一种防雷绝缘子及其制造方法与流程

本发明涉及电气工程领域，更具体地，涉及一种防雷绝缘子及其制造方法。

背景技术：

目前，电力系统广泛应用架空绝缘线，架空绝缘线的雷击断线问题逐年呈上升趋势，困扰着电力电网的安全运行，现有架空电力线路中一般使用普通针式防雷绝缘子作为防雷和绝缘支撑器件。

防雷绝缘子将避雷器和防雷绝缘子结合在一起，同时具有防雷和绝缘支撑功能。但一般避雷器的设计不需要考虑受力问题，导线的受力主要集中于针式防雷绝缘子上，避雷器只需考虑自重在风力作用下的摆动问题，但防雷绝缘子会受到导线的作用力，所以对于针式防雷绝缘子，其抗弯曲性能是一个重要的指标。

普通针式防雷绝缘子通常采用环氧芯棒结构，内部无电阻片，受力结构易于处理，但无芯棒的防雷绝缘子需保证在强弯曲力作用下，依然能够保持内部电阻片的密封性性能，确保防雷功能稳定运行。但目前尚没有一款无芯棒的防雷绝缘子能保证抗弯曲性能和密封性优良。

技术实现要素：

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种防雷绝缘子及其制造方法。

根据本发明的一个方面，提供一种防雷绝缘子，包括：防雷绝缘子组件1、包裹所述防雷绝缘子组件的环氧桶2、位于所述环氧桶底部的钢脚金具3，所述环氧桶2为预设厚度的环氧树脂构成，所述环氧桶2与所述钢脚金具3进行压接固定。

其中，所述环氧桶2与所述钢脚金具3的接触面上涂有一层常温环氧树脂。

其中，所述一层常温环氧树脂的厚度为：

大于2毫米并且小于4毫米。

其中，所述环氧桶2与所述钢脚金具3进行压接固定的压接强度为：

小于10mpa并且大于2mpa。

其中，所述环氧桶2的预设厚度为：

小于30毫米并且大于15毫米。

其中，所述防雷绝缘子还包括：

位于所述环氧桶2外侧的多个绝缘伞套4以及位于所述防雷绝缘子组件1顶部的线槽金具5，所述线槽金具5与所述环氧桶2螺纹连接固定。

其中，所述防雷绝缘子组件1包括：

由下至上依次连接的多个电阻片6、导电垫块7、绝缘块8以及插入所述导电垫块中的下电极9和插入所述线槽金具5中的上电极10。

其中，所述防雷绝缘子的电压等级为10kv。

根据本发明的另一方面，提供一种防雷绝缘子的制造方法，包括：

对环氧桶与钢脚金具进行压接固定；

对压接后的样品进行预设时长的热处理；

在环氧桶内装入防雷绝缘子组件并进行密封；

进行硅橡胶硫化，完成防雷绝缘子制造。

其中，所述预设时长的热处理为：

大于2小时小于3小时。

本发明通过在防雷绝缘子组件外包裹环氧桶，并将环氧桶与底部的钢脚金具压接固定，使得防雷绝缘子的抗弯曲性能得到提升，确保防雷绝缘子能稳定工作，并提供一种防雷绝缘子制造方法，测试结果表面该防雷绝缘子的抗弯曲性能和密闭性良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种防雷绝缘子结构图；

图2是本发明实施例提供的一种防雷绝缘子制造方法流程图。

图中：1：绝缘子组件；2：环氧桶；3：钢脚金具；4：绝缘伞套；5：线槽金具；6：电阻片；7：导电垫块；8：绝缘块；9：下电极；10：上电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种防雷绝缘子结构图，如图1所示，包括：

防雷绝缘子组件1、包裹所述防雷绝缘子组件的环氧桶2、位于所述环氧桶底部的钢脚金具3，所述环氧桶2为预设厚度的环氧树脂构成，所述环氧桶2与所述钢脚金具3进行压接固定。

其中，本发明实施例提供的所述防雷绝缘子为针式防雷绝缘子，该针式防雷绝缘子既可以在输电线路中起到支撑固定的功能，还可以起到绝缘的效用，在正常状态下，防雷绝缘子的放电间隙不动作，只有超过规定电压过电压出现时，引弧叉与接地电极的间隙才能被击穿，形成短路通道，并且持续的工频电弧便在线夹上的引弧叉上燃烧，释放过电压能量，以保护导线免于烧伤。

