用于高压静电绝缘并带有限位功能的瓷绝缘子的制作方法

本实用新型涉及一种用于高压静电除尘设备的绝缘子，尤其是一种带有限位功能的瓷绝缘子。

背景技术：

静电吸附技术是一种高效的空气除尘技术，利用该技术研制的高压静电除尘设备在火电站、各类窑炉等的尾气处理中被广泛使用。

绝缘子是高压静电除尘设备的重要部件，用于静电除尘设备的电场阴阳极板之间绝缘隔离支撑。绝缘子根据材料分为复合绝缘子、玻璃绝缘子、瓷绝缘子等。由于瓷绝缘子的适用温度范围广，绝缘性能好，其在工业高压静电除尘设备上已经得到广泛使用。

现有瓷绝缘子的工作环境要求烟气中不得含大量煤焦油或产生凝露。该工作环境要求可以适用于大部分火电站、各类窑炉等尾气除尘场合，但在船舶主机等各类柴油发动机尾气除尘场合，烟气不可避免含有大量焦油；同时海上环境湿度高，装置运行初期和停止运行后，难免在电场组件中产生凝露。目前常规瓷绝缘子在这种工作环境下无法正常使用，制约了静电除尘设备在这种高湿的含油工况下的适用性。

另外，静电除尘设备的电场极板由于自重及外力影响，在设备生产装配、运输、使用期间都容易发生电场极板偏转、错位等现象。这种偏转、错位现象一旦发生，会导致极板和串棒之间局部物理间距缩短，在高压静电作用下，产生空气电离短路，致使静电除尘设备无法正常工作。常规的瓷绝缘子仅能控制阴阳极板之间绝缘隔离间距，无法限制极板偏转、错位。限位需要通过其它外部手段，增加限位块。不仅复杂了组成，还有爬电的隐患。

技术实现要素：

为解决现有技术存的问题，本实用新型提供一种用于高压静电绝缘并带有限位功能的瓷绝缘子，其优势如章四描述，该绝缘子相比现有产品有如下两个优势：

1.本实用新型的瓷绝缘子在加强了常规阴阳极板电绝缘功能之外，还带限位功能，可以固定阴阳极板的相对位置和角度，避免发生偏转和错位，稳固整个电场结构；

2.本实用新型的瓷绝缘子的可以在高温、高湿、含油、高颗粒物浓度等各种环境下应用。克服了常规绝缘子无法适用于高湿含油工况的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于高压静电绝缘并带有限位功能的瓷绝缘子，具有一个绝缘子主体，所述绝缘子主体呈长腰形体，长腰形体两端设有外径与长腰形体宽度相同的凸台，且两个凸台分别位于长腰形体的厚度方向的两侧，两个凸台中间设有使电场的串棒穿过的通孔。

一个所述凸台上设有限位卡匙，所述限位卡匙嵌入电场极板上的相应开孔内，使电场极板无法偏转或位移，稳固整个电场结构。

进一步，所述限位卡匙呈凸起状，凸起状为正四边形，四边形边长尺寸x的取值范围为：(d+2mm)<x<(d-2mm)，d为凸台的外径，d为凸台内部的通孔直径，所述限位卡匙的凸起高度e与电场极板厚度一致。

进一步，所述绝缘子主体的有效绝缘距离a与绝缘子宽度b之间关系为：

a:b<3.2。

进一步，所述绝缘子主体的有效绝缘距离a与绝缘子厚度f之间关系为：

a:f<4。

进一步，所述凸台的凸起高度c：2mm<c<0.5f。

进一步，所述凸台内部的通孔直径d，与电场的串棒外径相适配。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用的绝缘子能产生并控制绝缘距离。两端凸台能隔离电场极板和绝缘子主体，避免阴阳极板从绝缘子主体侧面直接爬电。采用本实用新型的设计后，即使极板上堆积大量油污或颗粒物也不会影响绝缘子正常工作。并具备限位功能：采用限位卡匙嵌入电场极板上的相应开孔内，使电场极板无法偏转或位移，稳固整个电场结构。

