[發明專利]一種復合支柱絕緣子芯棒及其制備方法

在審

• 申請號: 201811063669.X
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109411164A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 楊威;張卓;張翀;尹立;陳新;邊凱;史曉寧;陳赟;顏丙越;李飛;邢照亮
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;國網上海市電力公司
• 主分類號: H01B17/14
• 分類號: H01B17/14;H01B19/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明提供了一種復合支柱絕緣子芯棒，屬于電器元件技術領域，該種復合支柱絕緣子芯棒由內芯到外周依次包括：環氧樹脂實心圓棒、纖維織物和環氧樹脂澆注體，所述環氧樹脂澆注體是由環氧樹脂膠液浸漬于所述纖維織物上經固化后形成的，所述纖維織物為二維織物，所述二維織物為芳綸纖維與滌綸纖維的混編織物，本發明還提供了一種復合支柱絕緣子芯棒的制備方法，采用真空浸漬工藝將環氧樹脂膠液浸漬到混編織物卷繞的環氧樹脂實心圓棒上，固化后得到復合支柱絕緣子芯棒，制得的復合支柱絕緣子芯棒具有輕質、高強以及優良的電氣絕緣性能。

技術領域

本發明涉及電器元件技術領域，具體涉及一種復合支柱絕緣子芯棒及其制備方法。

背景技術

支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件，支柱絕緣子主要用于交直流系統中各種高壓電器設備上對母線進行絕緣支撐及機械固定，是變電站和換流站中非常重要的設備，支柱絕緣子一旦發生故障，將會造成供電系統停電、設備損壞，甚至帶來人員傷亡，嚴重影響社會穩定和經濟建設。

現有輸電線路中應用的支柱絕緣子主要包括全瓷型、瓷芯加硅橡膠傘裙型、復合材料內芯加硅橡膠傘裙型(簡稱“復合支柱絕緣子芯棒”)。其中，復合支柱絕緣子芯棒是一種新型的支柱絕緣子，能夠在一定程度上改善全瓷型支柱絕緣子存在的易斷裂和脆斷的缺陷，以及改善瓷芯加硅橡膠傘裙型存在的外部傘裙橡膠材料與陶瓷粘結不牢，產品性能差的問題。因而，近年來越來越受到廣泛關注。

復合支柱絕緣子芯棒的芯棒采用復合材料制成，由于直徑較大，采用拉擠工藝很難一次拉擠成型。目前支柱絕緣子的芯棒采用的成型方式多為筷子結構，采用多根內芯棒捆綁在一起進行環氧樹脂整體灌注，但是此種工藝由于較細的多支內芯棒結構存在界面過多，芯棒與芯棒之間存在較多的界面，固化過程中內部產生較大的內應力，內應力不均易導致內部產生裂紋等缺陷。支柱絕緣子的芯棒還可以采用如下方式成型：內部為環氧樹脂實心圓棒，外層分多次進行纏繞。以環氧玻璃纖維引拔棒為軸心，在其表面采用纏繞工藝，以達到生產出更大直徑芯棒的目的。但由于纏繞角度的存在，致使纏繞管體的各項機械性能指標相較于引拔棒體都有一定的下降。而且在彎曲負荷作用下，最大正應力發生在離中性軸最遠的各點處，因此這種纏繞棒體的彎曲力學性能基本等同于管體。管體的抗彎性能受玻璃絲纏繞角度影響極大，纏繞角度與中性軸夾角越小，抗彎性能越好。但纏繞角度越小，也將加大芯體的原材料損耗，導致制造成本增加。即使如此，因環氧芯棒為彈性材料，就難以克服彎曲負荷下偏移量大的缺陷。

為了解決上述問題，中國專利文獻CN106298111B公開了一種絕緣子芯棒預制體、絕緣子芯棒及制備方法，該專利中披露了首先采用三維織物噴砂表面處理后，再經三維編織制得預制體，然后采用真空浸漬的方式將環氧樹脂注入預制體所在模具中，固化后制得絕緣子芯棒，雖然該工藝相比于傳統的拉擠工藝能夠提高復合支柱絕緣子芯棒的生產效率，但是由于形成的芯棒預制體的密度較大，造成最終制得的產品重量重，強度低，機械性能差的問題，而且性能單一，不能滿足現有技術的需要。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中復合支柱絕緣子芯棒重量重，強度低，機械性能差以及性能單一的問題，從而提供一種復合支柱絕緣子芯棒及其制備方法。

為此，本申請采取的技術方案為：

本發明提供一種復合支柱絕緣子芯棒，由內芯到外周依次包括：環氧樹脂實心圓棒、纖維織物和環氧樹脂澆注體，所述環氧樹脂澆注體是由環氧樹脂膠液浸漬于所述纖維織物上經固化后形成的，所述纖維織物為二維織物，所述二維織物為芳綸纖維與滌綸纖維的混編織物。

所述混編織物為1-3根所述滌綸纖維和1根所述芳綸纖維交替布置，所述芳綸纖維與滌綸纖維均各自單向平行并列排布。

所述混編織物在使用前先經等離子改性或者硅烷偶聯劑改性處理。

所述硅烷偶聯劑為乙烯基硅烷、氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷的一種或者至少兩種的混合物。