專利名稱：一種絕緣支撐桿的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復合材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高電壓絕緣支撐桿的制造方法。
背景技術(shù)：
高電壓絕緣支撐桿是電站和高電壓變電站中互感器的重要組件，主要起到支撐變壓器線圈的作用。傳統(tǒng)的支撐部件多為盆式絕緣子，由于盆式絕緣子支撐方式在運輸過程中很容易破碎，從而造成互感器整個器件的報廢，因此，國際上互感器的生產(chǎn)技術(shù)逐步采用高壓絕緣拉桿支撐結(jié)構(gòu)，但是國外關(guān)于該類部件所用的材料和制造方法卻未見相關(guān)報道。由于高電壓絕緣支撐桿部件要求具有高的機械強度、電氣絕緣強度和電氣性能，故國內(nèi)目前尚不具備生產(chǎn)該種絕緣支撐桿的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種絕緣支撐桿的制造方法，該絕緣支撐桿制品的內(nèi)、外表面質(zhì)量好、質(zhì)輕、尺寸精度高，且具有優(yōu)異的電氣絕緣性能及機械性能，實用性強、安全可靠、生產(chǎn)效率高；該絕緣支撐桿的制造方法成本低，周期短，可靠性高。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種絕緣支撐桿的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)在樹脂傳遞成型模具的陽模表面噴涂一層膠衣樹脂，然后將涂有膠衣樹脂的
陽模放入烘箱中使膠衣樹脂固化，固化溫度為70 80°C，固化時間為1 5h ; (2)將步驟(1)中固化后的樹脂傳遞成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按
照設(shè)計的層數(shù)巻纏；所述干性預(yù)制體為增強材料芳香族聚酰胺纖維和聚酯纖維的混編布，
且混編布每層的厚度為0. 2 0. 4mm ;所述預(yù)制體施加的張力為5 30N ;所述干性預(yù)制體
的編織過程為以芳香族聚酰胺纖維為混編布的經(jīng)向，以聚酯纖維為混編布的緯向進行平
面編織； (3)將步驟(2)中用干性預(yù)制體巻纏好的陽模與上陰模和下陰模進行組裝成樹脂傳遞成型模具，組裝過程中密封并抽真空10 30min ; (4)將步驟(3)中密封好的樹脂傳遞成型模具用注射機注射專用注射樹脂，注射溫度為30 6(TC，注射壓力為0. 5 2. OMPa，注射時間為10 40min ;所述專用注射樹脂是由重量份為100份的A組分和重量份為80 120份的B組分均勻混合后而成，混合的溫度為30 4(TC，其中，A組分是由重量份為70 90份的不飽和環(huán)氧樹脂、重量份為5 15份的環(huán)氧樹脂稀釋劑和重量份為5 20份的增韌劑在30 4(TC的溫度下攪拌均勻混合而成；B組分是由重量份為79 115份的固化劑和重量份為1 10份的促進劑芐基二甲胺在30 4(TC的溫度下攪拌均勻混合而成；所述不飽和環(huán)氧樹脂為CYD-128環(huán)氧樹脂、E-51環(huán)氧樹脂和TDE-85環(huán)氧樹脂中的一種或兩種；所述環(huán)氧樹脂稀釋劑為6360環(huán)氧樹脂和660環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比為1 : l的比例均勻混合而成；所述固化劑為甲基四氫苯酐、甲基 六氫苯酐或甲基迪納克酸酐； (5)將步驟(4)中注射有專用注射樹脂的樹脂傳遞成型模具放入烘箱中固化； 90 95。C保溫lh， 130 135。C保溫2h， 150 155。C保溫5h，然后冷卻至室溫，脫模并修整 毛邊，即得絕緣支撐桿。 步驟(1)中所述膠衣樹脂為1904_045#乙烯基樹脂。 步驟(2)中所述芳香族聚酰胺纖維為Kevlar纖維或F_12纖維。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點 (1)本發(fā)明采用的原材料價格低廉，來源豐富，產(chǎn)品的成本低。
