空心绝缘管及复合绝缘子制造技术

本申请公开的空心绝缘管，包括由内到外依次设置的内轴向层、环向层和外轴向层，内轴向层和外轴向层均包括若干轴向纤维纱线，环向层包括若干环向纤维纱线，环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，正向缠绕层和反向缠绕层沿空心绝缘管的径向相邻设置，正向缠绕层和反向缠绕层缠绕角度相同、缠绕方向相反。该空心绝缘管通过环向层、内轴向层和外轴向层的结构设计，大大提升了空心绝缘管的环向强度和轴向强度；另外空心绝缘管的环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，可进一步增强环向层的工艺稳定性，同时也提升空心绝缘管的环向强度，以及使得缠绕速度和拉挤速度相匹配，成型效率高，成品质量好。本申请还公开一种复合绝缘子。本申请还公开一种复合绝缘子。本申请还公开一种复合绝缘子。

【技术实现步骤摘要】
空心绝缘管及复合绝缘子


[0001]本申请涉及输电绝缘设备
，特别是涉及一种空心绝缘管及复合绝缘子。

技术介绍

[0002]现有的复合绝缘子大多是采用湿法缠绕成型或者拉挤成型的空心绝缘管，湿法缠绕成型的空心绝缘管的铺层结构均采用环向缠绕成型，纱线铺层集中环向，无轴向纱线的张力作用，最终导致空心绝缘管环向作用力(内压力或外部压力)承受能力较大，轴向作用力(弯曲应力或压缩应力)承受能力偏小；拉挤成型的空心绝缘管的铺层结构均采用轴向拉挤成型，无环向纱线的张力作用，最终导致空心绝缘管环向作用力(内压力或外部压力)承受能力较小，轴向作用力(弯曲应力或压缩应力)承受能力偏大。
[0003]以上两种工艺方法成型的空心绝缘管，均无法平衡环向作用力和轴向作用力，无法使空心绝缘管在两个方向的承力能力达到最佳，在应用范围上受到限制。为提高湿法缠绕成型的空心绝缘管的轴向承压能力，需要大大提升空心绝缘管壁厚，存在制作成本较高的问题；并且湿法缠绕的空心绝缘管需要先将纱线浸润、缠绕在芯模表面形成缠绕管预制件，再将缠绕管预制件转移至固化烘箱中进行固化，即缠绕工艺、固化工艺分步进行，产品生产周期长、效率较低，产线布局分散、损耗大；而拉挤成型的空心绝缘管，即使提升管材壁厚，空心绝缘管环向承压能力依旧无法得到明显的提升。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本申请的目的是提供一种空心绝缘管，该空心绝缘管的轴向拉挤纱、环向缠绕纱浸胶后通过固化模具加热成型，空心绝缘管通过环向设置的环向层、轴向设置的内轴向层和外轴向层的结构设计，大大提升了空心绝缘管对于环向作用力(内压力或外部压力)的承受能力，同时提升了空心绝缘管对于轴向作用力(弯曲应力或压缩应力)的承受能力；另外空心绝缘管的环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，可进一步增强环向层的工艺稳定性，同时也提升空心绝缘管的环向强度，以及使得缠绕速度和拉挤速度相匹配，成型效率高，成品质量好。
[0005]为实现上述目的，本申请所采用的技术手段如下：一种空心绝缘管，包括由内到外依次设置的内轴向层、环向层和外轴向层，内轴向层和外轴向层均包括若干轴向纤维纱线，环向层包括若干环向纤维纱线，环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，正向缠绕层和反向缠绕层沿空心绝缘管的径向相邻设置，正向缠绕层和反向缠绕层缠绕角度相同、缠绕方向相反。该空心绝缘管通过环向层、内轴向层和外轴向层的结构设计，达到空心绝缘管所需的机械强度，即环向层给空心绝缘管提供了对于环向作用力(内压力或外部压力)的承受能力，内轴向层和外轴向层同时给空心绝缘管提供了对于轴向作用力(弯曲应力或压缩应力)的承受能力，其中通过内轴向层、环向层和外轴向层的顺序设计、厚度设计达到空心绝缘管所需的强度；另外空心绝缘管的环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，可进一步增强环向层的工艺稳定性，同时也提升空心绝缘管的环向强度，以及使得缠绕速度和拉挤速度相匹
配，成型效率高，成品质量好。同时，空心绝缘管的主体结构是纱线浸胶后直接通过固化模具采用直接接触传热方式固化拉挤制成，也就是说，空心绝缘管铺层结构成型后即进入固化模具进行固化，产品生产工序紧凑、产线布局也紧凑，能够大大提高固化成型效率，缩短产品加工周期，提高产品生产效率；且该空心绝缘管的铺层结构设计合理，在达到相同性能条件下，可以降低空心绝缘管的壁厚，节省材料，降低材料成本。
[0006]其中，正向缠绕层和反向缠绕层的缠绕角度的范围均为45
