本發(fā)明涉及高壓電氣領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子。
背景技術(shù)：
盆式絕緣子是高壓開關(guān)設(shè)備，尤其是SF6高壓斷路器中的重要絕緣件，主要起絕緣、支撐以及隔離氣室的作用。傳統(tǒng)盆式絕緣子中的絕緣子本體是由環(huán)氧樹脂添加氧化鋁填料后真空澆注而成，由于絕緣子本體的厚度較大，厚度一般在40mm以上，容易發(fā)生開裂現(xiàn)象。同時澆注件的密度約在2.2-2.4g/cm3，密度較大。盆式絕緣子中間的導(dǎo)體，即鋁或鋁合金制成的金屬嵌件采用先預(yù)埋后澆注的方式固定于絕緣子本體中，容易在絕緣子本體與金屬嵌件之間形成應(yīng)力集中，影響盆式絕緣子的機械強度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，其厚度小，不易開裂，且機械強度高。
實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是：一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，包括徑向從外向內(nèi)依次設(shè)置的法蘭和絕緣子本體，所述絕緣子本體的外圓周與所述法蘭的內(nèi)圓周卡接，所述絕緣子本體的頂面上設(shè)有若干環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽的圓心均與所述絕緣子本體頂面的圓心重合；
所述絕緣子本體的材質(zhì)為纖維增強環(huán)氧樹脂，所述絕緣子本體上均布有至少一個沿所述絕緣子本體的軸向貫穿所述絕緣子本體的嵌件通孔，每個所述嵌件通孔中均設(shè)有一個金屬嵌件，所述金屬嵌件的外圓周壁與所述嵌件通孔的孔壁之間粘結(jié)固定。
進一步的，所述纖維增強環(huán)氧樹脂包括環(huán)氧樹脂基體和纖維增強體，所述纖維增強體所采用的纖維為玻璃纖維、聚酯纖維或芳綸纖維中的一種。
再進一步的，所述纖維增強體在所述環(huán)氧樹脂基體中呈環(huán)狀分布或網(wǎng)狀分布。
再進一步的，所述纖維增強環(huán)氧樹脂中還含有用于增強所述環(huán)氧樹脂基體與所述纖維增強體之間界面結(jié)合力的偶聯(lián)劑。
進一步的，所述絕緣子本體的成型工藝為真空浸漬工藝或樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝或熱壓罐成型工藝中的任意一種。
進一步的，所述金屬嵌件與所述嵌件通孔之間的粘結(jié)工藝為螺紋粘結(jié)、溝槽粘結(jié)或間隙粘結(jié)中的任意一種。
進一步的，所述嵌件通孔與所述金屬嵌件之間的粘結(jié)劑為粘結(jié)強度不小于13MPa，玻璃化溫度不小于110℃的環(huán)氧粘結(jié)劑。
進一步的，所述絕緣子本體上均布有三個沿所述絕緣子本體的軸向貫穿所述絕緣子本體的嵌件通孔，三個所述嵌件通孔的圓心構(gòu)成一個等邊三角形，該等邊三角形的重心與所述絕緣子本體頂面的圓心重合。
進一步的，所述金屬嵌件是由鋁或鋁合金制成的。
進一步的，所述法蘭是由兩片半圓形的半法蘭相向拼接而成的。
采用了本發(fā)明的一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子的技術(shù)方案，包括徑向從外向內(nèi)依次設(shè)置的法蘭和絕緣子本體，所述絕緣子本體的外圓周與所述法蘭的內(nèi)圓周卡接，所述絕緣子本體的頂面上設(shè)有若干環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽的圓心均與所述絕緣子本體頂面的圓心重合；所述絕緣子本體的材質(zhì)為纖維增強環(huán)氧樹脂，所述絕緣子本體上均布有至少一個沿所述絕緣子本體的軸向貫穿所述絕緣子本體的嵌件通孔，每個所述嵌件通孔中均設(shè)有一個金屬嵌件，所述金屬嵌件的外圓周壁與所述嵌件通孔的孔壁之間粘結(jié)固定。其技術(shù)效果是：其絕緣子本體的密度小于真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體，力學(xué)強度高于真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體，厚度小于真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體因此抗開裂，抗擊穿性能與真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體相當(dāng)，并能解決真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體與金屬嵌件之間應(yīng)力集中的問題，因此機械強度高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種用于高壓設(shè)備的盆式絕緣子的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結(jié)合附圖進行詳細地說明：