(2)本發(fā)明制造的絕緣支撐桿的內(nèi)、外表面質(zhì)量好，尺寸精度高，且具有優(yōu)異的電 氣絕緣性能及機械性能其介質(zhì)損耗因數(shù)為0. 30% 0. 50%，介電常數(shù)為3. 4 3. 6，工頻 電氣強度(垂直層向)為8. 5 12KV/mm，彎曲強度為420 447MPa。
(3)本發(fā)明的制造方法生產(chǎn)效率高，絕緣支撐桿制作的低成本、周期短、安全可靠。


圖1為本發(fā)明樹脂傳遞成型模具(RTM成型模具)的陽模示意圖。
圖2為本發(fā)明RTM成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明絕緣支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)-上陰模，2-陽模，3-下陰模。 下面通過實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
具體實施方式

實施例1 用于Cp!為50mm、Cp2為52mm、(p3為36mm、L為466mm的絕緣支撐桿制造(其結(jié)構(gòu)示意 圖如圖3所示) (1)在RTM成型模具的陽模2表面(如圖1中L段處所示)噴涂一層1904-045# 乙烯基樹脂，厚度為3. Omm，然后將涂有乙烯基樹脂的陽模放入烘箱中使乙烯基樹脂固化， 固化溫度為70 80°C，固化時間為1 5h ; (2)將步驟(1)中固化好的RTM成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按照設(shè) 計的18層巻纏；所述干性預(yù)制體為增強材料Kevlar-49纖維和聚酯纖維的混編布；所述干 性預(yù)制體的編織過程為以Kevlar-49纖維為混編布的經(jīng)向，以聚酯纖維為混編布的緯向 進行平面編織； (3)將步驟(2)中用干性預(yù)制體巻纏好的RTM成型模具的陽模2與上陰模1和下 陰模3進行組裝成樹脂傳遞成型模具，組裝過程中密封并抽真空10 30min ;組裝好的樹 脂傳遞成型模具如圖2所示； (4)將步驟(3)中密封好的RTM成型模具用注射機注射專用注射樹脂，注射溫度 為3(TC，注射壓力為1. 2MPa，注射時間為20min ;專用注射樹脂的特征為各組分按重量份 計，將5份的6360環(huán)氧樹脂和5份的660環(huán)氧樹脂先均勻混合成環(huán)氧樹脂稀釋劑，然后再 與70份的CYD-128環(huán)氧樹脂和20份的增韌劑在30 40°C的溫度下攪拌均勻混合成A組分；將79份的固化劑甲基四氫苯酐和1份的促進劑芐基二甲胺在30 4(TC的溫度下攪拌 均勻混合成B組分，最后將100份的A組分和80份的B組分在30 40°C的溫度下均勻混 合而成淡黃色均勻透明的浸漬樹脂； (5)將步驟(4)中注射滿的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保溫lh， 130 135"保溫2h， 150 155t:保溫5h，然后冷卻至室溫，脫模并修整毛邊，即得絕緣支 撐桿。 絕緣支撐桿的產(chǎn)品性能介質(zhì)損耗因數(shù)為0. 36%，介電常數(shù)為3. 5，工頻電氣強度 (垂直層向)為10. 5KV/mm，工頻電氣強度(平行層向)為17KV/mm，彎曲強度為425MPa。
