一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套；所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列。本发明具有耐污秽性能、自洁性能好，机械强度高，使用寿命长的优点，适用沿海地区、盐碱地区、风沙地区以及高污秽地区的使用。
【专利说明】
一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于电瓷复合绝缘子领域，具体涉及一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子及 其制备方法
【背景技术】
[0002] 在自然环境中，各种大气中的飘尘颗粒在经过绝缘子的时候受电场力的吸引或重 力的作用而沉积在瓷绝缘子表面，而瓷绝缘子的表面属于亲水性釉面，表面光滑度不够，造 成表面及其容易积污，同时瓷绝缘子的外形结构也容易在风吹时影响气流，通常导致各种 飞尘聚积。污秽的具体成分随绝缘子所处地区不同而不同。不过从影响上来分可以分为可 溶于水的导电物质和不溶于水的惰性物质这两类。（沙漠中的污秽物一般是很难溶解的盐 属于不溶于水的惰性物质。其临界湿润可以在绝缘子表面形成凝露，从而引起绝缘子闪络 的风险）。在自然环境中，瓷绝缘子表面反复进行着污秽层的积聚和大风雨自然清洁这一过 程，通常会存留一定的污秽层与绝缘子表面。因西部地区的地理位置以及气候的特殊性，每 年春天都会出现大风沙尘雪雾天气，盐碱含量很高的沙土在绝缘子表面形成了一层厚厚的 导电介质，造成绝缘子大面积闪络跳闸。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、整体性强，具有 良好的防污能力，重量轻、体积小、内外绝缘性能好、机械强度高、无需定期清扫，防腐性能 更优良的铁道棒形瓷复合绝缘子。
[0004] 为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的。
[0005] -种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒绝缘子本 体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙护套;所 述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞、 若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列。
[0006] 进一步地所述大伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的2.0~2.3倍，中伞的外径为瓷 棒绝缘子本体直径的1.7~1.9倍，小伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.4~1.6倍;相邻 的两个伞之间的间距为瓷棒绝缘子本体直径的0.15~0.2倍。
[0007] 进一步地所述大伞、中伞、小伞的伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角多130°。
[0008] 进一步地所述外绝缘伞裙护套的材质为氟娃橡胶。
[0009] 进一步地还提供了一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步 骤：
[0010] (1)将基料与基料总重量30 %的水打浆得到浆料，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真 空练泥机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本 体；
[0011] (2)在步骤（1)制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附 件，得瓷复合绝缘子的半成品；
[0012] (3)去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室温后，向半成 品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40~60 C ;
[0013] (4)在步骤(3)制备预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并 将外绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到防污型铁道棒形瓷复合绝缘子。
[0014] 进一步地所述步骤（1)中基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为:粘土 3-6份，氧化铝35-45份，樟村土5-12份，径阳土7-20份，左云土5-15份，青草岭7-16份，白胶泥 11-20份，长石5-15份，宁海土 1-6份，新会土 1-6份。
[0015] 进一步地所述步骤(2)中铅锑合金胶为：按质量百分比Sb 5.0~5.4%，Sn 6.0~ 6.4%，其余为Pb。
[0016] 进一步地所述步骤(3)中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1 的体积比混合而成。
[0017] 进一步地所述步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150~180°C和 110~130bar锁模力的作用下保持30~60min。
[0018] 有益效果:与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0019] 1)本产品耐污秽性能、自洁性能好。该绝缘子表面污秽积存在两个大伞上，该硅橡 胶属于疏水性物质，其接触角达到130°以上，表面光滑度较高，使得污秽经过大风雨自然清 洁这一过程，其表面的污秽也比较容易被冲洗干净；
[0020] 2)该产品采用铅锑合金胶装，机械强度更加得到保障；
[0021] 3)瓷芯棒不易老化，使用寿命长，瓷材料的理论寿命可达50年，实际使用寿命能确 保30年不老化；
[0022] 4)伞裙材料采用氟硅橡胶，大大提高了伞裙材料的抗拉强度、耐沙蚀性、耐冲击 性、防紫外以及耐油、耐碱等性能。非常适用沿海地区、盐碱地区、风沙地区以及高污秽地区 的使用。
【附图说明】
[0023] 图1防污型铁道棒形瓷复合绝缘子结构示意图
[0024] 其中1.瓷棒绝缘子本体，2.大伞，3.中伞，4.小伞，5.金具附件，6.铅锑合金胶。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0026] 实施例1
[0027] -种新型防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
[0028] (1)制备瓷棒绝缘子本体:首先准备瓷棒绝缘子本体的基料，然后向基料中加入基 料总重量30 %的水得到浆料，对浆料进行球磨12h得到新浆料，再将新浆料过筛、除铁后进 行榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，挤制得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥 后得到生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体;所述的瓷棒绝缘子本体的基料 包括以下组分，且各组分的重量份数分别为:黑粘土 4份，工业氧化铝40份，樟村土 9份，径阳 土 14份，左云土 10份，青草岭12份，白胶泥16份，长石10份，宁海土4份，新会土3份；
[0029] (2)在步骤（1)制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附 件，制备所得瓷复合绝缘子的半成品；所用铅锑合金胶的配方为：按质量百分比5.2%Sb， 6.24%311，其余为?13 ;
