专利名称：一种新型绝缘横担的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型绝缘横担，尤其涉及一种带有高强度伞群的新型绝缘横 担，可以用作电力线路输配电的绝缘支撑构件。
背景技术：
目前，电力输配电系统中，横担作为支撑构件，在应用中普遍使用。绝缘横担上一 般设置有硅橡胶伞群或陶瓷伞群，从而加大爬电距离，提高横担的绝缘水平，并减少横担的 输电走廊。例如申请号为200720051720. 6，名称为“一种硅橡胶预制式电缆终端”的专利，公 开了一种硅橡胶预制式电缆终端。它的下部具有一应力锥，应力锥的上部和电缆沿轴向密 闭环绕在硅橡胶绝缘体的内侧成一体结构；应力锥的下部外露在硅橡胶绝缘体的下端部， 并与集流环和尾管部件相连接；硅橡胶绝缘体外表面沿轴向排列大小相间的伞群。所述的 应力锥与金属集流环直接连接；应力锥与外表面呈大小相间排列伞群的硅橡胶绝缘体是一 体化结构。例如申请号为200810062912. 6，名称为“高压线路防鸟害绝缘挡板”的专利申请， 所设计的一种高压线路防鸟害绝缘板，主要由板体组成，板体的上表面为光滑斜面。板体较 厚一侧的侧面设置有与电线杆配合的凹槽，板体上设有安装结构。安装结构可以是设置在 板体内部的强力磁体，也可以是设置在板体上的安装孔。凹槽为圆弧形结构，板体外表面设 置有红色涂层，板体是由环氧树脂构成的。这种高压线路防鸟害绝缘挡板，通过设置斜面， 从根本上杜绝鸟类在电线杆横担与杆子的交汇处搭巢，提高了电力线路供电可靠性。圆弧 形凹槽与电线杆紧密接触也阻碍鸟窝树枝的放置。其特有的安装结构可以通过安装孔螺栓 固定安装，也可以通过内部的强力磁体，使两块高压线路防鸟害绝缘挡板相互吸引安装，安 装过程极为方便。例如申请号为200910022160. 5，名称为“一种在线监测用陶瓷电容传感器”公开了 一种在线监测用陶瓷电容传感器。电容瓷料采用钛酸锶铅铋顺电体材料，电容瓷芯由预先 通过耐电压测试及局部放电电压测试的两片瓷体焊接组成。电容传感器具有体积小，工频 介质损耗低，电容量随外加电场变化小特点，传感器通过90KV—分钟工频耐电压测试，局 放部放电起始电压达到55KV以上。传感器瓷芯采用环氧树脂材料制作的外型类似支柱绝 缘子状的壳体，壳体的圆周上设置有环氧树脂小伞群和环氧树脂大伞群，壳体的两个端面 分别固定设置有与紧固螺栓、固定螺栓配套的螺母。例如申请号为95202952. 9，名称为“输电线路合成绝缘横担”的专利申请，公开了 一种输电线路合成绝缘横担，其特征是，由玻璃纤维增强型环氧树脂锥形棒为内芯，外套装 有整体模压成形的硅橡胶裙套，锥底端装置有铝合金联接支座，锥顶端有一铝合金线夹，锥 形棒与支座及锥形棒与线夹间均置有填充剂。由于目前公开的横担装置中，伞群都由硅橡胶制成，基于硅橡胶的特性，因此伞群 是柔软的，机械强度低，维修时无法直接站在横担上操作，否则横担上的伞群就会变形和损坏；此外，由于横担是长时间户外使用，因此虫咬和鸟啄，也会损坏横担上的硅橡胶伞群，从 而影响横担的绝缘水平和使用寿命。 如果采用普通的环氧树脂制作横担本体，则由于横担长时间户外使用，使得横担 的抗紫外线能力弱，导致横担使用寿命缩短，并且影响横担的绝缘水平。
实用新型内容本实用新型的目的是揭示一种新型绝缘横担，使得新型绝缘横担具备绝缘、爬电 距离长、机械强度高、抗紫外线、耐天候、憎水、阻燃、不粘自洁等一系列优异特性，尤其适合 户外长期使用。本实用新型的技术方案是，一种新型绝缘横担，包括本体及置于本体上的伞群，所 述的本体和伞群的材料为包括耐候性树脂和玻璃纤维的复合材料，所述的本体和伞群的外 露部分涂覆有功能涂层，所述的伞群是直接在本体上经过加工形成的。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的本体和伞群的材料为包括脂环族环氧树 脂和玻璃纤维的复合材料。