[发明专利]具有导电表面涂层以防止电晕放电的绝缘子

说明书

本发明涉及为了支撑导线或在遮断设备中所使用的导电绝缘子。尤其是，本发明涉及到其中一个金属附件借助胶合材料连接到绝缘子体的导电绝缘子，该胶合材料具有高电阻，如普通硅酸盐水泥胶合剂。该绝缘子体具有与金属附件电连接的导电涂层。

当由于绝缘子表面污染或类似原因而出现电晕放电时，周围的无线电或电视会遭受噪声干扰。为防止这种现象，通常说的导电绝缘子已经被研制出来。在用瓷制成的导电绝缘子表面上涂以高电导率的瓷釉(以下称为导电瓷釉)，且在金属附件和导电瓷釉层之间设有导电装置，以使金属附件和导电瓷釉层之间可以流过一定量的电流。为了获得这样的电接触，至今已提出了各种结构。下面叙述一个这种导电装置的例子，该装置用在作为一种棒形绝缘子的电站支柱型绝缘子的根部。

例如，图11所示的现有技术结构是已知的。其中，应用金属喷涂方法使绝缘子体和金属附件电连接。具体说，在瓷体30的外圆周表面上形成导电瓷釉层31，且金属附件33通过导电瓷釉层31和胶合材料32固定到瓷体30的端部。在导电瓷釉层31的表面，胶合材料32的一端以及金属附件33上喷涂导电金属34，以使导电瓷釉层31和金属附件33电连接。图中标号35、36分别表示绝缘砂和绝缘膜。

再有，图12作为一个例子所示的现有技术结构是已知的，它采用了金属连接方法。具体说，在瓷体30的一个端面以及设有砂部的导电瓷釉层31上涂有导电涂料38，且导电涂料38和金属附件33通过用一个导电金属件39将它们连接而相互电连接。在这种情况下，用一个螺旋弹簧作为导电件39。

此外，尽管没有示出，通过导电胶合剂形成的结构也是已知的，其中，在瓷体和金属附件之间的胶合材料中掺入导电材料，如石墨，以保证在瓷体和金属附件之间的电连接。

但是，在图11所示的金属喷涂工艺中，含有重量百分比为94％的铅，5％(重量)的锑和1％(重量)的余料的金属喷涂材料通常被用作导电金属34。因此，令人忧虑的是，在生产绝缘子的过程中，工作人员会承受操作金属喷涂材料时由于铅Pb所造成的疾病。再有，为了防止金属34表面由于暴露在空气中造成的腐蚀，在喷涂金属后又涂上防腐蚀膜40。如上述，在生产过程中又附加了喷涂导电金属34和涂防腐蚀膜40的附加步骤，这样，加上导电金属材料(如金属喷涂材料)和防腐蚀膜的费用就增加了生产成本。

在图12所示的金属连接方法中由于胶合材料32带湿气，很可能使金属件39腐蚀，且也很可能由于腐蚀导致电导率降低。如图12所示，设置了一块海绵(Sponge)41以吸收来自胶合剂32的湿气，且在瓷体30和导电瓷釉层31表面涂以导电涂料38，以使金属件39和瓷釉层31通过金属件基露的部分相互电连接。这样的结构复杂，而且在导电绝缘子生产过程中难于组装

在导电胶合方法中，由于将石墨掺入胶合材料，胶合剂的整体强度要降低，从而就降低了绝缘子的机械强度。此外，当将石墨掺入胶合材料时，需要使得水对胶合材料的比例较大，因此就使上述胶合材料的强度进一步下降。另外，由于胶合材料包含大量水份，使得干燥收缩系数较大，以致降低了金属附件的装配强度。再有，掺入胶合材料的石墨会在埋入胶合材料中的金属附件表面上的镀锌层上产生电势。结果，由于电饰的作用使金属附件腐蚀，且由于其腐蚀引起的金属附件体积随之增加而造成的应力会使瓷开裂。

如上述，以上实施的方法会带来各种严重的问题。由此，为了解决这些问题已经考虑了一种现有技术方法，通过用高电阻的胶合材料来实现导电。即利用例如普通硅酸盐水泥(Portland cement)胶合材料(20-22％(重量)的SiO₂，3-4％(重量)的Fe₂O₅，1-2％(重量)的SO₃，4-7％(重量)的Al₂O₃和60-65％(重量)的CaO)的干-湿均衡(dry-wet equilibrium)中的湿气而形成的电导率使导电瓷釉和金属附件互相电连接。

然而，如果普通硅酸盐水泥胶合剂的干燥程度升高，胶合材料就收缩。因此在绝缘子表面上的胶合材料和导电瓷釉层之间会发生错动。因而在胶合材料和导电瓷釉层之间会形成极细微的间隙。因此，在胶合剂端部和相对的导电瓷釉层之间会形成一个大的电位差，从而在其间会发生非常严重的电晕放电。发生电晕放电就破坏了导电绝缘子的根本功能。

由于这个原因，对于实施采用普通硅酸盐水泥胶合材料的导电方法而言，还没有一种实用方法能替代传统的工艺。