[发明专利]一种复合柔性绝缘子、制造方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合柔性绝缘子、制造方法及其应用，属于电力系统架空输电线路的绝缘子技术和复合材料技术领域。 

背景技术

电力系统架空输电线路的绝缘子已从瓷、玻璃材料走向复合材料时代，普通的线路复合绝缘子为棒形刚性结构，中心为刚性的玻璃纤维增强树脂芯棒，外部包裹硅橡胶伞裙和护套。一般情况下，这种刚性复合绝缘子用作悬垂绝缘子，能够发挥其最大优势——即承受拉力，经过长期和大批量的应用，刚性复合绝缘子用作悬垂绝缘子被证明是成功的、安全的。 

当这种棒形刚性结构的复合绝缘子用于架空输电线路的耐张绝缘子、V串绝缘子和防止线路舞动的相间间隔棒时是存在严重缺陷、可靠性差和安全隐患的。 

耐张绝缘子需要承受更大的拉力，还要抵御风力作用及其它振动等的扭力和冲击，在局部使用棒形刚性结构的复合绝缘子后屡次发生断串事故，因此，至今耐张绝缘子仍然是选用瓷和玻璃绝缘子。当棒形刚性结构的复合绝缘子用于线路的V串绝缘子时，由于风力的作用，绝缘子长期处于拉力和压力的交替应力下，刚性芯棒难以承受而发生疲劳断裂或端头连接件损坏引发电力事故。同样的情况是棒形刚性结构的复合相间间隔棒，也由于线路舞动长期承受拉力、压力和扭力的交替应力，时常造成疲劳断裂。 

复合绝缘子是指至少由两种绝缘件组成：芯棒和外套构成，并带有金属附件。常规的棒形复合绝缘子是以玻璃钢硬芯为骨架，外部用硅橡胶作为护套和伞裙，人工组装制造而成。这类复合绝缘子都是刚性结构的，抗弯和抗扭能力差。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种复合柔性绝缘子、制造方法及其应用，它结构柔软、机械强度高，抗拉，抗扭，不受压，可任意弯曲，电气绝缘性好，耐环境老化，质量轻，可以满足电力系统架空输电线路的绝缘设备需要。 

本发明实现上述发明目的的技术方案是： 

一种复合柔性绝缘子，它包括柔性轴、伞裙、均压环和连接接口，所述柔 性轴包括芯体和护套，护套包裹在芯体外，芯体为拉伸机械负荷的承受体，护套隔绝芯体与复合柔性绝缘子所使用环境的接触，保护芯体不受紫外线、臭氧、酸雨等的侵蚀，提高复合柔性绝缘子的耐候性能；所述的护套外均布伞裙；所述的芯体的两端分别固定均压环和连接接口。 

所述的芯体的材料为高强度纤维、基体树脂或橡胶，高强度纤维包括锦纶、高强度涤纶、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维、聚苯硫醚纤维、热致液晶纤维和高强度玻璃纤维中的一种或几种。 

所芯体采用高强度纤维的丝束或纤维丝束的编织体。 

所述的基体树脂或橡胶为酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、高性能环氧树脂、聚酰亚胺树脂、硅树脂、硅橡胶、氟硅橡胶、聚氨脂橡胶和乙烯基橡胶中的一种或几种。 

所述伞裙和护套的材料为橡胶基材，以有机橡胶炼制而成，有机橡胶包括硅橡胶、氟硅橡胶、聚氨脂橡胶和乙烯基橡胶中的一种或几种。 

连接接口由金属材料制成，与柔性芯体相连接，用于连接外部导线或支撑物。 

均压环由金属材料制成，套装在柔性轴外。 

本发明包括以下步骤： 

(1)、柔性芯体101成型：高强度纤维在乙醇和乙醚1∶1～3的混合溶剂中脱脂，干燥后浸入基体树脂或橡胶中，在60～180℃下拉挤成型，固化后成为柔性芯体；(2)、伞裙200和护套102的橡胶基材的炼制：将100质量份的有机橡胶和10～50质量份的气相法白炭黑加入炼胶机，在20～100℃下常压炼制1～4h，加入20～100质量份的氧化铝粉和10～50质量份的氧化锑粉，在50～150℃、真空70～90kPa下炼制2～5h，取出，在两辊机上返炼2～5遍，加入1～5质量份的过氧化物∶过氧化苯甲酰或过氧化异丙苯等和0.5～5质量份的紫外线防老剂∶2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮即UV-9或苯并三氮唑即UV-326炼匀，得到伞裙200和护套102的橡胶基材；(3)、伞裙与柔性轴100的一体制作：在装有所述柔性芯体101的注射模压机中加入所炼制的橡胶基材，注射模压使橡胶基材包裹在柔性芯体101外成为护套102和伞裙200，在120～200℃高温硫化成为一体式的柔性芯体101、护套102和伞裙200整体结构；(4)、在柔性芯体101的两端分别固定连接接口400和均压环300。