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的本体和伞群的外露部分涂覆氟或氟的聚 合物。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的本体和伞群的外露部分涂覆无机涂料。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的伞群是在本体上经过机械加工形成的。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的伞群置于本体外，并且在本体内腔填充 有绝缘泡沫。在本实用新型一个较佳实施例中，所述的本体和伞群的材料中还包括固化剂、促 进剂、颜料和填料。本实用新型揭示的新型绝缘横担，由于横担本体和伞群都采用耐候性树脂尤其是 脂环族环氧树脂做为主要材料，使得横担本体和伞群材料统一，可以实现一次成型并且提 高横担和伞群的绝缘水平，尤其是提高了伞群的结构强度，延长了横担的使用寿命。另外， 采用先成型横担本体然后进行车加工形成伞群，使得生产出的横担本体具有普适性，然后 可以根据应用场合的需求，加工不同规格、不同位置和形状的伞群，从而提高了横担制作的 灵活性。
附图1为本实用新型较佳实施例中横担的结构示意图；附图2为本实用新型较佳实施例中横担的截面示意图；附图3为本实用新型较佳实施例中整塔的示意图；附图4为本实用新型较佳实施例中流程示意图。横担1，本体2，伞群3，填充层4，伞边5，封口 6，塔杆7。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型揭示的一种新型绝缘横担，可以应用在输配电电力系统的整塔上或者 铁路系统的输配电产品上，本实施例中以输配电电力系统整塔上的横担为示例来说明，但 本实用新型并不是以此为限，本实用新型的保护范围以权利要求的保护范围为准。如图1并2所示，本实施例中的横担1截面呈圆形，但是本实用新型并不限于此， 可以是椭圆形、方形、多边形或者相关形状。此外，横担1也可以制作成一头粗、一头细的锥 形。横担包括本体2、伞群3、功能层(图中未示出)和填充层4。其中横担的伞边5和封 口 6，在图中仅作示意，不作限定。其中的本体2和伞群3由耐候性树脂和玻璃纤维的复合 材料制成。在本实施例中，本体2和伞群3由耐候性树脂和玻璃纤维的复合材料组成，其中 耐候性树脂优选脂环族环氧树脂，但也可以是氟改性环氧树脂或酚醛改性环氧树脂，同样 可以起到抗紫外线的作用。本实施例中，绝缘纤维优选为玻璃纤维，尤其是玻璃纤维中的E 类纤维，但也可以是玄武岩纤维。由于脂环族环氧树脂具有以下优异性能，所以此处的本体2和伞群3优选脂环族 环氧树脂。脂环族环氧树脂的分子结构中不含苯环，具有良好的耐侯性能和抗紫外辐射。因为脂环族环氧树脂分子结构中的环氧基不是来自环氧丙烷，环氧基直接连接在 脂环上，所以，脂环族环氧树脂的热稳定性良好由于脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在 脂环上，能形成紧密的刚性分子结构，固化后交联密度增大，因而热变形温度比较高，马丁 耐热可以达到190°C以上，热分解温度大于360°C。固化收缩率小，拉伸强度高。由于脂环族环氧树脂合成的过程中不含氯、钠等离子，因此脂环族环氧树脂都具 有良好的介电性能，无论是从比电阻还是从介电损耗角正切值看，均较双酚A型环氧树脂 为优。脂环族环氧树脂的粘度都比较小，因此，在浇注和压制制件时作业较方便，这一 点，尤其是对大部件的制件加工时，更显得重要。脂环族环氧树脂对有机酸和酸酐的反应活性比对胺类的反应活性大。因此，在酸 性固化剂中便能充分固化。