一种线路柱式复合绝缘子及其制备方法
阅读说明：本技术 一种线路柱式复合绝缘子及其制备方法 (Line column type composite insulator and preparation method thereof ) 是由 吴亚民 吴昊 尹鹏 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种线路柱式复合绝缘子及其制备方法,包括绝缘芯棒、连接于所述绝缘芯棒一端的上附件、连接于所述绝缘芯棒另一端的下附件,以及包覆于所述绝缘芯棒、所述上附件和所述下附件上的伞裙护套；所述上附件按照重量份数计包括以下组分：聚酰胺66为43～50份、聚酰胺6为18～25份、增韧剂为2～4份、偶联剂为0.1～0.5份、玻纤为28～32份、硅酮母粒为1～3份、第一抗氧剂为0.1～0.5份、第二抗氧剂为0.1～0.5份、紫外吸收剂为0.1～0.5份和光稳定剂为0.1～0.5份。本发明在不改变整体产品结构形式的情况下,不易磨损,绝缘子电弧距离加长,产品的工频耐受电压和冲击耐受电压显著提高,且上端电场分布更加均匀。(The invention discloses a line column type composite insulator and a preparation method thereof, wherein the line column type composite insulator comprises an insulating core rod, an upper accessory connected to one end of the insulating core rod, a lower accessory connected to the other end of the insulating core rod, and an umbrella skirt sheath coated on the insulating core rod, the upper accessory and the lower accessory; the upper accessory comprises the following components in parts by weight: 43-50 parts of polyamide 66, 18-25 parts of polyamide 6, 2-4 parts of toughening agent, 0.1-0.5 part of coupling agent, 28-32 parts of glass fiber, 1-3 parts of silicone master batch, 0.1-0.5 part of first antioxidant, 0.1-0.5 part of second antioxidant, 0.1-0.5 part of ultraviolet absorbent and 0.1-0.5 part of light stabilizer. The invention is not easy to wear without changing the structure of the whole product, the arc distance of the insulator is lengthened, the power frequency withstand voltage and the impact withstand voltage of the product are obviously improved, and the electric field distribution at the upper end is more uniform.)
技术领域
本发明涉及电力输配电线路绝缘子技术领域，尤其是涉及一种线路柱式复合绝缘子及其制备方法。
背景技术
线路柱式复合绝缘子广泛应用于电力输配电线路中，其在架空输电线路中不仅要承受工作电压和过电压的作用，还要承受导线的荷载、张力的作用。现有输电线路中使用的线路柱式复合绝缘子，导线与绝缘子顶部上端附件的导线槽直接连接，上端附件多采用热镀锌工艺的金属件。在导线与绝缘子上端附件导线槽的接触面上，导线的绝缘皮与金属件长时间摩擦使其破皮，在运行电压下极易产生放电现象。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种线路柱式复合绝缘子及其制备方法，在不改变整体产品结构形式的情况下，不易磨损，绝缘子电弧距离加长，产品的工频耐受电压和冲击耐受电压显著提高，且上端电场分布更加均匀。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种线路柱式复合绝缘子，包括绝缘芯棒、连接于所述绝缘芯棒一端的上附件、连接于所述绝缘芯棒另一端的下附件，以及包覆于所述绝缘芯棒、所述上附件和所述下附件上的伞裙护套；
