专利名称：一种绝缘支撑杆的制造方法
技术领域：
本发明属于复合材料的制备技术领域，具体涉及一种高电压绝缘支撑杆的制造方法。
背景技术：
高电压绝缘支撑杆是电站和高电压变电站中互感器的重要组件，主要起到支撑变压器线圈的作用。传统的支撑部件多为盆式绝缘子，由于盆式绝缘子支撑方式在运输过程中很容易破碎，从而造成互感器整个器件的报废，因此，国际上互感器的生产技术逐步采用高压绝缘拉杆支撑结构，但是国外关于该类部件所用的材料和制造方法却未见相关报道。由于高电压绝缘支撑杆部件要求具有高的机械强度、电气绝缘强度和电气性能，故国内目前尚不具备生产该种绝缘支撑杆的技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种绝缘支撑杆的制造方法，该绝缘支撑杆制品的内、外表面质量好、质轻、尺寸精度高，且具有优异的电气绝缘性能及机械性能，实用性强、安全可靠、生产效率高；该绝缘支撑杆的制造方法成本低，周期短，可靠性高。 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种绝缘支撑杆的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)在树脂传递成型模具的阳模表面喷涂一层胶衣树脂，然后将涂有胶衣树脂的
阳模放入烘箱中使胶衣树脂固化，固化温度为70 80°C，固化时间为1 5h ; (2)将步骤(1)中固化后的树脂传递成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按
照设计的层数巻缠；所述干性预制体为增强材料芳香族聚酰胺纤维和聚酯纤维的混编布，
且混编布每层的厚度为0. 2 0. 4mm ;所述预制体施加的张力为5 30N ;所述干性预制体
的编织过程为以芳香族聚酰胺纤维为混编布的经向，以聚酯纤维为混编布的纬向进行平
面编织； (3)将步骤(2)中用干性预制体巻缠好的阳模与上阴模和下阴模进行组装成树脂传递成型模具，组装过程中密封并抽真空10 30min ; (4)将步骤(3)中密封好的树脂传递成型模具用注射机注射专用注射树脂，注射温度为30 6(TC，注射压力为0. 5 2. OMPa，注射时间为10 40min ;所述专用注射树脂是由重量份为100份的A组分和重量份为80 120份的B组分均匀混合后而成，混合的温度为30 4(TC，其中，A组分是由重量份为70 90份的不饱和环氧树脂、重量份为5 15份的环氧树脂稀释剂和重量份为5 20份的增韧剂在30 4(TC的温度下搅拌均匀混合而成；B组分是由重量份为79 115份的固化剂和重量份为1 10份的促进剂苄基二甲胺在30 4(TC的温度下搅拌均匀混合而成；所述不饱和环氧树脂为CYD-128环氧树脂、E-51环氧树脂和TDE-85环氧树脂中的一种或两种；所述环氧树脂稀释剂为6360环氧树脂和660环氧树脂按质量比为1 : l的比例均匀混合而成；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基 六氢苯酐或甲基迪纳克酸酐； (5)将步骤(4)中注射有专用注射树脂的树脂传递成型模具放入烘箱中固化； 90 95。C保温lh， 130 135。C保温2h， 150 155。C保温5h，然后冷却至室温，脱模并修整 毛边，即得绝缘支撑杆。 步骤(1)中所述胶衣树脂为1904_045#乙烯基树脂。 步骤(2)中所述芳香族聚酰胺纤维为Kevlar纤维或F_12纤维。 本发明与现有技术相比具有以下优点 (1)本发明采用的原材料价格低廉，来源丰富，产品的成本低。
(2)本发明制造的绝缘支撑杆的内、外表面质量好，尺寸精度高，且具有优异的电 气绝缘性能及机械性能其介质损耗因数为0. 30% 0. 50%，介电常数为3. 4 3. 6，工频 电气强度(垂直层向)为8. 5 12KV/mm，弯曲强度为420 447MPa。
(3)本发明的制造方法生产效率高，绝缘支撑杆制作的低成本、周期短、安全可靠。
图1为本发明树脂传递成型模具(RTM成型模具)的阳模示意图。
图2为本发明RTM成型模具的结构示意图。
图3为本发明绝缘支撑杆的结构示意图。
