專利名稱：懸式絕緣子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣體和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣體的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣體包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒。本實用新型特別涉及絕緣體破壞強度可大幅度提高的瓷絕緣子。
為了增大懸式瓷絕緣子中絕緣體和蓋形零件及銷形零件的接合強度，在絕緣體頭部的內(nèi)周面和外周面上粘結(jié)陶瓷質(zhì)砂粒，由粘接劑將蓋形零件和銷形零件粘合在絕緣體上，這種懸式絕緣子已是公知技術(shù)。這樣的懸式絕緣子的問題是內(nèi)絡(luò)擊穿是粘著于絕緣體頭部的砂粒間的釉子產(chǎn)生部分破損的誘因。作為提高瓷絕緣體內(nèi)絡(luò)強度、污油擊穿電壓的手段，曾研究過使絕緣體管體表面的釉子低阻抗化。其意圖是著眼于由瓷器及釉子構(gòu)成的復(fù)合電介體的絕緣擊穿由表層開始，降低釉子的分壓。
但是，由于粘接劑是導(dǎo)體，蓋形零件和銷形零件變成電極，而絕緣體頭部的內(nèi)周面及外周面上粘著瓷質(zhì)砂粒的情況下，砂粒形狀不規(guī)則，故電極形狀變化很大。而且，絕緣擊穿強度決定于這樣的電極形狀，即使使釉子低阻抗化，釉子層的電場緩和效果也不充分。
特公開6-53601號公報公開了一種絕緣子用砂粒的制造方法；砂粒基體由和泥機擠壓成形為面條狀，干燥后粉碎，由整粒機進行整粒，使砂粒成為直徑大致和上述面條的直徑相同且棱角少的砂粒，然后再燒結(jié)。使用由此法制成的砂粒，并且使釉子的阻抗降低，則雷擊浪涌作用時，可緩和砂粒棱角處的電場集中，可提高擊穿電壓，并可有效地消除由應(yīng)力集中引起的強度降低。另一方面，釉子低阻抗化可由添加例如鈦金屬等實現(xiàn)。所以，發(fā)現(xiàn)采用上述諸措施，可充分地產(chǎn)生釉子層的電場緩解效果，但為提高瓷絕緣體的抗拉強度，同時滿足瓷器、釉子材料要求的熱膨脹等諸條件，則一般難于使釉子低阻抗化。
所以，本實用新型的目的是提供一種改進的懸式的絕緣子，該絕緣子不依賴于釉子的低阻抗化而具有優(yōu)良的絕緣擊穿強度。
為解決上述問題，本實用新型白的絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣體和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣體的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣體包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒，其特征在于砂粒的電介率ε1和釉子的電介率ε2之間滿足關(guān)系式ε2－ε1≤0。
本發(fā)的絕緣子是基于下述的新發(fā)現(xiàn)完成的首次從懸式瓷器絕緣體中的砂粒和釉子的電介率的組合著眼，當(dāng)砂粒的電介率和釉子的電介率滿足ε2－ε1≤0時，即使不特別地降低釉子的阻抗也可充分緩解電極形狀的影響，大幅度提高絕緣擊穿強度的提高。
下面，根據(jù)圖表示的最佳實施例來說細說明本實用新型。其中，

圖1是本實用新型的懸式絕緣子的正視圖，其中一半為剖視圖。
圖2是制造懸式絕緣子用沙子的制造工藝流程圖。
圖3是懸式絕緣子的釉子和砂子電介率之差與浪涌擊穿強度的關(guān)系曲線。
圖4是表示懸式絕緣子電場計算模型的說明圖。
圖5本實用新型實施例及參照例的電場模型的計算結(jié)果曲線。