所述防雷绝缘子组件即为普通针式防雷绝缘子组件所含有的基本组件，如放电电极、导电垫块、金属氧化物电阻片等组件，需要说明的是，本发明实施例提供的防雷绝缘子组件不限于上述提供的例子。

其中，所述环氧桶为由环氧树脂制成的具有一定厚度的u型桶，上部具有开口，表面设有螺纹接口，用于与其他部件进行螺纹固定，采用环氧桶作为防雷绝缘子组件的包裹层是因为：固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变形收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定。那么由环氧树脂制成的环氧桶与其他部件连接时，其密闭性与稳定性都能得到最大保障。

其中，所述钢脚金具为针式防雷绝缘子常用的紧固器件，由于环氧桶的粘合特性，本发明实施例提供压接固定的连接方式对钢脚金具和环氧桶进行连接。

所述压接又称为压力焊，是一种典型的固相焊接方法，固相焊接时必须利用压力使待焊部位的表面在固态下直接紧密接触，并使待焊接部位的温度升高，通过调节温度，压力和时间，使待焊表面充分进行扩散而实现原子间结合。采用压接的优势在于，压接固定的部件之间密闭性更高。

本发明实施例提供的防雷绝缘子通过在防雷绝缘子外包裹环氧桶来提高防雷绝缘子的抗弯曲能力，并且采用压接对环氧桶和钢脚金具进行固定，提高了防雷绝缘子的密闭性。

在图1所述实施例的基础上，所述环氧桶2与所述钢脚金具3的接触面上涂有一层常温环氧树脂。

其中，所述环氧桶2和所述钢脚金具3进行压接固定时，需要在连接的接触面上涂一层常温的环氧树脂，同时钢脚金具与环氧树脂桶的接触高度需要进行控制，一方面使得接触面积不能过大，固有高度下会降低爬电距离。并且如果为了保持爬电距离而增大固有高度，这样钢脚金具的受力会增大，影响受力性能。另一方面使得接触面积不能太小，增加底部的压强，导致钢脚金具与环氧树脂桶的机械接触受到破坏。

一般的，钢脚金具与环氧树脂桶的接触高度控制在80-150mm，常温环氧树脂层的厚度为2-4mm。

需要说明的是，采用常温环氧树脂作为接触面的连接层是由于高温环氧树脂温度太高，使用不便，并且会对钢脚金具造成一定的高温灼烧影响，实用性不高。

在图1所述实施例的基础上，所述环氧桶2与所述钢脚金具3进行压接固定的压接强度为：

小于10mpa并且大于2mpa。

所述压接固定的压接强度为保证防雷绝缘子密闭性的条件下的测试值范围，处于2mpa-10mpa压强范围内时，防雷绝缘子的密闭性测试达到标准。

在图1所述实施例的基础上，所述环氧桶2的预设厚度为：

小于30毫米并且大于15毫米。

需要说明的是，环氧桶一般将厚度预设为15mm-30mm，这是由于防雷绝缘子的体积和安装效果上考虑所取的一个较为合适的厚度，处于15mm-30mm这个范围内的环氧桶厚度，体积适中并且也已经具备足够的抗弯曲强度。

如图1所示，所述防雷绝缘子还包括：

位于所述环氧桶2外侧的多个绝缘伞套4以及位于所述防雷绝缘子组件1顶部的线槽金具5，所述线槽金具5与所述环氧桶2螺纹连接固定。

其中，所述绝缘伞套为设置在环氧桶外侧的防护器件，它具有多个从上至下伞径逐个减小且交错层叠的伞裙。

具体地，绝缘伞套4设有的伞裙具有多种尺寸，优选为三种尺寸。三种尺寸的伞群沿由上至下的方向伞径逐个减小，并且交错层叠。当绝缘子遇到雨雪冰冻天气时，上方的大伞裙对下方的中、小伞裙能起到良好的遮蔽作用，阻止伞裙间覆冰桥接，能有效防止绝缘子外绝缘水平下降。