图中l-上阴模，2-阳模，3-下阴模。 下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1 用于Cp!为50mm、Cp2为52mm、(p3为36mm、L为466mm的绝缘支撑杆制造(其结构示意 图如图3所示) (1)在RTM成型模具的阳模2表面(如图1中L段处所示)喷涂一层1904-045# 乙烯基树脂，厚度为3. Omm，然后将涂有乙烯基树脂的阳模放入烘箱中使乙烯基树脂固化， 固化温度为70 80°C，固化时间为1 5h ; (2)将步骤(1)中固化好的RTM成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按照设 计的18层巻缠；所述干性预制体为增强材料Kevlar-49纤维和聚酯纤维的混编布；所述干 性预制体的编织过程为以Kevlar-49纤维为混编布的经向，以聚酯纤维为混编布的纬向 进行平面编织； (3)将步骤(2)中用干性预制体巻缠好的RTM成型模具的阳模2与上阴模1和下 阴模3进行组装成树脂传递成型模具，组装过程中密封并抽真空10 30min ;组装好的树 脂传递成型模具如图2所示； (4)将步骤(3)中密封好的RTM成型模具用注射机注射专用注射树脂，注射温度 为3(TC，注射压力为1. 2MPa，注射时间为20min ;专用注射树脂的特征为各组分按重量份 计，将5份的6360环氧树脂和5份的660环氧树脂先均匀混合成环氧树脂稀释剂，然后再 与70份的CYD-128环氧树脂和20份的增韧剂在30 40°C的温度下搅拌均匀混合成A组分；将79份的固化剂甲基四氢苯酐和1份的促进剂苄基二甲胺在30 4(TC的温度下搅拌 均匀混合成B组分，最后将100份的A组分和80份的B组分在30 40°C的温度下均匀混 合而成淡黄色均匀透明的浸渍树脂； (5)将步骤(4)中注射满的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保温lh， 130 135"保温2h， 150 155t:保温5h，然后冷却至室温，脱模并修整毛边，即得绝缘支 撑杆。 绝缘支撑杆的产品性能介质损耗因数为0. 36%，介电常数为3. 5，工频电气强度 (垂直层向)为10. 5KV/mm，工频电气强度(平行层向)为17KV/mm，弯曲强度为425MPa。
实施例2 用于(pi为38mm、Cp2为46mm、cp3为20mm、L为354mm的绝缘支撑杆制造(其结构示意 图如图3所示) (1)在RTM成型模具的阳模2表面(如图1中L段处所示)喷涂一层1904-045# 乙烯基树脂，厚度为3. Omm，然后将涂有乙烯基树脂的阳模放入烘箱中使乙烯基树脂固化， 固化温度为70 80°C，固化时间为1 5h ; (2)将步骤(1)中固化好的RTM成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按照设 计的25层巻缠；所述干性预制体为增强材料F-12纤维和聚酯纤维的混编布；所述干性预 制体的编织过程为以F-12纤维为混编布的经向，以聚酯纤维为混编布的纬向进行平面编 织； (3)将步骤(2)中用干性预制体巻缠好的RTM成型模具的阳模2与上阴模1和下 阴模3进行组装成树脂传递成型模具，组装过程中密封并抽真空10 30min ;组装好的树 脂传递成型模具如图2所示； (4)将步骤(3)中密封好的RTM成型模具用注射机注射专用注射树脂，注射温度为 5(TC，注射压力为2. OMPa，注射时间为10min ;专用注射树脂的特征为各组分按重量份计， 将2. 5份的6360环氧树脂和2. 5份的660环氧树脂先均匀混合成环氧树脂稀释剂，然后再 与90份的TDE-85环氧树脂和5份的增韧剂在30 40°C的温度下搅拌均匀混合成A组分； 将90份的甲基迪纳克酸酐和10份的苄基二甲胺在30 4(TC的温度下搅拌均匀混合成B 组分，最后将100份的A组分和100份的B组分在30 40°C的温度下均匀混合而成淡黄色 均匀透明的浸渍树脂； (5)将步骤(4)中注射满的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保温lh， 130 135"保温2h， 150 155t:保温5h，然后冷却至室温，脱模并修整毛边，即得绝缘支 撑杆。 绝缘支撑杆的产品性能介质损耗因数为0. 30%，介电常数为3. 48，工频电气强 度(轴向)为11. OKV/mm，工频电气强度(平行层向)为17. 6KV/mm，弯曲强度为436MPa。
实施例3 用于(pi为96mm、 92为100mm、 ？3为74mm、 L为2000mm的绝缘支撑杆制造(其结 构示意图如图3所示) (1)在RTM成型模具的阳模2表面(如图1中L段处所示)喷涂一层1904-045# 乙烯基树脂，厚度为3. Omm，然后将涂有乙烯基树脂的阳模放入烘箱中使乙烯基树脂固化， 固化温度为70 80°C，固化时间为1 5h ;
