[发明专利]一种绝缘拉杆预制件制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电器元件技术领域，具体涉及一种电气绝缘元件的制备工艺。

背景技术

绝缘拉杆作为气体绝缘金属封闭开关(GIS)中分合闸的核心部件之一，直接关系到电力传输的安全稳定运行，所以必须具备优良的机械性能和电气绝缘性能。随着我国输电等级的不断提高，具有更高的传输距离、传输容量和输电效率的高电压等级输电线路迅速发展，与此同时，对于配套开关用绝缘拉杆的要求也逐渐提高，那么开发新型式的高性能绝缘拉杆将对提高设备的使用性能和输电稳定性带来重要意义。

目前，高电压等级绝缘拉杆以进口为主，常见的高电压等级绝缘拉杆呈管状，为空心结构。空心管状的绝缘拉杆预制件制备方法如下：

首先，需要将纤维织物缠绕于模芯；

之后，将模芯置于模腔中，再向模腔中注入环氧树脂；其中，环氧树脂在注入模腔后就无法对其进行量的调整；

最后，对其进行固化即可。固化后，将模具拆除，同时将模芯抽离，从而成型为空心圆管状绝缘拉杆预制件。

随着输电等级的提高，所应用的绝缘拉杆的机械性能和电气绝缘性能的也要随之提高，才能保证高输电等级安全稳定运行。为了满足更高输电等级绝缘拉杆的绝缘性能和机械性能要求，目前现有技术中普遍采用加大绝缘拉杆尺寸的方式来提高其机械强度。然而，在制备大尺寸绝缘拉杆的过程中出现纤维材料未被完全浸渍而产生干区和气泡的概率较大，从而造成绝缘拉杆内部缺陷，影响其绝缘性能和机械性能，生产成品合格率较低。并且，随着输电等级的升高，管状绝缘拉杆空心结构的内表面被击穿的风险也越大。这使得目前应用于750kv以上电压环境的空心管状绝缘拉杆不仅因尺寸过大而不利于携带和操作，还存在寿命短、易损坏、安全性不佳的问题。

为此，中国专利文献CN105261497A公开了一种高电压等级绝缘拉杆制备工艺，该技术通过真空灌注成型工艺和对材料组成的设计，确保树脂更好的浸渍纤维织物，减少产品缺陷，所制得的绝缘拉杆电器绝缘性能和机械性能稳定且有所提高。然而，该技术所制得的预制件仍为空心圆管型，依旧存在拉杆内表面放电导致击穿的风险，所制得的应用于高输电等级规格的绝缘拉杆尺寸也仍然较大；并且，该技术在制备时，用于缠绕的纤维的量是一定的，为了保障纤维能够被充分浸渍不产生气泡，会尽可能多的注入环氧树脂，而环氧树脂注入模腔后不能够进行量的控制，所以在很大程度上降低了绝缘拉杆预制件中纤维的含量，其纤维含量最高仅为60wt％，影响了其机械强度，进而影响其对输电等级的耐受能力。

所以，本领域人员尝试将绝缘拉杆的空心结构改为实心结构。实心的绝缘拉杆需通过模压的方式制备，但真空环境的模压成型装置结构复杂，目前仅能够通过在真空下对预浸料进行模压的方式来实现实心绝缘拉杆预制件的制备。制备时，首先将纤维材料浸渍在环氧树脂基体中得到预浸料，再将上述预浸料送入模具进行模压而成型绝缘拉杆预制件。然而，为了保证环氧树脂对纤维的良好浸渍效果，浸渍时所注入的环氧树脂的含量较高，且后期模压过程无法调控材质中各组分的比例，即其纤维含量的提高仅依靠内部结构由空心向实心的转变带来，机械性能的提升有限。另外，预浸料在进入模具时呈半固化状态，材质内部已经出现了细微空隙和微小气泡，此时再对其进行模压操作无法弥补已存在的内部缺陷，导致所制得的绝缘拉杆的电气绝缘性能和机械性能欠佳，根本无法在750kv的高压环境下使用。

综上所述，如何得到内部无缺陷的实心绝缘拉杆预制件，并同时提高其材质的纤维含量以使绝缘拉杆的电气绝缘性能和机械性能均满足750kv 以上输电等级的要求，是本领域技术人员尚未解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是克服现有技术制备得到的应用于 750kv以上的空心绝缘拉杆尺寸过大、寿命短、安全性不佳的问题，进而提供一种能够制得无缺陷的实心绝缘拉杆预制件的工艺。

本发明所要解决的第二个技术问题是现有技术中无法在保证纤维被环氧树脂充分浸渍无气泡的基础上，尽可能提高预制件中纤维含量的问题，进而提供一种可有效提高预制件中纤维含量且同时可保证纤维被环氧树脂充分浸渍而无气泡的实心绝缘拉杆预制件工艺。

本发明为达到上述目的采取如下技术方案：

一种绝缘拉杆预制件制备工艺，包括以下步骤：

(1)、铺设纤维材料，并除去其中的水分和空气；

(2)、在压力作用下，将环氧树脂基体注入经铺设的纤维材料中对其进行浸渍处理，形成浸渍体；

所述环氧树脂基体包括分别经真空脱气预处理的环氧树脂和固化剂；