所述上附件按照重量份数计包括以下组分：聚酰胺66为43～50份、聚酰胺6为18～25份、增韧剂为2～4份、偶联剂为0.1～0.5份、玻纤为28～32份、硅酮母粒为1～3份、第一抗氧剂为0.1～0.5份、第二抗氧剂为0.1～0.5份、紫外吸收剂为0.1～0.5份和光稳定剂为0.1～0.5份。
进一步地，所述伞裙护套上靠近所述上附件的伞片直径大于其他伞片的直径。
进一步地，所述上附件按照重量份数计还包括：1～3份的色母。
进一步地，所述增韧剂为增韧剂ST-4182M2。
进一步地，所述偶联剂为偶联剂KH-560。
进一步地，所述第一抗氧剂为抗氧剂1098。
进一步地，所述第二抗氧剂为抗氧剂1010。
进一步地，所述紫外吸收剂为紫外吸收剂ChiguardN-442。
进一步地，所述光稳定剂为光稳定剂5591。
一种线路柱式复合绝缘子的制备方法，包括：
步骤1：将所述聚酰胺66、所述聚酰胺6、所述增韧剂、所述偶联剂、所述玻纤、所述硅酮母粒、所述第一抗氧剂、所述第二抗氧剂、所述紫外吸收剂和所述光稳定剂搅拌混合均匀；
步骤2：将步骤1得到的混合物在挤出机中挤出得到颗粒料；
步骤3：采用注塑的方式将步骤2得到的颗粒料与所述绝缘芯棒的一端连接，得到包含上附件的半成品芯体；
步骤4：将步骤3得到的半成品芯体的绝缘芯棒的另一端与下附件通过压接的方式连接，得到成品芯体；
步骤5：清洗步骤4得到的成品芯体，向成品芯体喷涂粘结剂，加热；
步骤6：在步骤5预处理的成品芯体上注射所述伞裙护套，得到复合绝缘子。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种线路柱式复合绝缘子，上附件采用本发明的新型复合材料，该新型复合材料的上附件与导线的绝缘皮为相似材料，在不改变整体产品结构形式的情况下，不易磨损，绝缘子电弧距离加长，绝缘子的工频耐受电压和冲击耐受电压显著提高，且绝缘子的上端电场分布更加均匀。
进一步地，伞裙护套上靠近所述上附件的伞片直径大于其他伞片的直径，能够防止特殊天气条件下污秽物桥接，提高了产品的污秽性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种线路柱式复合绝缘子的结构示意图；
图2为本发明半成品芯体的结构示意图；
图3为本发明成品芯体的结构示意图。
图中：1-上附件；2-下附件；3-绝缘芯棒；4-伞裙护套；41-大伞；42-中伞；43-小伞。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
作为本发明的某一具体实施方式，结合图1、图2和图3所示，一种线路柱式复合绝缘子，包括绝缘芯棒3、连接于绝缘芯棒3一端的上附件1、连接于绝缘芯棒3另一端的下附件2，以及包覆于绝缘芯棒3、上附件1和下附件2上的伞裙护套4。
在自然环境中，各种大气中的飘尘颗粒在电场力的作用下极易沉积在上端附件及绝缘子表面，出现风沙雨雪雾天气，很容易造成绝缘子大面积闪络跳闸。因此，如图1所示，伞裙护套4包括大伞41、中伞42和小伞43，伞裙护套4上靠近上附件1的伞片直径大于其他伞片的直径。具体的说，包覆于绝缘芯棒3、上附件1和下附件2上的伞裙护套4呈大中小间隔布置，靠近上附件1的第一片伞为加大伞。这样的结构设计能够防止特殊天气条件下污秽物桥接，提高了产品的污秽性能。
上附件1的材质为新型的复合材料，具体的说，上附件1按照重量份数计包括以下组分：聚酰胺66为43～50份、聚酰胺6为18～25份、增韧剂为2～4份、偶联剂为0.1～0.5份、玻纤为28～32份、硅酮母粒为1～3份、第一抗氧剂为0.1～0.5份、第二抗氧剂为0.1～0.5份、紫外吸收剂为0.1～0.5份和光稳定剂为0.1～0.5份。
作为优选的实施方式，上附件1按照重量份数计还包括1～3份的色母。
本发明的上附件1与绝缘芯棒3之间采用注塑方式连接，下附件2与绝缘芯棒3之间采用压接方式连接。
下述实施例1～3中，增韧剂均为增韧剂ST-4182M2，偶联剂均为偶联剂KH-560，第一抗氧剂均为抗氧剂1098，第二抗氧剂均为抗氧剂1010，紫外吸收剂均为紫外吸收剂ChiguardN-442，光稳定剂均为光稳定剂5591。
实施例1
一种线路柱式复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：选用聚酰胺66 43份、聚酰胺6 20份、增韧剂2份、偶联剂0.1份、玻纤28份、硅酮母粒2份、第一抗氧剂0.1份、第二抗氧剂0.1份、紫外吸收剂0.2份、光稳定剂0.5份和色母1份为原料，将以上原料放入搅拌机中混合均匀，正转15分钟，反转15分钟；