这样一来就避免了使用毒性大、挥发性大的胺类固化剂，对操作 人员比较安全。尤其是，采用脂环族环氧树脂制成的伞群，机械强度高，可以有效防止虫咬、鸟啄， 并且即便检修时检修人员踩在伞群上，伞群也不会变形，从而方便了检修。并且采用脂环族 环氧树脂制成的伞群，憎水性能良好，雨水都呈水滴状挂在外表，风一吹水就脱离了横担。在本实用新型实施例中，由包含脂环族环氧树脂制造的有机绝缘体来代替传统横 担中的硅橡胶伞群，从而提高了伞群的机械强度和绝缘水平。横担的功能层采用氟或氟的聚合物，因为氟或氟的聚合物具有优良的电绝缘性、 超高耐候性、抗紫外线辐照、高化学稳定性、抗湿防水性、低表面能和低摩擦系数、不粘性和 抗沾污性。当然，也可以采用无机涂料，同样能很好的达到上述性能。填充层4是采用绝缘泡沫材料进行填充，本实用新型实施例中，优选采用闭孔的 绝缘塑料泡沫进行填充，也可以采用绝缘油或者SF6气体进行填充，但是后两者对于密封 的要求相对更为严格，而绝缘塑料泡沫本身质量比较轻，成本也在可接受范围。 如图3所示，其中整塔包括塔杆7和横担1，横担位于塔杆的中上部，通过两者的有效固定，使得横担能通过其他辅助件(图中未示出)来实现输配电线路的排布和穿越。请参见附图4，此处示意了横担的制造工艺，分别由以下几个步骤组成。 在模具内设置绝缘纤维Si，将长的连续的绝缘纤维设置在模具的芯棒(或者称内 模)上，根据要求设置一定的厚度和长度，均勻的铺设在芯棒上，然后合上外模，整个模具 形成全封闭的状态。根据实际需要，本实施例中对模具内腔进行抽真空处理，将内腔的空气 抽走。将脂环族环氧树脂与辅助材料混合S2，搅拌均勻，以备下一步使用，此处的辅助材 料包括固化剂、促进剂、颜料和填料，还可以适当添加阻燃剂等材料，视实际的需求和应用 而定。在本实施例中，还涉及将脂环族环氧树脂与辅助材料的混合液进行脱气处理，从而将 混合液中的气体排除，达到真空或接近真空状态。在模具的入口注入脂环族环氧树脂与辅助材料的混合液S3，由于模具内腔已是真 空状态，因此，树脂混合物立即被吸入模具内腔内，混合液融入绝缘纤维中，从而形成横担 的本体2。此处的浇铸有厚度和长度的要求，也即横担的长度以及本体的厚度，根据不同的 应用场合，厚度及长度要求各不相同。由于混合液是以接近液体形态注入浇铸模具中，因此 混合物将均勻的附着于模具的外表面。此处的模具可以采用不同形状，从而制造出来的最 终的横担的形状也可以各种各样。加温固化S4，利用模具外壁四周的加热装置，对模具进行加温固化，经过加温固化 后，形成固态或接近固态的横担的本体2。加温固化S4步骤可以与注入脂环族环氧树脂混 合液S3同步进行，也可以在注入脂环族环氧树脂混合液S3之后进行，此处优选同步进行， 以加快横担本体2的制作速度。经过加温固化后，得到的构件是一体的，为了充分固化，再进行二次加热固化。二 次固化(或者后固化)的时间与固化温度条件有关，本实施例中，在固化温度为45°C 50°C条件下，固化时间在3小时左右；在固化温度为60°C 80°C条件下，固化时间在2小时 左右；在固化温度为100°C 120°C条件下，固化时间为2小时左右；在固化温度为140°C 160°C条件下，固化时间为2小时左右。然后自然降温至常温，完成固化程序。但是也可以 根据当时天气状况，如空气湿度、温度、产品厚度等条件调节温升程序。对形成的横担本体2进行车加工S5，根据电压等级、横担的不同应用场合的污秽 状态及天气特点科学设计伞群的形状、厚薄、大小、长度等规格，从而在横担的本体2上形 成伞群3。但同样可以采用其他机械加工的形式，比如模压等方法在本体2的外部形成伞群 3根据不同的电压等级及不同结构的横担，伞群3可以设置在横担的指定部位，例 如伞群布满整个横担本体2，或设置在横担本体2的两头，或者设置在横担本体2的中间，本 实用新型对此不作限定。