CN1222955C - 杆式电绝缘子的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于支撑电导体的刚性杆式电绝缘子(I)的制造方法，这种绝缘子包括一个铸造的刚性电绝缘芯子(N)，并且有一个上端、一个带有钻孔(T)的下端，钻孔(T)用于沿轴向(A)接受所述杆，芯子被外套(E)覆盖，外套包括一个支持所述电导体的凹槽(C)，该方法的特征在于所述芯子是铸造的，它的外表面形成一些从芯子的上端沿轴向(A)延伸的径向肋条(R)，这些肋条之间的分布距离恒定不变，并且基本等于芯子(N)的厚度。该方法可以克服与铸造厚度余量有关的问题，以实现一种具有更好的机械和电性能并且成本最低的复合绝缘子。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于支撑一个电导体的杆式电绝缘子的制造方法。
背景技术
这种电绝缘子包括一个铸造的刚性电绝缘芯子，并且有一个上端、一个下端和一个外表面，下端有一个镗孔，用于接受所述杆，并且沿轴向方向延伸在上、下端之间，外表面被一个铸造的电介质外套所覆盖，外套有一个成型的外表面，形成至少一个凹槽，用于支撑所述电导体，外套还有一些带有钻孔的轴向环形散热片。
这种绝缘子一般安装在高、中压输电塔上，用于支撑电导体，例如输电线路的绝缘或不绝缘的电缆，都需保持与输电塔的绝缘。
因此，由于它所支撑的电缆重量，这种绝缘子一般要承受很高的机械应力，同时保证很强的电绝缘。这种绝缘子传统上用铁或陶瓷制成，材料的最新发展导致用复合材料来制造这种绝缘子，与铁相比，这可以大大减少重量，并降低制造成本，但存在与这些复合材料的铸造有关的困难。
从专利US5945636了解到一种这样的绝缘子。在这种已知的绝缘子中，芯子覆盖着一层厚度很薄的外皮，用于保护芯子不受环境的侵蚀，这个芯子是实心的，并且厚度不同，这就很难通过铸造得到没有内部缺陷的芯子。
一般，通过铸造得到一个实心的芯子会导致缩孔或材料冷却过程中的收缩而产生的残余应力。因此，在浇铸一个实心零件时，困难之一是建立一种能够避免这种不规则性的技术。
例如，为了浇铸一个实心零件，可以加入一些通风口和冒口，便于材料在模型中流动，并且使浇铸零件中的压力均匀，避免出现机械非均质性，如孔洞和缩孔。这些办法的缺点是使模型的形状复杂，并且增加了制造周期的时间，并且需要建立经验，这就意味着制造成本的增加。
发明内容
本发明的目的是克服这些不足。
因此，本发明的主题是一种用于支撑电导体的刚性杆式电绝缘子的制造方法，它包括以下步骤：
用电绝缘材料模制一个刚性芯子，芯子有一个上端、一个带有钻孔的下端和一个外表面，钻孔用于接受一个杆，并且沿轴向方向在所述上端和下端之间延伸；
用一个介电外套覆盖所述芯子的外表面，所述外套有一个上部成型外表面，限定至少一个支持所述电导体的凹槽，所述外套还有一些环形散热片；
其中，所述芯子的模制步骤以这样的方式实施，即通过在所述芯子的外表面形成一些从芯子上端沿轴向延伸的径向肋条，使所述芯子具有相对恒定的材料厚度。
这种方法简化了通过铸造用复合材料制造绝缘子，克服了与铸造厚度余量有关的问题，不改变绝缘子的机械性质和电性能，同时还不会增加绝缘子的制造成本。
根据本发明方法的一个特殊实施例，芯子和介电外套用相同的材料铸造，外套用复制模浇铸在所述芯子上，芯子与外套之间得到最佳粘合。
根据本发明方法的另一个特殊实施例，芯子和介电外套用不同的材料制造，外套固定在所述芯子上，可以根据所需的机械和电性能选择材料，以便优化绝缘子的制造成本。
根据本发明方法的另一个特殊实施例，芯子用环氧树脂或硅或热塑材料或聚酯和/或复合材料制成，用这些材料可得到低成本的绝缘子。
根据本发明方法的另一个特殊实施例，芯子由几个铸造零件组成，每个零件的厚度基本恒定不变，这样可以得到大尺寸的实心芯子。
附图说明
现在参照作为非限定例子的附图详细描述本发明的方法。
图1为一个剖视图，示出用本发明方法制造的绝缘子的芯子。
图2为用本发明方法制造的绝缘子的芯子的俯视图。
图3为用本发明方法制造的绝缘子的芯子的立体图。
图4为用本发明方法制造的第二种绝缘子的剖视图。
具体实施方式
图1为用本发明方法制造的一个杆式电绝缘子I沿一个包含纵轴A的剖面的视图。该图中可以看到，该绝缘子主要由两个零件组成，即用虚线表示的外套E和外表面被外套E覆盖的芯子N，外套E的成型外表面形成大部分沿轴A延伸的环形散热片A1、A2。外套E的外表面还在绝缘子和芯子N的上部形成一个半圆柱形的凹槽C，用于支撑一根沿图所在平面的垂直轴放置的电缆。在绝缘子和芯子的下部，在芯子N中有一个与主轴A成轴向的带螺纹F的钻孔，用于接受绝缘子的支撑杆，支撑杆在这儿可以通过螺栓进行固定。