本發(fā)明的一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，包括徑向從外向內(nèi)依次設(shè)置的法蘭2和絕緣子本體1，絕緣子本體1的外圓周與法蘭2的內(nèi)圓周卡接，絕緣子本體1的頂面上設(shè)有若干環(huán)形密封槽11，環(huán)形密封槽11的圓心與絕緣子本體1頂面的圓心重合。每個環(huán)形密封槽11中布置有一個密封圈（圖中未顯示）。其中法蘭2是由兩塊半圓形的半法蘭相向拼接而成的。
絕緣子本體1的材質(zhì)為纖維增強環(huán)氧樹脂，絕緣子本體1上均布有至少一個沿絕緣子本體1的軸向貫穿絕緣子本體1的嵌件通孔12，每個嵌件通孔12中均設(shè)有一個金屬嵌件3，金屬嵌件3的外圓周壁與嵌件通孔12的孔壁之間粘結(jié)固定。本實施例中嵌件通孔12的數(shù)量為三個。三個嵌件通孔12的圓心構(gòu)成一個等邊三角形，該等邊三角形的重心與絕緣子本體1頂面的圓心重合。金屬嵌件3是由鋁或鋁合金制成的。
纖維增強環(huán)氧樹脂包括環(huán)氧樹脂基體和纖維增強體。本實施例中，纖維增強體所采用的纖維為芳綸纖維，當(dāng)然也可采用其它纖維，如玻璃纖維或聚酯纖維等。
本實施例中，纖維增強體可以通過纖維纏繞工藝而在環(huán)氧樹脂基體中呈環(huán)形分布，也可以將纖維增強體編織成網(wǎng)狀，而使纖維增強體在環(huán)氧樹脂中呈網(wǎng)狀分布。
本實施例中，為了增強環(huán)氧樹脂基體與纖維增強體之間的界面結(jié)合力，環(huán)氧樹脂基體中添加了用于增強環(huán)氧樹脂基體與纖維增強體之間界面結(jié)合力的偶聯(lián)劑。
本實施例中，絕緣子本體1的成型工藝為真空浸漬工藝或樹脂轉(zhuǎn)移模塑成型工藝或熱壓罐成型工藝中的任意一種。
本發(fā)明的一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，采用纖維增強環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料代替真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂。由于纖維增強環(huán)氧樹脂的擊穿強度與澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂相同，盆式絕緣子整體的電場結(jié)構(gòu)設(shè)計例如爬電距離等，不需要更改。但是由于纖維增強環(huán)氧樹脂的機械強度遠遠高于澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂，同時便于浸漬成型，因此可以極大的降低絕緣子本體1的厚度，防止其開裂。另外一方面，由于金屬嵌件3是在絕緣子本體成型完成后通過粘結(jié)與絕緣子本體1固定的，絕緣子本體1與金屬嵌件3之間的應(yīng)力降低，保證了盆式絕緣子的機械強度。
本實施例中，金屬嵌件3與嵌件通孔12之間的粘結(jié)工藝為螺紋粘結(jié)、溝槽粘結(jié)或間隙粘結(jié)中的任意一種，且嵌件通孔12與金屬嵌件3之間的粘結(jié)劑為粘結(jié)強度不小于13MPa，玻璃化溫度不小于110℃的環(huán)氧粘結(jié)劑，以保證盆式絕緣子的使用。
本發(fā)明的一種用于高壓開關(guān)設(shè)備的盆式絕緣子，其絕緣子本體1的抗拉強度能達到1050MPa，彎曲強度600MPa以上，而澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體，其抗拉強度約為100MPa，彎曲強度為150MPa，可見采用纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的絕緣子本體1的力學(xué)強度遠遠高于真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體。另外，芳綸纖維增強環(huán)氧樹脂的絕緣子本體1，其密度約為1.3g/cm3，質(zhì)量僅為真空澆注成型的氧化鋁粉料填充環(huán)氧樹脂制成的絕緣子本體密度的60%。在電絕緣強度方面芳綸纖維增強環(huán)氧樹脂的絕緣子本體1的擊穿強度仍可以保持20kV/mm左右。
同時，金屬嵌件3采用后粘接的方式與絕緣子本體1固定，消除了真空澆注產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題，極大的提高盆式絕緣子的機械強度。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。