[发明专利]用于高电压用途的硅橡胶电力绝缘子

说明书

本发明涉及由塑料制成的电力高压绝缘子，包括至少一个玻璃纤维棒，至少一个由硅橡胶制成的屏蔽覆盖，硅橡胶包围玻璃纤维棒并有沿绝缘子的纵向轴方向布置的同心凸部并以绝缘子外裙形状弯曲，这样它们形成一个凸顶侧和一个凹或平下侧，以及在绝缘子两端的金属安装件。

很长时间以来，用于架空线的高电压绝缘子由陶瓷、如瓷或玻璃的电气绝缘材料制成。除此之外，在设计中包括玻璃纤维芯和由塑料制成的屏蔽覆盖层的绝缘子获得日益重视，这是因为它们有一系列杰出的优点，除固有重量轻外，还有改善的对来自轻武器抛射的机械强度。在此情况中，这种合成绝缘子的屏蔽覆盖大多由环化脂肪族环氧树脂，聚四氟乙烯，乙丙二烯橡胶或硅橡胶构成。

通过与其它屏蔽材料制成的合成绝缘子比较，也通过与普通的绝缘子比较，具有由硅橡胶制成的屏蔽覆盖的合成绝缘子，当其在高污染大气中使用时具有优良绝缘性能的优点。这就是为什么硅橡胶绝缘子日益被用于改良更新由于大气污染引起电力绝缘问题的现有架空线，用具有由硅橡胶制成的屏蔽覆盖的合成绝缘子替换普通绝缘子。

根据高污染大气中绝缘性能，与其它合成塑料的绝缘子和普通绝缘子比较，由硅橡胶制成的合成绝缘子的优点基于硅橡胶的两个独特性能：

硅橡胶具有抗水性。水以水珠形式从硅橡胶表面流下。

硅橡胶从内部扩散到表面上的低分子量的硅氧烷，硅氧烷同样具有抗水性。如果灰尘在硅橡胶表面，低分子量硅氧烷接近单个尘粒并包住尘粒，结果尘粒也变成抗水性。

这些硅橡胶效应在由J.Kindersberger和M.Kuhl 1989年第六届国际高电压工程研讨会上(论文12.01，New Orleans 1989)发表的论文“绝缘性能上疏水性效应”中有更详细的描述。在用于架空线高电压绝缘子情况中，这些效应使绝缘子脏表面不会完全湿透，因此电表面导电性保持较低。大电流部分放电的产生被抑制，不会在整个绝缘子长度上发生电闪络。

在具有硅橡胶屏蔽覆盖的综合设计中，用于架空线的高电压绝缘子为许多用途提供，具有在它们的下侧构成平的屏蔽，并可根据DE-A-2746870经径向推预受力的单个预制屏蔽至硅橡胶覆盖的玻璃纤维棒上，并与所述棒一起硫化。操作绝缘子所需要的漏电路径可通过屏蔽的数量和直径获得。在大气污染非常严重地区使用绝缘子，绝缘子漏电路径必须比低污染大气中使用的绝缘子漏电路径长。这种情况下，IEC出版物815中定义的物理限制，对于绝缘子外裙悬垂和屏蔽空间是存在。不可能为每个绝缘子长度获得特定的漏电路径而构造具有任意大直径的隔板，也不可能将它们布置成任意靠近。因此对平屏蔽这里设置自然限制。

因此，已建议设置塑料合成绝缘子的屏蔽在它们的下侧上带凹槽，以增长漏电路径。例如，这种绝缘子在EP-A-0 223 777或在DE-A 11 80017中所表述。其所描述的绝缘子还未在实际应用中证明。正如从由玻璃或瓷制成的帽销式绝缘子所知，在屏蔽下侧的凹槽，往往会填充来自大气的灰尘。由于凹槽不能被雨水冲洗，这种绝缘子的自洁性较弱。雾中具有高表面导电性的结果，导致这种传统材料制成的绝缘子往往造成电闪络，且正如塑料制成的绝缘子可能招致漏电或部分燃烧的危险。因此，由于较好的自洁能力，在下侧具有没有凹槽的平屏蔽的传统和合成绝缘子今天被应用于大气污染严重地区。这些绝缘子通过大屏蔽直径和相应的非预设的长绝缘子长度获得它们必要的漏电路径。

GB-A-2 089 141描述了一种塑料合成绝缘子，其中单个预制的屏蔽被压到一个玻璃纤维棒上，且硅橡胶构成的屏蔽在其下侧是平坦的或根据形状做有凸缘。屏蔽的接合处在电气上通过互联的金属环或空心圆柱跨接。

WO 92/10843讲述了一种帽销式绝缘子，其中至少有一个由聚合物材料制成的屏蔽，例如聚二甲基硅氧烷或二甲基硅氧烷/甲基·乙烯基硅氧烷，该屏蔽固定在陶瓷部件上。屏蔽的下侧有凸缘。单个帽销式绝缘子通过金属连接环结合以形成绝缘子系列。

EP-A-0 033 848公开了一种制造塑料合成绝缘子的方法，其中在注模或传输模法过程中，GRP棒被屏蔽覆盖，用几部分组成的铸模是可能的。特别指定硅橡胶作为屏蔽覆盖的材料。

本发明的目的是提供一种具有减少的总体长度并具有较长漏电路径的高电压绝缘子，同时它能满足IEC出版物815中的物理限制尺寸，并能更进一步地减少制造费用且当用在高污染大气中时具有良好的绝缘性能。