СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЩИТНОЙ РЕБРИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ИЗОЛЯТОРА Российский патент 1999 года по МПК H01B19/00 

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к полимерному изоляторостроению и может быть использовано для изготовления полимерных стеклопластиковых изоляторов и покрышек для станций, подстанций, сетей и электрифицированных железных дорог, в том числе для контактной сети.

Широкое применение полимерных изоляторов в электрических сетях ограничивается сложностью применяемых технологических процессов формирования ребристого защитного покрытия на цилиндрической основе из стеклопластика (стержнях, трубках). Многие фирмы используют технологию формирования защитного покрытия в разъемных пресс-формах, заполняя их материалом покрытия в исходном состоянии, обеспечивающем придание материалу нужной формы и последующую ее фиксацию. Однако при этом размеры изделий оказываются ограниченными, а необходимое оборудование - дорогим, что удорожает изделия и ограничивает объем их выпуска.

Известен способ формирования защитной оболочки изолятора (патент Франции N 2194557, кл. H 01 B 13/22, опубл. 1976 г.), согласно которому стержень большой длины (0,5-3 м) помещают в форму, где его фиксируют съемными опорами. Фиксация стержня необходима для обеспечения равнотолщинности защитной оболочки. Затем под давлением форму заполняют материалом ЭРДМ (этилен-пропилен диен мономер), который вулканизуют в форме. К недостаткам способа следует отнести следующее:
- если опоры убираются до сброса давления, то оболочка получается не равнотолщинной из-за гибкости длинного стержня, зафиксированного в оправках на концах стержня;
- если опоры убираются после сброса давления, то оболочка получается с отверстиями, которые потом необходимо заделывать.

Известен способ формирования защитной оболочки изолятора (авторское свидетельство СССР, N 1379810, H 01 B 19/00, 1988), согласно которому длинный стержень помещают в форму, имеющую плоскость разъема, параллельную оси стержня, смыкают форму, заполняют ее дозированным количеством материала, полуотверждают, размыкают форму, передвигают стержень вдоль оси и формуют следующий участок защитной оболочки, а предыдущий окончательно отверждают в дополнительной пресс-форме, служащей для окончательного отверждения и формирования ребер, обеспечивающих высокую электрическую прочность. К недостаткам способа следует отнести:
- сложность применяемой оснастки;
- необходимость строгого контроля за технологическим процессом;
- прерывность процесса и сложность получения монолитности в стыках участков.

Данное изобретение устраняет недостатки аналога и прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности изолятора, получение равнотолщинной и монолитной конструкции изделия за счет спекания адгезива на основе силиконового каучука с кремнийорганической резиной.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования защитной ребристой оболочки изолятора, согласно которому круглый стеклопластиковый стержень помещается в пресс-форму, имеющую плоскость разъема, параллельную оси стержня, смыкают пресс-форму, заполняют ее дозированным количеством сырой резины, размыкают пресс-форму, а затем в дополнительной термокамере окончательно отверждают, на стеклопластиковый круглый стержень предварительно наносят адгезив композиции на основе силиконового каучука, после высыхания адгезива круглый стержень помещают в пресс-форму на слой кремнийорганической резины, масса которой равна половине всей необходимой массы резины для изготовления изолятора, другую половину массы резины укладывают поверх стержня, затем пресс-форму смыкают с помощью пресса до упора, после смыкания пресс-форму нагревают до температуры 120-130^oC в течение 20-30 минут, затем разнимают пресс-форму, извлекают изолятор и в дополнительной термокамере отверждают при температуре 160-170^oC в течение 12 часов. Либо проводят отверждение на открытом воздухе не менее 48 часов.

Конкретно способ осуществляется следующим образом.

На стеклопластиковый стержень диаметром 16 мм наносят адгезив из композиции на основе силиконового каучука. После высыхания адгезива заготовленный стержень помещают в разомкнутую пресс-форму вместе с сырой развальцованной резиной, масса которой соответствует массе резины в изделии с небольшим избытком в размере 1-2% для обеспечения заполнения всех полостей пресс-формы.

После этого пресс-форму смыкают под давлением порядка 50 кг/см², избыточная резина выдавливается через специальные отверстия в пресс-форме (выпоры). После полного смыкания пресс-формы производится обогрев в пресс-форме до 120-130^oC. При температуре менее 120^oC необходимая вулканизация не происходит. При температуре более 130^oC происходит газовыделение из резины, в результате чего на поверхности резины образуются кратеры (углубления), что недопустимо. После 20-30 минут выдержки изолятора при этой температуре пресс-форму размыкают и из нее извлекают изолятор. При этом форма изолятора фиксирована, но резина еще недостаточно вулканизирована; ее механическая прочность низка и электрические свойства недостаточны для эксплуатации.

Для полной вулканизации резины изолятор помещают в термокамеру с температурой 170-180^oC и выдерживают в ней 10-12 часов.

При большой температуре (например, 200^oC) время выдержки требуется меньше, примерно 8 часов. Однако, при этом стеклопластик начинает выделять газ, что недопустимо, поскольку в полости между резиной и стекплопластиком образуются поры, которые в эксплуатации послужат началом разрушения изолятора.

При температуре меньше 170^oC вулканизации резины не происходит.

В процессе обработки в термокамере происходит не только окончательная вулканизация резины, но и термообработка адгезива, который при температуре 170-180^oC вступает во взаимодействие со стеклопластиковым стержнем и резиной, обеспечивая монолитное соединение стеклопластика и резины с разрывным усилием около 20 кг/см². Такая адгезия обеспечивает надежное соединение резины со стеклопластиком на срок эксплуатации не менее 30 лет.

Изобретение может быть использовано для изготовления полимерных стеклопластиковых изоляторов и покрышек для электрических станций и сетей. Способ формирования защитной ребристой оболочки изолятора основан на том, что на стеклопластиковый стержень наносят адгезив композиции на основе силиконового каучука и только после высыхания адгезива стержень помещают в пресс-форму, заполненную кремнийорганической резиной, а затем прогревают это изделие при 120-130°С в течение 20-30 мин и дополнительно отверждают при 160-170^oС в течение 10-12 ч. Технический результат - монолитность изделия, повышение прочности и износоустойчивости. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ формирования защитной ребристой оболочки изолятора, заключающийся в том, что стеклопластиковый круглый стержень помещают в пресс-форму, имеющую плоскость разъема, параллельную оси стержня, смыкают пресс-форму, заполняют ее дозированным количеством сырой резины, полуотверждают, размыкают пресс-форму, а затем, в дополнительной термокамере, окончательно отверждают, отличающийся тем, что предварительно на стеклопластиковый круглый стержень наносят адгезив композиции на основе силиконового каучука, после высыхания адгезива круглый стержень помещают в пресс-форму, на слой кремнийорганической резины, масса которой равна половине всей необходимой массы резины для изготовления изолятора, другую половину массы укладывают поверх стержня, затем пресс-форму смыкают с помощью пресса до упора, после смыкания пресс-форму нагревают до 120 - 130^oC в течение 20 - 30 мин, а затем разнимают пресс-форму, извлекают изолятор и проводят отверждение. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверждение проводят в дополнительной термокамере при 160 - 170^oC в течение 10 - 12 ч. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверждение проводят на открытом воздухе не менее 48 ч.