另外，本实用新型的瓷绝缘子的可以在高温、高湿、含油、高颗粒物浓度等各种环境下应用。克服了常规绝缘子无法适用于高湿含油工况的缺陷。

本实用新型瓷绝缘子可以达到如下技术参数：

适用温度：0～450℃；爬电比距：在0～12kv工作电压范围内，清洁状态爬电比距≤3.5mm/kv，污染状态爬电比距≤7mm/kv，弯曲强度:280mpa。

附图说明

图1为本实用新型的瓷绝缘子三维简图；

图2为本实用新型的瓷绝缘子的主视图；

图3为本实用新型的瓷绝缘子的俯视图；

图4为本实用新型的瓷绝缘子在静电除尘器中的典型应用实例示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的用于高压静电绝缘并带有限位功能的瓷绝缘子，由绝缘子主体1、两端凸台2和限位卡匙3组成。绝缘子主体1呈长腰形体，具有一定的厚度，长腰形体两端设有外径与长腰形体宽度相同的凸台2，且两个凸台2分别位于长腰形体的厚度方向的两侧，其中，一个凸台2上设有限位卡匙3，两个凸台2中间设有通孔，电场串棒从此通孔中穿过。

绝缘子主体1部分的主要功能是产生并控制绝缘距离。两端凸台2的主要功能是隔离电场极板和绝缘子主体1，避免阴阳极板从绝缘子主体侧面直接爬电。采用该设计后，即使极板上堆积大量油污或颗粒物也不会影响绝缘子正常工作。凸台2起到了良好的辅助绝缘作用。在没有该凸台时，空载时能达到10kv高压并稳定运行的电场，在启动阶段，因绝缘子表面冷凝水雾的存在，多处出现局部击穿的现象，整改电场不能稳定工作。导致装置需要预热，而在预热阶段，通过装置的污染气体得不到有效净化，存在污染环境的现象。绝缘子设置凸台后，电场整体及绝缘子附近的局部安装尺寸不变，绝缘子与电场板之间的实际接触面积大大减小，并且绝缘距离增加。不管是空载还是在污染空气中运行，都能稳定工作，不需要预热。工作电压始终稳定在10kv以上。

限位卡匙3可嵌入电场极板上的相应开孔内，使电场极板无法偏转或位移，稳固整个电场结构。

跟位卡匙3是一种稳定电场机械结构。原绝缘子没有限位卡钥匙，电场的机械结构是靠前后的螺栓套件紧固实现的。净化装置出厂检验合格后，在运往客户安装地的运输过程中，电场节后会产生轻微的变形，虽然这个变形很轻微，也影响了电场的耐高压性能，需要重新校验电场结构，以满足实际使用情况。一般完好率在80％以上，但是为满足100％的质量要求，必须对每个电场都进行检测试验。改进设计增设了所述的限位匙后，电场结构稳定，长途运输后也未出现结构变形的情况，电场耐高压性能保持不变。因此省去了电场性能复测的这个步骤，提高了产品的整体性能。

图2，3中的尺寸a为本绝缘子的有效绝缘距离，是绝缘子的核心控制参数。尺寸b为绝缘子宽度，为了防止边缘爬电和确保强度，应控制a:b<3.2。尺寸f为绝缘子主体厚度，是绝缘子在强度上最薄弱处，应控制a:f<4。尺寸d为两端凸台的外径，原则上与绝缘子宽度b相等。尺寸c为两端凸台的凸起高度，要求2mm<c<0.5f(工作电压在0～12kv范围内)。尺寸d为两端凸台内部开孔尺寸，电场的串棒从此孔穿过，绝缘子在整个电场中的相对位置通过该孔控制。开孔尺寸d大小参照串棒外径。尺寸x为限位卡匙的外形尺寸，限位卡匙建议采用四边形。x的建议取值范围：(d+2mm)<x<(d-2mm)。尺寸e为限位卡匙的凸起高度，此高度应参照电场极板厚度并给予0～0.1mm的负偏差。

本实用新型的具体实施例：

绝缘子基底材料：c795高铝瓷。绝缘子的限位功能使绝缘子在使用时承受了较大的剪切应力，因此选用弯曲强度高的c795高铝瓷材料。

绝缘子表面处理方法：疏水釉层。绝缘子表面做疏水釉层后，可以极大减缓焦油或颗粒物在绝缘子表面的堆积。

绝缘子结构设计：绝缘子的结构主要由主体、两端凸台以及限位卡匙，各结构的设计原理及尺寸，如图1、图2和图3所示。

本实用新型的应用实例：

本实用新型在多款静电除尘设备中应用，其中一个典型应用实例如图4所示。一款海上石油平台柴油机尾气除尘净化装置在采用本实用新型和绝缘子后，具备了稳定处理含油柴油机尾气的能力。具体为：绝缘子主体1安装在在海上石油平台柴油机尾气除尘净化装置的电场中，两端凸台2分别置于电场极板5和电场极板6上，电场串棒4从两端凸台2的通孔中穿过，限位卡匙3嵌入电场极板5中。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。