實施例2 用于(pi為38mm、Cp2為46mm、cp3為20mm、L為354mm的絕緣支撐桿制造(其結(jié)構(gòu)示意 圖如圖3所示) (1)在RTM成型模具的陽模2表面(如圖1中L段處所示)噴涂一層1904-045# 乙烯基樹脂，厚度為3. Omm，然后將涂有乙烯基樹脂的陽模放入烘箱中使乙烯基樹脂固化， 固化溫度為70 80°C，固化時間為1 5h ; (2)將步驟(1)中固化好的RTM成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按照設(shè) 計的25層巻纏；所述干性預(yù)制體為增強材料F-12纖維和聚酯纖維的混編布；所述干性預(yù) 制體的編織過程為以F-12纖維為混編布的經(jīng)向，以聚酯纖維為混編布的緯向進行平面編 織； (3)將步驟(2)中用干性預(yù)制體巻纏好的RTM成型模具的陽模2與上陰模1和下 陰模3進行組裝成樹脂傳遞成型模具，組裝過程中密封并抽真空10 30min ;組裝好的樹 脂傳遞成型模具如圖2所示； (4)將步驟(3)中密封好的RTM成型模具用注射機注射專用注射樹脂，注射溫度為 5(TC，注射壓力為2. OMPa，注射時間為10min ;專用注射樹脂的特征為各組分按重量份計， 將2. 5份的6360環(huán)氧樹脂和2. 5份的660環(huán)氧樹脂先均勻混合成環(huán)氧樹脂稀釋劑，然后再 與90份的TDE-85環(huán)氧樹脂和5份的增韌劑在30 40°C的溫度下攪拌均勻混合成A組分； 將90份的甲基迪納克酸酐和10份的芐基二甲胺在30 4(TC的溫度下攪拌均勻混合成B 組分，最后將100份的A組分和100份的B組分在30 40°C的溫度下均勻混合而成淡黃色 均勻透明的浸漬樹脂； (5)將步驟(4)中注射滿的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保溫lh， 130 135"保溫2h， 150 155t:保溫5h，然后冷卻至室溫，脫模并修整毛邊，即得絕緣支 撐桿。 絕緣支撐桿的產(chǎn)品性能介質(zhì)損耗因數(shù)為0. 30%，介電常數(shù)為3. 48，工頻電氣強 度(軸向)為11. OKV/mm，工頻電氣強度(平行層向)為17. 6KV/mm，彎曲強度為436MPa。
實施例3 用于(pi為96mm、 92為100mm、 ？3為74mm、 L為2000mm的絕緣支撐桿制造(其結(jié) 構(gòu)示意圖如圖3所示) (1)在RTM成型模具的陽模2表面(如圖1中L段處所示)噴涂一層1904-045# 乙烯基樹脂，厚度為3. Omm，然后將涂有乙烯基樹脂的陽模放入烘箱中使乙烯基樹脂固化， 固化溫度為70 80°C，固化時間為1 5h ;
(2)將步驟(1)中固化好的RTM成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按照設(shè) 計的33層巻纏；所述干性預(yù)制體為增強材料Kevlar-49纖維和聚酯纖維的混編布；所述干 性預(yù)制體的編織過程為以Kevlar-49纖維為混編布的經(jīng)向，以聚酯纖維為混編布的緯向 進行平面編織； (3)將步驟(2)中用干性預(yù)制體巻纏好的RTM成型模具的陽模2與上陰模1和下 陰模3進行組裝成樹脂傳遞成型模具，組裝過程中密封并抽真空10 30min ;組裝好的樹 脂傳遞成型模具如圖2所示； (4)將步驟(3)中密封好的RTM成型模具用注射機注射專用注射樹脂，注射溫度 為6(TC，注射壓力為0. 5MPa，注射時間為40min ;專用注射樹脂的特征為各組分按重量份 計，將5份的6360環(huán)氧樹脂和5份的660環(huán)氧樹脂先均勻混合成環(huán)氧樹脂稀釋劑，然后再 與80份的E-51環(huán)氧樹脂和10份的增韌劑在30 4(TC的溫度下攪拌均勻混合成A組分； 將115份的甲基六氫苯酐和5份的芐基二甲胺在30 4(TC的溫度下攪拌均勻混合成B組 分，最后將100份的A組分和120份的B組分在30 40°C的溫度下均勻混合而成淡黃色均 勻透明的浸漬樹脂； (5)將步驟(4)中注射滿的RTM成型模具放入烘箱中固化；90 95。C保溫lh， 130 135"保溫2h， 150 155t:保溫5h，然后冷卻至室溫，脫模并修整毛邊，即得絕緣支 撐桿。 絕緣支撐桿的產(chǎn)品性能介質(zhì)損耗因數(shù)為0. 45%，介電常數(shù)為3. 52，工頻電氣強 度(軸向)為12. OKV/mm，工頻電氣強度(平行層向)為17. 