打磨抛光并涂氟或氟的聚合物S6，经过固化后，在横担本体2和伞群3的外露部分 进行打磨抛光，在经过抛光后的表面涂上氟或氟的聚合物，形成功能层。根据产品应用当地 的天候、气温、污秽等级及太阳光照的强弱确定涂层厚度，涂层可以底涂、面涂，底涂也可以 采用和基体树脂附着力好的耐候性涂料，以降低氟和氟聚合物的用量，降低成本。但面涂必 须是氟和氟的聚合物，面涂可以一遍二遍，也可以多遍。此外，也可以采用无机涂料或有机硅涂料来替代氟或氟的聚合物，亦能达到设计的性能。 填充绝缘材料S7，在横担的本体2内部再填充绝缘材料，比如闭孔的绝缘塑料泡 沫或者油等绝缘材料，形成填充层4，制成横担，然后进行检测和试验，看制成的横担是否合 格，尤其在绝缘性能等方面。此处的填充绝缘材料S7的步骤，可以设置在打磨抛光并涂氟 或氟的化合物S6之后，也可以设置在此步骤之前，先进行填充绝缘材料S7。此处制成的横担截面是圆形或接近于圆形的，但是同样可以采用上述方法，制成 截面为椭圆形或方形的或多边形的横担，只不过缠绕时采用的模具形状不同而已。此外，缠 绕设备上的模具也可以采用异形的，比如模具上下不同粗细等，从而制造成其他所需要的 横担形状。本实用新型揭示的新型绝缘横担，由于采用了脂环族环氧树脂作为横担及伞群的 主要制造材料，所以横担的抗紫外线能力得到极大的提高，并且憎水，不粘自清洁的能力 强。此外，伞群的机械强度大大提高，可有效抵抗鸟啄、虫咬等损伤，并且检修时工作人员可 以直接踩在横担的伞群上，方便线路检修和操作。通过在横担本体上按照不同电压等级的要求直接进行车加工，形成伞群，使得伞 群的形状和设计更为灵活。本实用新型揭示的新型绝缘横担及其制造工艺，同样可以应用在复合杆塔、塔头 等相关产品上，本实用新型不作限定。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，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳 动想到的变化或替换，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 围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求一种新型绝缘横担，包括本体及置于本体上的伞群，其特征在于，所述的本体和伞群的材料为包括耐候性树脂和玻璃纤维的复合材料，所述的本体和伞群的外露部分涂覆有功能涂层，所述的伞群是直接在本体上经过加工形成的。
2.根据权利要求1所述的新型绝缘横担，其特征在于，所述的本体和伞群的材料为包 括脂环族环氧树脂和玻璃纤维的复合材料。
3.根据权利要求2所述的新型绝缘横担，其特征在于，所述的本体和伞群的外露部分 涂覆氟或氟的聚合物。
4.根据权利要求2所述的新型绝缘横担，其特征在于，所述的本体和伞群的外露部分 涂覆无机涂料。
5.根据权利要求3或4所述的新型绝缘横担，其特征在于，所述的伞群是在本体上经过 机械加工形成的。
6.根据权利要求5所述的新型绝缘横担，其特征在于，所述的伞群置于本体外，并且在 本体内腔填充绝缘泡沫。
专利摘要一种新型绝缘横担，包括本体及置于本体上的伞群，其特征在于，所述的本体和伞群的材料为包括耐候性树脂和玻璃纤维的复合材料，所述的本体和伞群的外露部分涂覆有功能层，所述的伞群是直接在本体上经过加工形成的；本实用新型揭示的横担具备绝缘、爬电距离长、机械强度高、抗紫外线、耐天候、憎水、阻燃、不粘自洁等一系列优异特性，尤其适合户外长期使用。
文档编号E04H12/24GK201560607SQ20092027407
公开日2010年8月25日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者谢佐鹏 申请人:常熟风范电力设备股份有限公司