圖6本實用新型實施例及參照例的電場模型的計算結(jié)果曲線。
圖7是本實用新型實施例及參照例的電場模型的計算結(jié)果曲線。
圖8是釉子及砂粒的熱膨脹率之差和懸式絕緣子抗拉強度的關(guān)系曲線。
圖9是釉子及砂粒的熱膨脹率之差和懸式絕緣子抗拉強度的關(guān)系曲線。
圖中的符號表示1-絕緣體，2a-頭部周壁、4-砂粒、6-蓋型零件、7-粘接劑。
圖1所示的懸式絕緣子具有瓷器制絕緣體，此絕緣體1的基體表面以公知形態(tài)涂上釉子，絕緣體1由向半徑外側(cè)方向延伸出的凸緣狀傘狀部2，以及配置在其中央并向上突出的大致為圓筒狀的頭部3構(gòu)成。頭部3包括下接傘狀部2的大致為圓筒形的周壁3a、接在周壁3a的上端部的頂壁3b、周壁3a的內(nèi)、外周面上粘著有瓷質(zhì)沙粒4。蓋形零件5和銷形零件用粘接劑7粘合在頭部3的外周、內(nèi)周側(cè)。而且，銷形零件6的上端面和頭部3的頂壁3b的內(nèi)表面之間裝有緩沖用墊圈8。這樣的懸式絕緣子的基本構(gòu)成為公知技術(shù)。
如圖2所示，絕緣體1的頭部周壁3日的內(nèi)周面及外周面上粘著的砂粒最好由下述制成。即，首先和過去的技術(shù)方法一樣地調(diào)和砂?；w，由過濾壓機脫水并形成含有適當(dāng)水份的砂餅。將此砂餅投入和泥機中調(diào)和，從具有孔徑為1.8～2.0mm大小的多個通孔的孔板壓出，得到面條狀成形體。此成形體的直徑或與目標(biāo)砂粒的最大粒徑相同、或稍大些。然后，干燥此面條成形體，由粗粉碎機、分裂整粒機將成形體粉碎、整粒成與成形體直徑大致相同的粒狀體。分裂整粒機是使設(shè)有多個通孔的滾筒回轉(zhuǎn)、進行粉碎、整粒的裝置。滾筒上通孔的孔徑為1.6～1.8mm，滾筒轉(zhuǎn)數(shù)遠低于通常時的轉(zhuǎn)數(shù)，為200ppm。得到的粒狀體為少棱角的粒狀體，將粒狀體放在上網(wǎng)眼為1.68mm，下網(wǎng)眼為0.84～1.0mm的整粒篩上篩選，然后裝缽燒結(jié)。接下來，將燒結(jié)品置于篩選篩上篩選，精選棱角較少的絕緣體用砂粒。絕緣體用砂粒的上述粉碎方法已在上述的特公平6-53601號公報中詳述，請參照上述公報。
本實用新型中，從懸式絕緣子的砂粒4和釉子的電介率的組合著眼，設(shè)定砂粒電介率和釉子電介率滿足ε2－ε1≤0。圖3是圖1中的絕緣體釉子和由上述方法粉碎的砂粒的電介率之差ε2－ε1≤0。與懸式絕緣子懸式浪涌擊穿率之間的關(guān)系曲線。此曲線是通過下述實驗得到的制作1-5個根據(jù)IEC規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)No.305-V120BS的垂懸式絕緣子，使其砂粒及釉子電介率之差各不相同。由圖3可以看出，釉子的導(dǎo)電率ε2比砂粒的電介率ε1高時，浪涌擊穿率大于60％。而與此相對，當(dāng)砂粒的電介率ε1和釉子的電介率ε2大致相等時，浪涌擊穿率約為15％左右，而當(dāng)ε1大于ε2時，浪涌擊穿率降低到5％以下。由此實驗結(jié)果可以看出，釉子和砂粒的電介率差ε2－ε1≤0時，可有效地降低懸式絕緣子的浪涌擊穿率。
圖3的曲線中，各點附近括號內(nèi)的數(shù)字表示在電壓陡度2500KV/μS的條件下各試件1-5的浪涌擊穿率。從此實驗結(jié)果也可以看出當(dāng)釉子和砂粒的電介率ε2－ε1≤0時，可有效地降低浪涌擊穿率。
發(fā)明者為確認(rèn)釉子和砂粒之間電介率差對絕緣體的絕緣擊穿的影響，根據(jù)圖4的電場計算模型(尺寸單位MM)，改變ε2－ε1值，對電場進行了解析計算。其結(jié)果如圖5～7及下表1所示表1