芯子体N用斜线区域表示，并且包括一些从芯子的上端沿包括纵轴A的平面延伸的径向肋条R
该图中可以看到，绝缘子的厚度比较大，特别是沿包含在图所在平面中并与穿过芯子的轴A垂直的轴测量时。另外，绝缘子的厚度在例如环形散热片处特别薄。从图1还可以看到，外套E以及芯子N的单独厚度都较小，特别是还比较恒定。本发明方法在于在第一次铸造作业的过程中实现厚度比较恒定的芯子N，然后在芯子N冷却并稳定后通过复制模铸造把外套E浇铸在已经放在另一个铸模中的芯子N上，使得第二次铸造作业可以同时完成第二个零件E，其厚度基本恒定，并且等于芯子N的厚度。因此，本发明的方法可以实现厚度较大，同时又变化较大的绝缘子，而又不会遇到铸造厚度余量的问题。
图2为芯子N单独的俯视图，该图示出十六个均匀分布在芯子N***的径向肋条R。更特别的是，每个肋条沿与图所在平面垂直并且包括轴A的平面分布，轴A在这儿与图所在的平面垂直。两个连续肋条之间的距离保持不变，并且基本等于芯子的厚度和一个肋条的厚度。
图3表示芯子及其均匀分布在轴A周围的径向肋条R的透视图。这些径向肋条另外还有助于通过增加接触面积得到芯子N与外套E之间高质量的机械界面。
图4为一个用本发明方法制造的绝缘子I，是沿包括纵轴A的平面的剖视图。从该图可以看到，该绝缘子也包括一个用实线表示的带有一些环形散热片A3、A4、A5、A6的外套E和用虚线表示的芯子N，这些环形散热片轴向延伸，并且与轴A基本垂直，芯子N处于外壳E内。该绝缘子的上部包括一个半圆柱形的凹槽C，用于支撑一根沿图所在平面的垂直轴放置的电缆，绝缘子的下部有一个带螺纹F的钻孔T，钻孔在芯子N中形成，与主轴A成轴向，用于接受一根通过螺纹固定的杆。
该绝缘子的外形与图1所示的绝缘子不同，但它的芯子与图1的芯子相同。
本发明所述芯子和外套可以通过环氧树脂、硅、聚酯或其它热塑材料和/或复合材料的铸造来制造。芯子N和外套E可以根据绝缘子的机械性能、电性能和制造成本的要求用相同或不同的材料制造，选择市场上具有的最合适的材料。
如果使用同一种电绝缘材料制造芯子和外套，则可以把外套直接用复制模型铸造在芯子上，使这两个零件之间没有界面。如果用不同的材料制造外套和芯子，外套将套在芯子上，并通过粘贴或一切有或没有预处理的安装方法(电晕处理、冷等子等)固定在芯子上，以改善外套/芯子的界面。
为了制造大尺寸和大厚度的绝缘子，可以分几个阶段铸造芯子N，每个阶段铸造一个零件，如前面所指出的，零件的厚度基本恒定不变。
最后，外套、芯子或组成芯子的零件可以按照注入、压缩和/或转移铸造工艺进行铸造，以进一步降低制造成本，或使用一种适用于特殊材料的铸造工艺。
当然，本发明的制造方法可用于图1所示的裙形绝缘子外套E，但也可用于具有与轴A相比完全径向延伸的环形散热片A1、A2的外套E。
Claims (6)
1.一种用于支撑电导体的刚性杆式电绝缘子的制造方法，它包括以下步骤：
用电绝缘材料模制一个刚性芯子，芯子有一个上端、一个带有钻孔的下端和一个外表面，钻孔用于接受一个杆，并且沿轴向方向在所述上端和下端之间延伸；
用一个介电外套覆盖所述芯子的外表面，所述外套有一个上部成型外表面，限定至少一个支持所述电导体的凹槽，所述外套还有一些环形散热片；
其中，所述芯子的模制步骤以这样的方式实施，即通过在所述芯子的外表面形成一些从芯子上端沿轴向延伸的径向肋条，使所述芯子具有相对恒定的材料厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模制步骤的实施使得径向肋条具有恒定的厚度，并且以基本等于所述芯子的材料厚度的一个距离相互隔开。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述介电外套用同芯子一样的电绝缘材料用复制模模制在所述芯子上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述芯子和介电外套用环氧树脂或硅或热塑性材料或聚酯和/或复合材料制成。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯子和介电外套用不同的材料模制，所述外套固定在所述芯子上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述外套粘贴在所述芯子上。
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