°
～85
°
。环向缠绕纱受制于实际缠绕铺层设计及材料选型，缠绕角度设计为45
°
～85
°
，其主要是提供空心绝缘管的环向强度。缠绕角度小于45
°
的缠绕工艺属于小角度缠绕，工艺成型难度大。缠绕角度大于85
°
时纤维纱线近似于纯环向缠绕，正反向同时缠绕提升空心绝缘管的环向强度的作用并不明显。
[0007]其中，正向缠绕层和反向缠绕层均包括若干层，若干正向缠绕层和若干反向缠绕层交替设置，进一步加强空心绝缘管的环向强度。
[0008]其中，内轴向层、环向层和外轴向层的线密度依次递增，可适当降低空心绝缘管的制备成本。
[0009]其中，内轴向层的线密度为400tex～2400tex，环向层的线密度为1200tex～9600tex，外轴向层的线密度为4800tex～19200tex，以确保空心绝缘管的整体性能。
[0010]其中，内轴向层的若干轴向纤维纱线为聚酯纤维。聚酯纤维的化学性能优于玻璃纤维，耐腐蚀，无需在空心绝缘管内壁上再设置聚酯内衬，可降低加工难度和材料成本。
[0011]其中，空心绝缘管还包括内衬层，所述内衬层为纤维毡，设置于所述内轴向层的内侧。内衬层可以为聚酯毡、玻纤毡、复合毡或聚酯布、纤维布等，保障内壁工艺成型更佳，铺层结构均匀、树脂分布均匀，同时针对聚酯材料能够满足产品特殊功能需求(耐HF、电弧等)。
[0012]其中，空心绝缘管还包括外毡层，外毡层为纤维毡，设置于外轴向层的外侧。外毡层为玻璃纤维毡，可以起到包覆轴向纤维纱线的作用，隔离轴向纤维纱线与模具的内壁，避免直接接触，同时保障轴向纤维纱线及树脂均匀分布，工艺成型性更佳。
[0013]其中，外毡层的外表面的粗糙度小于内表面的粗糙度。将外毡层的外表面与成型模具内壁接触的面设置得较为光滑，可减少成型过程中的前进阻力，保证空心绝缘管的工艺稳定性。
[0014]针对现有技术的不足，本申请的另一目的是提供一种复合绝缘子，包括上述任一空心绝缘管。
[0015]本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请采用包括内轴向层、环向层和外轴向层的空心绝缘管铺层结构，其中环向层给空心绝缘管提供了对于环向作用力(内压力或外部压力)的承受能力，内轴向层和外轴向层同时给空心绝缘管提供了对于轴向作用力(弯曲应力或压缩应力)的承受能力，整体机械强度高。且该铺层结构的成型工艺简便、产线布局合理，能够大大提供生产效率，整体制备成本低。另外空心绝缘管的环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，可进一步增强环向层的工艺稳定性，同时也提升空心绝缘管的环向强度，以及使得缠绕速度和拉挤速度相匹配，成型效率高，成品质量好。
附图说明
[0016]图1是本申请一实施例的空心绝缘管100的局部剖视图；
[0017]图2是本申请一实施例的空心绝缘管200的局部剖视图；
[0018]图3是本申请一实施例的空心绝缘管200的缠绕角度示意图；
[0019]图4是本申请一实施例的空心绝缘管300的局部剖视图；
[0020]图5是本申请一实施例的空心绝缘管400的局部剖视图；
[0021]图6是本申请一实施例的空心绝缘管500的局部剖视图；
[0022]图7是本申请一实施例的复合绝缘子1000的结构示意图。
具体实施方式
[0023]根据要求，这里将披露本申请的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本申请的典本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心绝缘管，其特征在于：包括由内到外依次设置的内轴向层、环向层和外轴向层，所述内轴向层和所述外轴向层均包括若干轴向纤维纱线，所述环向层包括若干环向纤维纱线，所述环向层包括正向缠绕层和反向缠绕层，所述正向缠绕层和所述反向缠绕层沿所述空心绝缘管的径向相邻设置，所述正向缠绕层和所述反向缠绕层缠绕角度相同、缠绕方向相反。2.如权利要求1所述的空心绝缘管，其特征在于：所述正向缠绕层和所述反向缠绕层的缠绕角度的范围均为45
°
～85
°
。3.如权利要求1所述的空心绝缘管，其特征在于：所述正向缠绕层和所述反向缠绕层均包括若干层，若干所述正向缠绕层和若干所述反向缠绕层交替设置。4.如权利要求1所述的空心绝缘管，其特征在于：所述内轴向层、所述环向层和所述外轴向层...

【专利技术属性】
技术研发人员：国强，刘超，张鑫鑫，周正伟，张林军，陈章兴，孙银建，
申请(专利权)人：江苏神马电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：