其中，线槽金具位于环氧桶顶部，与环氧桶上设置的螺纹接口相连，整个线槽金具贯穿整个绝缘伞套，所述线槽金具即为普通防雷绝缘子放置附件的电工用具，一般使用的金属线槽的规格有50mm×100mm、100mm×100mm、100mm×200mm、100mm×300mm、200mm×400mm等多种，本发明实施例不对线槽金具的具体规格做限定。

在上述实施例的基础上，所述防雷绝缘子组件1包括：

由下至上依次连接的多个电阻片6、导电垫块7、绝缘块8以及插入所述导电垫块中的下电极9和插入所述线槽金具5中的上电极10。

其中，所述电阻片6一般为金属氧化物电阻片，形状多为圆形和长方形，多个金属氧化物电阻片布置在所述导电垫块7下方，用于当线路遭受雷击产生过电压时，电阻片的非线性电阻特性能够起到钳制过电压的作用，防止绝缘子的外绝缘闪络，从而避免线路雷击跳闸；同时，金属氧化物的电阻片还限制了雷电流大小，减小电流发热量，从而避免雷击断线。

其中，所述导电垫块7位于防雷绝缘子的中间，上设有连接接口，所述下电极9插入导电垫块中与其相连，起到绝缘保护的作用。

其中，下电极9和上电极10为控制放电的电器装置，多用作导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端；电极通常为圆柱形结构，其两个圆形底面分别为上电极和下电极；其中，上电极为位于放电管上部的电极，下电极为位于放电管下部的电极。

在上述实施例的基础上，所述防雷绝缘子的电压等级为10kv。

本发明实施例提供的防雷绝缘子的应用输电线路的电压等级为10kv，防雷绝缘子是绝缘子和避雷器的相互配合的结果，一方面需要考虑到避雷器的工频电压和操作过电压，另一方面需要使雷击电压低于绝缘子的承受电压，起到保护作用，本发明实施例提供的防雷绝缘子经测试，能在10kv电压等级下起到绝缘保护的作用，并且能保证自己的抗弯曲性能和密封性良好。

在上述实施例的基础上，根据本发明的另一方面，图2是本发明实施例提供的一种防雷绝缘子制造方法流程图，包括：

s1、对环氧桶与钢脚金具进行压接固定；

s2、对压接后的样品进行预设时长的热处理；

s3、在环氧桶内装入防雷绝缘子组件并进行密封；

s4、进行硅橡胶硫化，完成防雷绝缘子制造。

所述s1中，将环氧桶和钢脚金具在预设压接强度下进行固定，使得环氧桶和钢脚金具之间的密封性完好，需要说明的是，在压接固定之前已经制造好预设厚度的环氧桶，并使用金属压接机将它们进行压接。

所述s2中，将压接成型的样品进行热处理，热处理的温度为130℃，该过程是为了让压接后的产品具有足够的强度，并对表面结构进行打磨。

所述s3中，所述密封采用密封胶对连接处进行粘合，用于使得防雷绝缘子整体上的密闭性完好。

所述s4中，所述硅橡胶硫化可以起到防潮、防腐、防震等保护作用。并且可以提高硅橡胶性能和稳定参数，室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，硫化时收缩率极小，是防雷绝缘子灌封的常用技术手段。

具体的，对制造完成后的防雷绝缘子进行测试，其抗弯曲性能的测试结果为弯曲力从零上升到设定弯曲力时间不超过120秒，弯曲力作用下保持时间为1分钟。

密闭性测试为将防雷绝缘子浸没到盛装沸腾的去离子水的容器中42小时，水中nacl的含量为1kg/m³，然后对比测试前和测试后的直流参考电压、0.75倍直流参考电压下的漏电流和局部放电量，试验前后直流参考电压变化小于5％，漏电流变化小于20μa，局部放电量不大于10pc。

本发明实施例提供的这种防雷绝缘子制造方法制造出的绝缘子抗弯曲性能和密封性良好，满足电力线路要求。

在上述实施例的基础上，所述预设时长的热处理为：

大于2小时小于3小时。

热处理的时间不宜太长也不宜太短，能使得制造的防雷绝缘子的硬化程度和结构力度达到标准即可。

需要说明的是，在制造过程中，若测试的结果未通过，则通过更改环氧桶尺寸、压接力、热处理温度对抗弯曲性能进行调节，直到达到设计要求。本发明实施例提供的参数均为测试成功后的可选范围，本发明不对此一一赘述。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。