由圖5～圖7所示，任意一模型中，最大電場都產(chǎn)生于砂粒間的釉子部分，這與各種絕緣擊穿實驗結(jié)果一致。而且，如表1所示，砂粒間的釉子部分的最大電位梯度在ε2－ε1為正的模型1中較高，而在ε2－ε1為負的模型2，3中變低。即可知當(dāng)ε2－ε1≤0時，砂粒間的釉子部分的分壓有效地降低。
一般電介率為砂粒中的結(jié)晶成分和玻璃成分電介率之和，故砂粒中結(jié)晶成分的電介率特別重要。例如，氧化鋁晶體電介率為10，石晶約為5～7，玻璃約為5～7，故使粒砂中含有大量的氧化鋁可以增大電介率。但，另一方面，砂粒中含有多量氧化鋁晶體時，則熱膨脹率變高，這是其不利的一面。故，氧化鋁晶體含量自然而然受到限制。鑒于此，本實用新型使用砂粒的成分為Al2o320～70wt％，SiO240～70wt％，KNaD2～6wt％.最好為Al2o340～60wt％，SiO240～60wt％。
釉子和砂粒的熱膨脹率之差與懸式絕緣子抗拉強度的關(guān)系如圖8所示，當(dāng)然膨脹率差小于-0.11時，抗拉強度急劇下降，相反當(dāng)熱膨脹率之差大于-0.11時，抗拉強度保持穩(wěn)定。另一方面，釉子和砂粒的熱膨脹率之差與它們的電介率之差ε2－ε1的關(guān)系如圖9所示，大致為比例關(guān)系。當(dāng)熱膨脹率之差為-0.11時，二者之電介率差ε2－ε1為-1.4。所以，當(dāng)考慮絕緣體的抗拉強度時，最好根據(jù)圖8所示的關(guān)系，使電介率之差滿足-1.4≤ε2－ε1≤0。
如上所述，根據(jù)本實用新型，研究者特別著眼于網(wǎng)懸式瓷制絕緣子的砂粒和釉子之間的電介率之組合，使二者電介率之差滿足ε2－ε1≤0，這樣，即使不特意地降低釉子的阻抗，就能充分緩和電極形狀的影響，大幅度提高絕緣擊穿強度。
上述實施例僅是本實用新型的一例，本實用新型不限于上述實施例，只要不超出上述說明的范圍，本實用新型可有各種各樣的變種實施例。
權(quán)利要求1.一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣體和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣體的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣體包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其質(zhì)體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)砂粒，其特征在于砂粒的電介率ε1和釉子的電介率之間滿足下述關(guān)系式ε2－ε1≤0。
2.如權(quán)利要求1所述的懸式絕緣子，其特征在于砂粒的電介率和釉子的電介率滿足下式-1.4≤ε2－ε1≤0。
3.如權(quán)利要求1或2記載的懸式絕緣子，其特征在于上述砂粒為將砂?；w由和泥機壓出成面條狀，干燥后粉碎，由整粒機進行整粒，得到直徑大致與上述面條直徑相同，而棱角較少的粒狀體，然后再燒結(jié)制成。
專利摘要本實用新型涉及一種懸式絕緣子，該懸式絕緣子具有瓷質(zhì)絕緣體和通過粘結(jié)接合于上述瓷質(zhì)絕緣體的蓋形零件及銷形零件，所說的瓷質(zhì)絕緣體包括具有頂壁、周壁的中空圓筒狀頭部，其基體表面施以釉子，周壁的內(nèi)周面及外周面粘著陶瓷質(zhì)沙粒。本實用新型中，砂粒的電介質(zhì)ε
文檔編號H01B17/00GK2252389SQ9522391
公開日1997年4月16日 申請日期1995年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月25日
發(fā)明者野崎宏, 刀根如人 申請人:日本礙子株式會社