CN105895280A - 一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子 - Google Patents

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罗杰
刘少华
杨志峰
王根水
王士维
谢从珍
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Abstract

本发明公开了一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子，采用高铝质瓷绝缘子作为本体，在所述高铝瓷绝缘子本体上涂抹一层疏水性薄膜材料，高铝瓷绝缘子本体与两金具附件通过水泥胶合剂连接。该自洁型高强度棒形瓷绝缘子机械强度高，不会发生类似复合绝缘子芯棒脆断问题。同时，表面有机物不改变绝缘子本身的结构、强度、材质等性能；附着力强，不存在涂料、橡胶等脱落而导致性能大幅下降的现象。

Description

一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子
技术领域
本发明属于电工陶瓷领域，具体涉及一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
背景技术
电气化接触网用瓷绝缘子污闪事故可导致多个牵引供电***震荡，使电网瓦解，造成大面积停电、铁路运行中断、停运等严重事故。随着电气化铁路建设的高速发展，接触网绝缘子污闪问题的解决日趋重要。通过合理选用瓷绝缘子材质，改善绝缘子结构，可提高接触网防污闪整体水平。
使用具有优异憎水性的硅橡胶复合绝缘子，可以有效的防止污闪，但复合绝缘子的抗弯强度破坏能力小，难以满足高强度抗弯负荷的棒式绝缘子的技术要求，再加上复合绝缘子芯棒脆断问题，硅橡胶抗老化能力差，难以适用于紫外线强度大的海拔地区等。
在瓷绝缘子表面涂抹具有良好憎水性和憎水性迁移的RTV涂料，隔绝瓷绝缘子与污秽物的接触，也可以提高绝缘子的防污闪能力。但RTV覆盖成膜之后完全改变了绝缘子表面特性，而产生耐磨性、结合力、抗冲击性、弹性等参数的变化。涂层附着能力不强，易脱落等。
发明内容
本发明的目的是提供一种憎水性能优良，性能稳定，且具有高强度的棒式瓷绝缘子。
为实现上述目的，本发明本发明是通过以下的技术方案来实现的。
一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子,其特征在于，包括高铝瓷绝缘子本体和胶装于高铝瓷绝缘子本体两端的金具附件，所述高铝瓷绝缘子本体表面覆盖有疏水性薄膜材料，所述高铝瓷绝缘子本体与金具附件通过水泥胶合剂连接。
进一步地所述自洁型高强度棒形瓷绝缘子表面润湿角≥100°。
进一步地所述高铝瓷绝缘子本体试条强度大于200MPa。
进一步地一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置质量百分比为0.2-0.4％的聚乙烯亚胺水溶液和1～4mol/L十八酸的十六烷溶液；
(2)将高铝瓷绝缘子本体表面粗糙化，然后清洗；
(3)将粗糙化和清洗后的高铝瓷绝缘子本体置于聚乙烯亚胺的水溶液，浸泡2～3h，取出后用水清洗后氮气吹干；然后再置于十八酸的十六烷溶液中，于室温下进行反应3～4h，取出后用丙酮漂洗，即可得到覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体；
(4)将金具附件胶装于覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体两端，即可得到自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
进一步地所述自洁型高强度棒形瓷绝缘子用在电气化接触网上。
疏水性薄膜材料是一种功能性物质(长链单分子或低聚物)，利用其与绝缘子表面的釉层反应，使功能性物质通过化学键结合在绝缘子表面，形成纳米级的多层分子结构。绝缘子表面的釉层由氧化物组成，氧化物在自然条件下存在羟基(-OH)。通过功能性物质聚乙烯亚胺的极性基团氨基与绝缘子表面的羟基发生反应，使得聚乙烯亚胺通过化学键与绝缘子表面结合，形成了稳定的分子结构，而聚乙烯亚胺中的疏水基——乙烯基则伸向绝缘子表面外，形成一层疏水性薄膜材料。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：该自洁型高强度棒形瓷绝缘子机械强度高，不会发生类似复合绝缘子芯棒脆断问题。同时，表面有机物不改变绝缘子本身的结构、强度、材质等性能。附着力强，不存在涂料、橡胶等脱落而导致性能大幅下降的现象。
具体实施方式
下面由具体实施例来进一步说明本发明：
实施例1
一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置质量百分比为0.2％的聚乙烯亚胺水溶液和1mol/L十八酸的十六烷溶液；