步骤2：将步骤1中的混合物投入到双螺杆挤出机中挤出，机筒九段温度分别为：1区：230℃，2区：235℃，3区：240℃，4区：245℃，5区：250℃，6区：250℃，7区：255℃，8区：255℃，9区：255℃，机头温度：260℃；螺杆主机转速为310r/min，通过以上工艺最终制得5mm长的颗粒料。
步骤3：采用注塑的方式将步骤2得到的颗粒料与绝缘芯棒3的一端连接，得到包含上附件1的半成品芯体；
步骤4：将步骤3得到的半成品芯体的绝缘芯棒3的另一端与下附件2通过压接的方式连接，得到成品芯体；
步骤5：用无水乙醇清洗成品芯体表面的污染物，自然晾干，向成品芯体表面喷涂由无水乙醇与硅烷偶联剂以3:1的体积比混合而成的粘接剂，然后加热至90-120℃，保持2小时，以保证粘接剂的粘接性；
步骤6：在步骤5预处理的成品芯体上采用注射的方法包覆外伞裙护套，得到耐污型高耐压的线路柱式复合绝缘子；注射时，注射压力为15Mpa、温度为150℃、时间为600s。
实施例2
一种线路柱式复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：选用聚酰胺66 45份、聚酰胺6 18份、增韧剂3份、偶联剂0.2份、玻纤30份、硅酮母粒1份、第一抗氧剂0.3份、第二抗氧剂0.3份、紫外吸收剂0.1份、光稳定剂0.2份和色母3份为原料，将以上原料放入搅拌机中混合均匀，正转15分钟，反转15分钟；
步骤2：将步骤1中的混合物投入到双螺杆挤出机中挤出，机筒九段温度分别为：1区：230℃，2区：235℃，3区：240℃，4区：245℃，5区：250℃，6区：250℃，7区：255℃，8区：255℃，9区：255℃，机头温度：260℃；螺杆主机转速为310r/min，通过以上工艺最终制得5mm长的颗粒料。
步骤3：采用注塑的方式将步骤2得到的颗粒料与绝缘芯棒3的一端连接，得到包含上附件1的半成品芯体；
步骤4：将步骤3得到的半成品芯体的绝缘芯棒3的另一端与下附件2通过压接的方式连接，得到成品芯体；
步骤5：用无水乙醇清洗成品芯体表面的污染物，自然晾干，向成品芯体表面喷涂由无水乙醇与硅烷偶联剂以3:1的体积比混合而成的粘接剂，然后加热至90-120℃，保持2小时，以保证粘接剂的粘接性；
步骤6：在步骤5预处理的成品芯体上采用注射的方法包覆外伞裙护套，得到耐污型高耐压的线路柱式复合绝缘子；注射时，注射压力为15Mpa、温度为150℃、时间为600s。
实施例3
一种线路柱式复合绝缘子的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：选用聚酰胺66 50份、聚酰胺6 25份、增韧剂4份、偶联剂0.5份、玻纤32份、硅酮母粒3份、第一抗氧剂0.5份、第二抗氧剂0.5份、紫外吸收剂0.5份、光稳定剂0.1份和色母3份为原料，将以上原料放入搅拌机中混合均匀，正转15分钟，反转15分钟；
步骤2：将步骤1中的混合物投入到双螺杆挤出机中挤出，机筒九段温度分别为：1区：230℃，2区：235℃，3区：240℃，4区：245℃，5区：250℃，6区：250℃，7区：255℃，8区：255℃，9区：255℃，机头温度：260℃；螺杆主机转速为310r/min，通过以上工艺最终制得5mm长的颗粒料。
步骤3：采用注塑的方式将步骤2得到的颗粒料与绝缘芯棒3的一端连接，得到包含上附件1的半成品芯体；
步骤4：将步骤3得到的半成品芯体的绝缘芯棒3的另一端与下附件2通过压接的方式连接，得到成品芯体；
步骤5：用无水乙醇清洗成品芯体表面的污染物，自然晾干，向成品芯体表面喷涂由无水乙醇与硅烷偶联剂以3:1的体积比混合而成的粘接剂，然后加热至90-120℃，保持2小时，以保证粘接剂的粘接性；
步骤6：在步骤5预处理的成品芯体上采用注射的方法包覆外伞裙护套，得到耐污型高耐压的线路柱式复合绝缘子；注射时，注射压力为15Mpa、温度为150℃、时间为600s。
对比例1
线路柱式复合绝缘子的外形结构与实施例1、实施例2和实施例3相同，不同点是：上附件1采用材质45#热镀锌，而非新型的复合材料。
对比例2
线路柱式复合绝缘子的外伞裙呈中小间隔布置，其他与实施例1、实施例2和实施例3相同。
将实施例1～3制得的上附件1的新型复合材料颗粒料制备成样件进行拉伸强度、弯曲强度和简支梁冲击强度性能测试，拉伸强度按照ISO527-2标准进行测试，弯曲强度按照ISO178标准进行测试，简支梁冲击强度按照ISO179标准进行测试，性能测试结果见表1。
表1
将实施例1～3及对比例1～2制得的绝缘子的性能进行测试，测试结果如表2所示。
人工污秽耐受电压参照：GB4585进行测试；
干工频闪络电压参照：GB/T 16927.1-2011；
湿工频闪络电压参照：GB/T 16927.1-2011。
表2
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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