(2)将步骤(1)中固化好的RTM成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按照设 计的33层巻缠；所述干性预制体为增强材料Kevlar-49纤维和聚酯纤维的混编布；所述干 性预制体的编织过程为以Kevlar-49纤维为混编布的经向，以聚酯纤维为混编布的纬向 进行平面编织； (3)将步骤(2)中用干性预制体巻缠好的RTM成型模具的阳模2与上阴模1和下 阴模3进行组装成树脂传递成型模具，组装过程中密封并抽真空10 30min ;组装好的树 脂传递成型模具如图2所示； (4)将步骤(3)中密封好的RTM成型模具用注射机注射专用注射树脂，注射温度 为6(TC，注射压力为0. 5MPa，注射时间为40min ;专用注射树脂的特征为各组分按重量份 计，将5份的6360环氧树脂和5份的660环氧树脂先均匀混合成环氧树脂稀释剂，然后再 与80份的E-51环氧树脂和10份的增韧剂在30 4(TC的温度下搅拌均匀混合成A组分； 将115份的甲基六氢苯酐和5份的苄基二甲胺在30 4(TC的温度下搅拌均匀混合成B组 分，最后将100份的A组分和120份的B组分在30 40°C的温度下均匀混合而成淡黄色均 匀透明的浸渍树脂； (5)将步骤(4)中注射满的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保温lh， 130 135"保温2h， 150 155t:保温5h，然后冷却至室温，脱模并修整毛边，即得绝缘支 撑杆。 绝缘支撑杆的产品性能介质损耗因数为0. 45%，介电常数为3. 52，工频电气强 度(轴向)为12. OKV/mm，工频电气强度(平行层向)为17. 4KV/mm，弯曲强度为447MPa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
权利要求
一种绝缘支撑杆的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)在树脂传递成型模具的阳模表面喷涂一层胶衣树脂，然后将涂有胶衣树脂的阳模放入烘箱中使胶衣树脂固化，固化温度为70～80℃，固化时间为1～5h；(2)将步骤(1)中固化后的树脂传递成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按照设计的层数卷缠；所述干性预制体为增强材料芳香族聚酰胺纤维和聚酯纤维的混编布，且混编布每层的厚度为0.2～0.4mm；所述预制体施加的张力为5～30N；所述干性预制体的编织过程为以芳香族聚酰胺纤维为混编布的经向，以聚酯纤维为混编布的纬向进行平面编织；(3)将步骤(2)中用干性预制体卷缠好的阳模与上阴模和下阴模进行组装成树脂传递成型模具，组装过程中密封并抽真空10～30min；(4)将步骤(3)中密封好的树脂传递成型模具用注射机注射专用注射树脂，注射温度为30～60℃，注射压力为0.5～2.0MPa，注射时间为10～40min；所述专用注射树脂是由重量份为100份的A组分和重量份为80～120份的B组分均匀混合而成，混合的温度为30～40℃，其中，A组分是由重量份为70～90份的不饱和环氧树脂、重量份为5～15份的环氧树脂稀释剂和重量份为5～20份的增韧剂在30～40℃的温度下搅拌均匀混合而成；B组分是由重量份为79～115份的固化剂和重量份为1～10份的促进剂苄基二甲胺在30～40℃的温度下搅拌均匀混合而成；所述不饱和环氧树脂为CYD-128环氧树脂、E-51环氧树脂和TDE-85环氧树脂中的一种或两种；所述环氧树脂稀释剂为6360环氧树脂和660环氧树脂按质量比为1∶1的比例均匀混合而成；所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐或甲基迪纳克酸酐；(5)将步骤(4)中注射有专用注射树脂的树脂传递成型模具放入烘箱中固化；90～95℃保温1h，130～135℃保温2h，150～155℃保温5h，然后冷却至室温，脱模并修整毛边，即得绝缘支撑杆。
2. 根据权利要求l所述的一种绝缘支撑杆的制造方法，其特征在于，步骤(1)中所述胶衣树脂为1904-045#乙烯基树脂。
3. 根据权利要求l所述的一种绝缘支撑杆的制造方法，其特征在于，步骤(2)中所述芳香族聚酰胺纤维为Kevlar纤维或F-12纤维。
全文摘要
本发明公开了一种绝缘支撑杆的制造方法，该方法是在树脂传递成型模具的阳模表面喷涂一定厚度的胶衣树脂并在烘箱中固化，然后将固化好的树脂传递成型模具的阳模用未浸过胶的干性预制体按照设计的层数卷缠，并对树脂传递成型模具进行组装，组装过程中密封并抽真空，最后将密封好的树脂传递成型模具用注射机注射专用注射树脂，并放入烘箱中固化，脱模修整毛边，即得绝缘支撑杆。本发明中绝缘支撑杆制品的内、外表面质量好、质轻、尺寸精度高，且具有优异的电气绝缘性能及机械性能；该绝缘支撑杆的制造方法成本低，周期短，可靠性高。
文档编号H01B19/00GK101794647SQ20101012358
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者刘文慧, 吴大云, 姚成城, 张军, 徐立民, 景宽, 李洪国, 邓杰, 韩胜, 高克洲 申请人:西安航天复合材料研究所