绝缘子芯棒预制体及绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种绝缘子芯棒预制体及绝缘子。本实用新型专利技术的预制体包括内芯棒和卷绕在该内芯棒外表面的卷绕层；所述的内芯棒的直径为50～200mm，所述的卷绕层的厚度为80～120mm；所述的卷绕层包括厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布；所述玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度之差小于10cm，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角。本实用新型专利技术的预制体可以获得强度相对高的绝缘子。

Insulator core preform and insulator

The utility model discloses an insulator core rod prefabricated body and an insulator. The utility model comprises an inner core preform and winding in the winding layer of the outer surface of the inner mandrel; the inner mandrel diameter is 50 ~ 200mm, the thickness of the winding layer is 80 ~ 120mm; the winding layer comprises 0.5 ~ 0.7mm thickness of glass fiber woven cloth; the glass fiber woven fabric width and the inner mandrel length is less than 10cm, the glass fiber woven cloth winding angle basically is zero, the winding angle is a spiral weft woven glass fiber cloth in the corner. The prefabricated body of the utility model can obtain insulators with relatively high strength.

【技术实现步骤摘要】
绝缘子芯棒预制体及绝缘子
本技术涉及一种电力行业输变电用绝缘子芯棒预制体及绝缘子，尤其涉及一种大直径的绝缘子芯棒预制体及绝缘子。
技术介绍
随着特高压线路在我国逐年的增多，输变电用支柱绝缘子的用量也随之增加。现有输变电用的支柱绝缘子包括：全瓷型、瓷芯加硅橡胶伞裙型、复合材料内芯外加硅橡胶伞裙型。全瓷支柱绝缘子存在重量重，容易出现断裂和脆断，电压等级提高后长度加大等缺陷。瓷芯加硅橡胶伞裙型支柱绝缘子存在外伞裙硅橡胶材料与陶瓷芯粘接不牢，产生气泡的现象，影响产品的电气性能及寿命。随着输变电电压等级的提高，复合材料内芯外加硅橡胶伞裙型支柱绝缘子的用量占比随之增大。复合材料内芯外加硅橡胶伞裙型支柱绝缘子的芯棒采用复合材料制成，由于直径较大，对于拉挤工艺很难一次拉挤成型。目前支柱绝缘子的芯棒采用的成型方式多为各种规格的小拉挤棒捆绑在一起进行整体灌注，但是此种工艺由于较细的多只内芯棒结构存在粘接层过多，在芯棒的横截面积中占据了较大的面积比例，固化过程中内部产生较大的内应力，应力不均导致内部产生裂纹等缺陷，在实际使用过程中很难达到理想使用效果。支柱绝缘子的芯棒还可以采用如下方式成型：内部为拉挤芯棒，外层分多次进行缠绕。这种成型方式虽然可以满足实际使用要求，但是生产效率较低，外层需进行多次缠绕即需多次固化，对于缠绕过程中的工序要求较多，且耗能较大，大大提高了产品的制造成本。此外，纤维在缠绕过程中有一定的磨损会大大降低芯棒的力学性能。CN1731539A公开了一种玻璃纤维浸渍树脂基缠绕式复合绝缘子芯棒的制备方法：将玻璃纤维通过熔化后的树脂基溶液，在转速150转/分搅拌均匀；玻璃纤维和环氧树脂基溶液在高温下连续缠绕后固化成型。上述方法需要多次缠绕，生产效率低、材料浪费大。CN101740185A公开了大直径复合绝缘子内芯棒的制备方法：选取实心拉挤绝缘芯棒直径≤130mm；芯棒外表面加工粗糙，外表面用丙酮擦洗干净，放入烘箱中恒温；棒外表面再涂覆2％的无水酒精溶液，再放入烘箱中恒温1小时；树脂胶的配置按比例称重并倒入真空搅拌器内真空搅拌20分钟，静置50分钟；将处理的内芯棒安装到数控缠绕机上开始缠绕，待缠绕机缠绕到设计尺寸；然后抽真空注入树脂胶；注胶完毕关闭两端阀门放入固化炉中加温阶梯固化。上述方法仍然采用缠绕方式制备芯棒，使得玻璃纤维与内芯棒轴向存在较大夹角，最终产品的强度和刚度不高。此外，上述方法的表面处理工序冗长、固化工序不合理，仍然有进一步改进的空间。因此，迫切需要一种绝缘子芯棒预制体，其成本较低，结构合理，并可以生产出弯曲性能高的复合支柱绝缘子。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种绝缘子芯棒预制体，其成本较低，结构合理，并可以生产出弯曲性能高的复合支柱绝缘子。本技术的另一个目的在于提供一种绝缘子，其弯曲性能高。本申请采用如下技术方案实现了上述目的。本技术提供一种绝缘子芯棒预制体，所述的预制体包括内芯棒和卷绕在该内芯棒外表面的卷绕层；所述的内芯棒的直径为50～200mm，所述的卷绕层的厚度为80～120mm；所述的卷绕层包括厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布；所述玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度之差小于10cm，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角。