[發(fā)明專(zhuān)利]一種支柱絕緣子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310089582.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103177825A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙紀(jì)峰;郝曉軍;牛曉光;劉長(zhǎng)福;代小號(hào)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;河北省電力公司電力科學(xué)研究院;河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所
• 主分類(lèi)號(hào): H01B17/14
• 分類(lèi)號(hào): H01B17/14;H01B19/00
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 張素靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種支柱絕緣子。

背景技術(shù)

瓷瓶斷裂所引起的事故嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，支柱瓷絕緣子斷裂的主要部位，在鑄鐵法蘭和瓷絕緣子的結(jié)合部，即鑄鐵法蘭外露約10mm至鑄鐵法蘭內(nèi)約20mm范圍內(nèi)，這是國(guó)內(nèi)瓷瓶斷裂的一個(gè)基本特點(diǎn)。產(chǎn)生裂紋的原因主要有二：一是因?yàn)樘沾傻臒崤蛎浵禂?shù)小而鑄鐵的膨脹系數(shù)相對(duì)較大，當(dāng)溫度驟降時(shí)，鑄鐵座對(duì)陶瓷絕緣子形成過(guò)大的拘緊力，因而形成裂紋；二是支柱瓷絕緣子是高溫?zé)Y(jié)成的電瓷產(chǎn)品，屬于脆性材料，材料不夠均勻，或加工使用過(guò)程中受力不均等，都會(huì)造成極為細(xì)小的孔洞或裂紋，成為斷裂源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以有效降低絕緣子根部出現(xiàn)裂紋、斷裂的幾率并有效延長(zhǎng)絕緣子使用壽命的支柱絕緣子。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種支柱絕緣子，其特征在于其包括絕緣子主體以及通過(guò)水泥固定層分別與絕緣子主體根部和頂部固定的鑄鐵座，所述的絕緣子主體由根部至頂部依次包括微米氧化鋯陶瓷層、過(guò)渡層和普通陶瓷層；所述過(guò)渡層中由下至上微米氧化鋯陶瓷含量逐漸降低，普通陶瓷含量逐漸增加。

所述微米氧化鋯陶瓷層的厚度為高于根部的鑄鐵座10mm，過(guò)渡層的厚度不低于微米氧化鋯陶瓷層至絕緣子主體上第一傘裙（1-4）之間距離的20%。

在泥坯燒結(jié)制造工藝中通過(guò)坯片疊層法來(lái)形成過(guò)渡層，具體步驟為：

（1）采用流延法制備不同成分配比的一系列坯片，坯片中微米氧化鋯所占質(zhì)量或體積配比由95%至5%按梯度變化，各層的變化梯度不應(yīng)超過(guò)5%，單層坯片厚度根據(jù)過(guò)渡層的厚度H確定。其具體步驟包括:混料、料漿制備、流延、干燥。干燥后的坯片中固體物料含量應(yīng)與絕緣子泥坯中固體物料含量在誤差允許范圍內(nèi)保持一致，以保證燒結(jié)成型時(shí)變形一致。

（2）裁切、疊層——將制備好的坯片根據(jù)絕緣子根部的直徑裁切成相應(yīng)尺寸的坯片，并將坯片按成分梯度依次疊在一起并適當(dāng)加壓成型，形成過(guò)渡層。

將微米氧化鋯陶瓷層、過(guò)渡層、普通陶瓷層組合并采取適當(dāng)方法使三者緊密結(jié)合后燒結(jié)成型。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明與鑄鐵法蘭膠裝部位的根部采用高強(qiáng)微米氧化鋯陶瓷，根部的純度與致密度較絕緣子主體提高很多，減少了細(xì)小的孔洞或裂紋等原始缺陷出現(xiàn)的概率；（2）本發(fā)明絕緣子根部高強(qiáng)微米氧化鋯陶瓷層（膨脹系數(shù)：9.4×10^-6/℃、彈性模量：190GPa）的熱膨脹系數(shù)及彈性模量與鑄鐵（膨脹系數(shù)：10.4×10^-6/℃、彈性模量：120GPa）相近，有效降低了鑄鐵座對(duì)陶瓷絕緣子根部造成的拘緊力，從而改善支柱式絕緣子與鑄鐵座接合處應(yīng)力狀態(tài)，避免因鑄鐵座與絕緣子根部的膨脹系數(shù)差異太大而使絕緣子出現(xiàn)裂紋，延長(zhǎng)絕緣子的使用壽命；（3）高強(qiáng)微米氧化鋯陶瓷層與絕緣子普通陶瓷層之間的過(guò)渡層中，微米氧化鋯陶瓷由95%至5%按梯度變化，且各層的變化梯度不超過(guò)5%，降低了絕緣子主體與根部之間因化學(xué)成分不同而產(chǎn)生的應(yīng)力集中，機(jī)械強(qiáng)度得到有效保證。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

在附圖中：1-1微米氧化鋯陶瓷層、1-2過(guò)渡層、1-3普通陶瓷層、1-4第一傘裙、2鑄鐵座、3固定層。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明包括絕緣子主體以及通過(guò)水泥固定層3分別與絕緣子主體根部和頂部固定的鑄鐵座2，所述的絕緣子主體由根部至頂部依次包括微米氧化鋯陶瓷層1-1、過(guò)渡層1-2和普通陶瓷層1-3；所述過(guò)渡層1-2中微米氧化鋯陶瓷含量逐漸降低，普通陶瓷含量逐漸增加。所述微米氧化鋯陶瓷層1-1的厚度為高于根部的鑄鐵座10mm，過(guò)渡層1-2的厚度H不低于微米氧化鋯陶瓷層頂端至絕緣子主體上第一傘裙（1-4）高度之間距離的20%。

在泥坯燒結(jié)制造工藝中通過(guò)坯片疊層法來(lái)形成過(guò)渡層，具體步驟為：

（1）采用流延法制備不同成分配比的一系列坯片，坯片中微米氧化鋯陶瓷所占配比由95%至5%按梯度變化，各層的變化梯度不超過(guò)5%，單層坯片厚度根據(jù)過(guò)渡層的厚度H確定；

（2）裁切、疊層——將制備好的坯片根據(jù)絕緣子根部的直徑裁切處相應(yīng)尺寸的坯片，并將坯片按成分梯度依次疊在一起并加壓成型，形成過(guò)渡層。

將微米氧化鋯陶瓷層、過(guò)渡層、普通陶瓷層組合并采取適當(dāng)方法使三者緊密結(jié)合后燒結(jié)成型。

本發(fā)明可有效降低絕緣子根部出現(xiàn)裂紋、斷裂的幾率并有效延長(zhǎng)絕緣子使用壽命。