4KV/mm，彎曲強度為447MPa。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種絕緣支撐桿的制造方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)在樹脂傳遞成型模具的陽模表面噴涂一層膠衣樹脂，然后將涂有膠衣樹脂的陽模放入烘箱中使膠衣樹脂固化，固化溫度為70～80℃，固化時間為1～5h；(2)將步驟(1)中固化后的樹脂傳遞成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按照設(shè)計的層數(shù)卷纏；所述干性預(yù)制體為增強材料芳香族聚酰胺纖維和聚酯纖維的混編布，且混編布每層的厚度為0.2～0.4mm；所述預(yù)制體施加的張力為5～30N；所述干性預(yù)制體的編織過程為以芳香族聚酰胺纖維為混編布的經(jīng)向，以聚酯纖維為混編布的緯向進行平面編織；(3)將步驟(2)中用干性預(yù)制體卷纏好的陽模與上陰模和下陰模進行組裝成樹脂傳遞成型模具，組裝過程中密封并抽真空10～30min；(4)將步驟(3)中密封好的樹脂傳遞成型模具用注射機注射專用注射樹脂，注射溫度為30～60℃，注射壓力為0.5～2.0MPa，注射時間為10～40min；所述專用注射樹脂是由重量份為100份的A組分和重量份為80～120份的B組分均勻混合而成，混合的溫度為30～40℃，其中，A組分是由重量份為70～90份的不飽和環(huán)氧樹脂、重量份為5～15份的環(huán)氧樹脂稀釋劑和重量份為5～20份的增韌劑在30～40℃的溫度下攪拌均勻混合而成；B組分是由重量份為79～115份的固化劑和重量份為1～10份的促進劑芐基二甲胺在30～40℃的溫度下攪拌均勻混合而成；所述不飽和環(huán)氧樹脂為CYD-128環(huán)氧樹脂、E-51環(huán)氧樹脂和TDE-85環(huán)氧樹脂中的一種或兩種；所述環(huán)氧樹脂稀釋劑為6360環(huán)氧樹脂和660環(huán)氧樹脂按質(zhì)量比為1∶1的比例均勻混合而成；所述固化劑為甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐或甲基迪納克酸酐；(5)將步驟(4)中注射有專用注射樹脂的樹脂傳遞成型模具放入烘箱中固化；90～95℃保溫1h，130～135℃保溫2h，150～155℃保溫5h，然后冷卻至室溫，脫模并修整毛邊，即得絕緣支撐桿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種絕緣支撐桿的制造方法，其特征在于，步驟(1)中所述膠衣樹脂為1904-045#乙烯基樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種絕緣支撐桿的制造方法，其特征在于，步驟(2)中所述芳香族聚酰胺纖維為Kevlar纖維或F-12纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種絕緣支撐桿的制造方法，該方法是在樹脂傳遞成型模具的陽模表面噴涂一定厚度的膠衣樹脂并在烘箱中固化，然后將固化好的樹脂傳遞成型模具的陽模用未浸過膠的干性預(yù)制體按照設(shè)計的層數(shù)卷纏，并對樹脂傳遞成型模具進行組裝，組裝過程中密封并抽真空，最后將密封好的樹脂傳遞成型模具用注射機注射專用注射樹脂，并放入烘箱中固化，脫模修整毛邊，即得絕緣支撐桿。本發(fā)明中絕緣支撐桿制品的內(nèi)、外表面質(zhì)量好、質(zhì)輕、尺寸精度高，且具有優(yōu)異的電氣絕緣性能及機械性能；該絕緣支撐桿的制造方法成本低，周期短，可靠性高。
文檔編號H01B19/00GK101794647SQ20101012358
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉文慧, 吳大云, 姚成城, 張軍, 徐立民, 景寬, 李洪國, 鄧杰, 韓勝, 高克洲 申請人:西安航天復合材料研究所