[实用新型]一种复合绝缘子用芯棒预制体、绝缘子芯棒及绝缘子

说明书

本实用新型公开了一种复合绝缘子用芯棒预制体、绝缘子芯棒及绝缘子，芯棒预制体包括内芯轴、卷绕在内芯轴上的混合叠层的纤维布作为芯棒主要承载层、卷绕在芯棒主要承载层外部的纤维纱作为表面加工层。所述内芯轴为环氧拉挤棒或不浸润树脂胶液的干纱束。所述芯棒主要承载层的纤维布选自经编玻纤单向布、双轴布或多轴向布中的两种混合叠层。所述表面加工层的纤维纱为环氧型无碱玻纤纱。在芯棒主要承载层内还设置若干层环向强度层。本实用新型能成型大直径复合绝缘芯棒；芯棒制作过程将预制体制备和浸胶过程分开，预制体的制备通过玻纤布叠层卷绕而成，这种制备方式在国内首次应用；纤维布叠层卷绕方式极大的提高了生产效率；提升了产品质量。

技术领域

本实用新型属于电力输变电技术领域中使用的复合绝缘子结构技术领域，尤其涉及一种复合绝缘子用芯棒预制体、绝缘子芯棒及绝缘子。

背景技术

在电力输变电技术领域，复合绝缘子由于其重量轻、机械强度高、耐污闪性能好和维护成本低而得到广泛的应用。更高的电压等级要求复合绝缘子芯棒拥有更大的直径，传统的环氧树脂玻纤棒材拉挤工艺难以突破直径大于150mm的瓶颈，目前国内大多采用组合式芯子成型大直径的绝缘子芯棒，该种方式成型工艺过程复杂且成型的芯棒内部组织相不连续、界面较多，在使用过程中，长期的交变载荷或严寒、高温交替循环条件下，其内部应力的不均匀性和不同组织相应允应变的差异，内部容易出现微裂纹，微裂纹初期难以发现，在不断的使用过程中微裂纹不断扩展，进而会影响强度、刚度的退化和绝缘性能的下降，有可能会造成难以估量的损失。

实用新型内容

为解决现有技术的以上缺陷并提供一种成型方式简单的技术方案，本实用新型提供一种复合绝缘子用芯棒预制体结构，并用以制备芯棒和绝缘子，以实现直径大于150mm的复合绝缘子芯棒的制备。本实用新型的技术方案如下所述：

一种复合绝缘子用芯棒预制体，包括内芯轴、在内芯轴外部的混合叠层的纤维布卷绕成的芯棒主要承载层、在芯棒主要承载层外部的纤维纱卷绕成的表面加工层。

优选的，所述内芯轴为环氧拉挤棒或不浸润树脂胶液的干纱束。

优选的，所述芯棒主要承载层的纤维布选自经编玻纤单向布、双轴布或多轴向布中的两种混合叠层，具体要根据产品要求的力学性能指标进行设计。

优选的，所述表面加工层的纤维纱为环氧型无碱玻纤纱。

优选的，根据产品直径要求或者产品性能要求，在芯棒主要承载层内设置若干层环向强度层，所述环向强度层为干纱缠绕成层；环向强度层可以为一层、两层或两层以上。

优选的，所述环向强度层可以采用0°单向玻纤布或是无碱方格布通过布卷绕的方式制成，环向层的目的是为了降低产品耐受高低温交替或载荷周期性变化引起的开裂倾向，环向层厚度为包裹在内部的承载层的10％左右，环向层具体位置和个数根据产品的直径大小和使用环境条件决定。

优选的，所述环氧拉挤棒或干纱束制备的内芯轴直径为

优选的，所述软芯轴的干纱束采用500-4800tex的环氧玻纤纱，在其外表面缠绕幅宽为50mm-100mm的玻璃纤维布带；所述软芯轴外表面缠绕的玻璃纤维布带可以采用多种形式的玻纤布，玻纤布选自单向布、双轴布、方格布、三维混编织物中的一种或多种组合进行束形，以制成干纱软芯轴。采用干纱软芯轴代替现有技术中环氧拉挤棒作为内芯轴的方式，然后再采用卷绕工艺在芯轴上卷绕玻璃纤维布作为芯棒主要承载层，然后在卷绕层内部相应位置缠绕制成一个或多个环向强度层，然后再在卷绕层外表面缠绕纤维纱，有利于后续的加工性。

本实用新型还包括包含所述复合绝缘子用芯棒预制体的绝缘子芯棒，采用所述芯棒预制体制备，加工时，采用采用卷绕工艺在芯轴上卷绕混合叠层的纤维布作为芯棒主要承载层，在卷绕层内部相应位置用干砂缠绕制成环向强度层，然后再在卷绕层外表面缠绕纤维纱，有利于后续的加工性。最后将制成的预制体进行真空包裹，气密性检查，抽真空，树脂导入，固化成型和脱模加工等步骤制成大直径的复合绝缘子用芯棒。其具体的制备步骤如下：