棒形悬式复合绝缘子生产过程

棒形悬式复合绝缘子生产过程

1、复合绝缘子原料

1.1、各部位原料

复合绝缘子包含芯棒、护套、伞裙、金具等部位,其中芯棒材料主要为环氧玻璃纤维,护套、伞裙材料为高温硫化硅橡胶。


图1 复合绝缘子整体结构

构成芯棒的环氧玻璃纤维中,沿轴线平行排列的玻璃纤维是骨架,以环氧树脂为基体材料,将玻璃纤维粘合陈整体,构成环氧玻璃引拔棒。环氧玻璃引拔棒的抗拉强度可达普通碳素钢的2.5倍。

图2 环氧玻璃引拔棒

构成伞裙材料的高温硫化硅橡胶是以硅橡胶为基体,添加偶联剂、阻燃剂、补强剂、抗老化剂等填料仅高温硫化而成。其中补强剂常用白炭黑,阻燃剂常用氢氧化铝,国内复合绝缘子伞裙材料主要由甲基乙烯硅橡胶材料为基体,分子式如下图。

图3 甲基甲基乙烯硅橡胶材料分子式

1.2、生产过程

复合绝缘子的生产如下图所示,分环氧玻璃引拔棒生产、胶料生产、注射装配三部分。

图4 复合绝缘子生产过程

① 环氧玻璃引拔棒生产

环氧玻璃引拔棒为将玻璃纤维浸渍环氧树脂后,经真空注射、连续拉挤、固化而成。

真空注射:首先在模具(单面模具)上铺设玻璃纤维,然后铺设导流网,并抽出体系中的空气,在模具中形成一个负压,利用负压把树脂通过预先铺设的管路吸入纤维层中,让树脂充分浸润玻璃纤维。

拉挤:玻璃纤维在拉挤设备牵引力的作用下,在充分浸渍环氧树脂后,由一系列预成型模板合理导向,得到初步的定型。

固化:初步定型后的引拔棒进入加热的金属模具,在高的作用下反应固化。

图5 玻璃钢拉挤机

② 胶料生产

配料:按照一定的配比配置硅橡胶生胶、各种助剂(如补强剂白炭黑、阻燃剂氢氧化铝等)。

混炼:硅橡胶生胶中逐渐加入白炭黑,氢氧化铝等及其它助剂反复炼制,使助剂在胶料中分布均匀,形成合成橡胶。

加硫返炼:在胶料中加入硫化剂,再次进行混炼。

图6 炼胶设备

③ 注射装配

金具打磨喷砂:在金具和芯棒、硅橡胶的接触部分进行打磨,在表面喷涂微小颗粒,打磨、喷砂在去除表面污秽同时使相应表面具有更大的接触面积,利于获得良好的端部机械强度,和硅橡胶接触良好,能保证密封效果。

芯棒打磨清洗及烘干:对玻璃钢芯棒进行打磨,使表面与粘接剂能充分接触,对玻璃钢芯棒进行清洗,去除表面的灰尘颗粒,灰尘颗粒会导致粘接不良,进而引发运行复合绝缘子的内部放电缺陷;芯棒清洗后需及时烘干,保证芯棒不发生吸潮。

涂偶联剂:在芯棒表面均匀涂抹偶联剂,偶联剂的作用是将护套硅橡胶与玻璃纤维芯棒连接在一起,常用的偶联剂为硅烷偶联剂,其分子一端具有亲环氧基团,一端具有亲硅橡胶基团,在一定温度、压力下通过反应形成三维交联结构将硅橡胶与玻璃纤维芯棒连在一起。

注射硫化:把芯棒放入硅橡胶注射模具,注塑橡胶,并将此过程中产生的气体排出;控制温度使硅橡胶材料充分硫化,硫化后硅橡胶大分子之间产生交联,提升材料的耐老化性能。

图7 复合绝缘子模具
图8 注射硫化机

修边:对硅橡胶伞裙边沿、合模缝处的飞边进行修剪。

压接:用压接机进行压接,一般为从8个方向将端部金具均匀向心挤压,使金具与芯棒产生轻微形变,形成金具与芯棒的预应力,在承受拉力时产生摩擦力,从而获得稳定的端部连接结构。

图9 8段压接
图10 端部压接

密封:对端部金具涂抹高温硫化硅橡胶,保证端部不会被外部潮气侵入。部分厂家在注射成型时可同时完成这一步。

出厂试验:对完成生产的绝缘子按GB 19519-2014 或者采购方技术协议的要求进行机械破坏负荷、陡波冲击等出厂试验。

发布于 2018-08-06

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