根据本技术的预制体，优选地，所述的内芯棒的直径为80～130mm，所述的卷绕层的厚度为85～110mm。根据本技术的一个实施方式，所述的内芯棒的直径为100～105mm，所述的卷绕层的厚度为90～100mm。在本技术中，玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度之差小于10cm；优选小于5cm；更优选为等于零，即二者相同。根据本技术的预制体，优选地，所述玻璃纤维编织布的厚度为0.55～0.65mm。根据本技术的一个实施方式，所述玻璃纤维编织布的厚度为0.58～0.62mm。根据本技术的预制体，优选地，所述的内芯棒的外表面具有螺纹，所述螺纹的深度为0.3mm～0.6mm，所述螺纹的螺距为1mm～6mm。根据本技术的一个实施方式，所述螺纹的深度为0.5mm～0.55mm，所述螺纹的螺距为3.5mm～5.5mm。根据本技术的预制体，优选地，所述预制体的直径为270～350mm。根据本技术的一个实施方式，所述预制体的直径为280～300mm。本技术还提供一种复合支柱绝缘子，该复合支柱绝缘子包括上述预制体。本技术的预制体经过树脂浇注和固化之后形成绝缘子芯棒，然后在绝缘子芯棒外侧设置伞裙结构，即可获得复合支柱绝缘子。在本技术中，所述的卷绕层由厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布卷绕而成，所述的玻璃纤维编织布包括玻璃纤维经纱，所述玻璃纤维经纱与所述内芯棒的中心轴之间的夹角为0～3°；优选为0～1°。本技术的玻璃纤维编织布还可以包括纬纱，其为纺织纤维。本技术的纬纱可以选自涤纶、尼龙或锦龙；优选为涤纶。本技术的玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度接近，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角。在实际生产过程中，无法保证卷绕角绝对为零，因而本技术将卷绕角限定为“基本上为零”。根据本技术的预制体，所述的玻璃纤维编织布的克重可以为500～1500g/m2。优选地，所述的玻璃纤维编织布的克重为600～800g/m2。更优选地，所述的玻璃纤维编织布的克重为650～750g/m2。根据本技术的预制体，优选地，以所述预制体的重量为基准，所述玻璃纤维编织布占65wt％～80wt％，更优选为70wt％～75wt％。根据本技术的预制体，优选地，所述玻璃纤维编织布选自单向玻璃纤维编织布或正交玻璃纤维编织布；所述的内芯棒为拉挤内芯棒。根据本技术的一个实施方式，所述玻璃纤维编织布选自为单向玻璃纤维编织布；所述的内芯棒为拉挤内芯棒。所谓单向玻璃纤维编织布表示由玻璃纤维经纱和纺织纤维纬纱(例如涤纶)形成的玻璃纤维编织布。本技术的绝缘子芯棒预制体通过如下方法进行制备：1)表面处理步骤：将内芯棒的外表面进行喷砂处理，然后采用易挥发的有机溶剂进行表面处理，从而形成表面处理后的内芯棒；所述喷砂处理所采用的压缩空气的压力为0.4～1.0MPa，所述喷砂处理的时间为20～60min；2)卷绕步骤：将厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布直接卷绕在表面处理后的内芯棒上形成卷绕层，从而得到预制体；其中，所述的玻璃纤维编织布包括玻璃纤维经纱，所述玻璃纤维经纱与所述内芯棒的中心轴之间的夹角为0～3°；所述玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度相同或接近，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角；其中，所述的玻璃纤维编织布的克重为500～1500g/m2。本技术的绝缘子通过如下方法进行制备：3)真空注射成型步骤：将上述卷绕步骤2)得到的预制体置于成型模具中，利用真空注射成型工艺将环氧树脂注入所述的成型模具中以逐渐浸渍所述芯棒预制体，从而得到浸渍体；所述成型模具的相对真空度保持在-0.08～-0.1MPa，环氧树脂的注入速度为250～650g/min，环氧树脂的注入与回流时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘子芯棒预制体，其特征在于，所述的预制体包括内芯棒和卷绕在该内芯棒外表面的卷绕层；所述的内芯棒的直径为50～200mm，所述的卷绕层的厚度为80～120mm；所述的卷绕层包括厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布；所述玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度之差小于10cm，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角。

【技术特征摘要】
1.一种绝缘子芯棒预制体，其特征在于，所述的预制体包括内芯棒和卷绕在该内芯棒外表面的卷绕层；所述的内芯棒的直径为50～200mm，所述的卷绕层的厚度为80～120mm；所述的卷绕层包括厚度为0.5～0.7mm的玻璃纤维编织布；所述玻璃纤维编织布的幅宽与所述内芯棒的长度之差小于10cm，所述玻璃纤维编织布的卷绕角基本上为零，所述的卷绕角是指玻璃纤维编织布的纬纱的螺旋角。2.根据权利要求1所述的预制体，其特征在于，所述的内芯棒的直径为80～130mm，所述的卷绕层的厚度为85～110mm。3.根据权利要求2所述的预制体，其特征在于，所述的内芯棒的直径为100～105mm，所述的卷绕层的厚度为90～100mm。4.根据权利要求1所述的预制体，其特征在于，所述玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊山，张雄军，赵卫生，胡平，郝春功，陈铃飞，李安睿，靳婷婷，
申请(专利权)人：北京玻钢院复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11