[0030] (3)对瓷复合绝缘子半成品进行注胶前的预处理：先去除半成品表面可见的污染 物，再使用95% (v/v)乙醇清洗表面，把清洗后的半成品放入温度120°C的烘箱中，烘干 15min，蒸发表面水分，取出后冷却至室温，然后在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再放入温度 50°C的烘箱中加热，以促进提高偶联剂活性，待注射时取出使用;所述的硅烷偶联剂为无水 乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的体积比混合后调配制成；
[0031] (4)在步骤(3)预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外 绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，其步骤为:首先将半成品放入高温高压的模腔内，采用 金具附件的外径与合模后模腔内径紧密切合的方式定位，并通过螺杆匀速旋转均匀挤出氟 硅橡胶，充满模腔空隙，在注塑过程中，通过四次合模力的简谐波动排除模腔热空气，使氟 硅橡胶完全并紧密充满模腔空隙，再在165°C和120bar锁模力的作用下恒温40min，使外绝 缘伞裙护套和半成品的端部密封一次硫化成型，得到该瓷复合绝缘子。
[0032] 所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大 伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列， 瓷棒绝缘子本体直径110mm，小伞直径172mm，中伞直径202mm，大伞直径250mm，相邻的两个 伞之间的间距为18mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为130°。
[0033] 实施例2
[0034] 与实施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒绝缘子本体的基料包括以下组分，且 各组分的重量份数分别为：黑粘土3份，工业氧化铝45份，樟村土5份，径阳土20份，左云土5 份，青草岭16份，白胶泥11份，长石15份，宁海土 1份，新会土6份;步骤(2)中铅锑合金胶为： 按质量百分比Sb 5.0%，Sn 6.4%，其余为Pb;步骤(3)中在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再 放入温度40°C的烘箱中加热步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150°C 和130bar锁模力的作用下保持60min。
[0035] 所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大 伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列， 瓷棒绝缘子本体直径112mm，小伞直径179mm，中伞直径213mm，大伞直径258mm，相邻的两个 伞之间的间距为22mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为135°。
[0036] 实施例3
[0037] 与实施例1基本相同，所不同的是所述的瓷棒绝缘子本体的基料包括以下组分，且 各组分的重量份数分别为：黑粘土 6份，工业氧化铝35份，樟村土 12份，径阳土 7份，左云土 15 份，青草岭7份，白胶泥20份，长石5份，宁海土6份，新会土1份;步骤(2)中铅锑合金胶为:按 质量百分比Sb 5.4%，Sn 6.0%，其余为Pb。步骤(3)中在半成品表面喷涂硅烷偶联剂，再放 入温度60°C的烘箱中加热.；步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在180°C和 1 lObar锁模力的作用下保持30min。
[0038] 所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大 伞两个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列， 瓷棒绝缘子本体直径114_，小伞直径160mm，中伞直径194_，大伞直径228mm，相邻的两个 伞之间的间距为17mm，伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角为140°。
[0039] 现将此类绝缘子试运行在西部盐碱含量高的盐湖风区电气化铁路上，在近两年的 时间内检测如下数据：
[0040]
[0041] 本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本 发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，其特征在于，包括瓷棒绝缘子本体、胶装于瓷棒 绝缘子本体两端的金具附件，套设于瓷棒绝缘子本体外部且与金具附件搭接的外绝缘伞裙 护套;所述的外绝缘伞裙护套由大伞、中伞、小伞组成，按照一个中伞两个小伞、一个大伞两 个小伞、若干组一个中伞两个小伞、一个大伞两个小伞一个中伞的顺序从上向下排列。2. 根据权利要求1所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，其特征在于，所述大伞的 外径为瓷棒绝缘子本体直径的2.0~2.3倍，中伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.7~1.9 倍，小伞的外径为瓷棒绝缘子本体直径的1.4~1.6倍;相邻的两个伞之间的间距为瓷棒绝缘 子本体直径的0.15~0.2倍。3. 根据权利要求1所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，其特征在于，所述大伞、 中伞、小伞的伞面与瓷棒绝缘子本体中心线的夹角多130°。4. 根据权利要求1所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子，其特征在于，所述外绝缘 伞裙护套的材质为氟硅橡胶。5. -种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将基料与基料总重量30%的水打浆得到浆料，经球磨、过筛、除铁、榨泥，在真空练泥 机内挤制，电阴干，成型、干燥后得生坯，生坯经上釉、上砂、烧成得到瓷棒绝缘子本体； (2) 在步骤(1)制备得到的瓷棒绝缘子本体的两端进行铅锑合金胶装两端金具附件，得 瓷复合绝缘子的半成品； (3) 注塑前的预处理:去除半成品表面污染物，再用乙醇清洗表面，然后烘干，冷却至室 温后，向半成品表面喷涂硅烷偶联剂后加热至40~60° C; (4) 在步骤(3)制备预处理的半成品上利用整体注射方法注塑外绝缘伞裙护套，并将外 绝缘伞裙护套和半成品的端部密封，得到防污型铁道棒形瓷复合绝缘子。6. 根据权利要求5所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于， 所述步骤（1)中基料包括以下组分，且各组分的重量份数分别为:粘土 3-6份，氧化铝35-45 份，樟村土5-12份，径阳土7-20份，左云土5-15份，青草岭7-16份，白胶泥11-20份，长石5-15 份，宁海土 1 -6份，新会土 1 -6份。7. 根据权利要求5所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于， 所述步骤(2)中铅锑合金胶为:按质量百分比Sb 5.0~5.4%，Sn 6.0~6.4%，其余为Pb。8. 根据权利要求5所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于， 所述步骤(3)中硅烷偶联剂为无水乙醇与丁二烯基三乙氧基硅烷以1:1的体积比混合而成。9. 根据权利要求5所述的一种防污型铁道棒形瓷复合绝缘子的制备方法，其特征在于， 所述步骤(4)中在注塑过程中，硅橡胶充满模腔空隙后，在150~180 °C和110~130bar锁模力 的作用下保持30~60min。
【文档编号】H01B17/38GK106024216SQ201610425111
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】张营, 杨志峰, 谢从珍, 刘少华, 王根水, 王士维
【申请人】江苏南瓷绝缘子股份有限公司