(2)将试条强度大于200MPa高铝瓷绝缘子本体表面粗糙化，然后清洗；
(3)将粗糙化和清洗后的高铝瓷绝缘子本体置于聚乙烯亚胺的水溶液，浸泡3h，取出后用水清洗后氮气吹干；然后再置于十八酸的十六烷溶液中，于室温下进行反应4h，取出后用丙酮漂洗，即可得到覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体；
(4)将金具附件胶装于覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体两端，即可得到表面润湿角≥100°的自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
实施例2
一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置质量百分比为0.3％的聚乙烯亚胺水溶液和2mol/L十八酸的十六烷溶液；
(2)将试条强度大于200MPa高铝瓷绝缘子本体表面粗糙化，然后清洗；
(3)将粗糙化和清洗后的高铝瓷绝缘子本体置于聚乙烯亚胺的水溶液，浸泡3h，取出后用水清洗后氮气吹干；然后再置于十八酸的十六烷溶液中，于室温下进行反应4h，取出后用丙酮漂洗，即可得到覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体；
(4)将金具附件胶装于覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体两端，即可得到表面润湿角≥100°的自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
实施例3
一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
(1)配置质量百分比为0.4％的聚乙烯亚胺水溶液和4mol/L十八酸的十六烷溶液；
(2)将试条强度大于200MPa高铝瓷绝缘子本体表面粗糙化，然后清洗；
(3)将粗糙化和清洗后的高铝瓷绝缘子本体置于聚乙烯亚胺的水溶液，浸泡2h，取出后用水清洗后氮气吹干；然后再置于十八酸的十六烷溶液中，于室温下进行反应3h，取出后用丙酮漂洗，即可得到覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体；
(4)将金具附件胶装于覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体两端，即可得到表面润湿角≥100°的自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
现将此自洁型高强度棒形瓷绝缘子试用于新疆盐碱地区，挂网试运行两年检测如下数据：
抗老化能力 表面润湿角 污闪事故率 机械性能
实施例1 强 110° 未发生 未发生芯棒脆断
实施例2 强 121° 未发生 未发生芯棒脆断
实施例3 强 130° 未发生 未发生芯棒脆断
硅橡胶复合绝缘子 较强 105° 较低 芯棒脆断
RTV覆盖绝缘子 易脱落 103° 较低 未发生芯棒脆断
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子,其特征在于，包括高铝瓷绝缘子本体和胶装于高铝瓷绝缘子本体两端的金具附件，所述高铝瓷绝缘子本体表面覆盖有疏水性薄膜材料，所述高铝瓷绝缘子本体与金具附件通过水泥胶合剂连接。
2.根据权利要求1所述的一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子，其特征在于,所述自洁型高强度棒形瓷绝缘子表面润湿角≥100°。
3.根据权利要求1所述的一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子，其特征在于，所述高铝瓷绝缘子本体上试条强度大于200MPa。
4.根据权利要求1所述的一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配置质量百分比为0.2-0.4%的聚乙烯亚胺水溶液和1~4mol/L十八酸的十六烷溶液；
（2）将高铝瓷绝缘子本体表面粗糙化，然后清洗；
（3）将粗糙化和清洗后的高铝瓷绝缘子本体置于聚乙烯亚胺的水溶液，浸泡2~3h，取出后用水清洗后氮气吹干；然后再置于十八酸的十六烷溶液中，于室温下进行反应3~4h，取出后用丙酮漂洗，即可得到覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体；
（4）将金具附件胶装于覆盖有疏水性薄膜的高铝瓷绝缘子本体两端，即可得到自洁型高强度棒形瓷绝缘子。
5.根据权利要求1所述的一种自洁型高强度棒形瓷绝缘子，其特征在于，所述自洁型高强度棒形瓷绝缘子用在电气化接触网上。
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