CN201319278Y - 一种新型支柱复合绝缘子 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型支柱复合绝缘子，包括芯棒、套于芯棒上的伞群护套和设于芯棒两端的金属端部法兰，所述芯棒横截面为椭圆形；芯棒横截面的长轴与短轴比大于1小于或等于2；芯棒的材质为玻璃纤维增强挤拉型材。这种新型支柱复合绝缘子由于采用特殊的承力结构设计，在比传统的支柱复合绝缘子体积小、重量轻的情况下，其耐受机械负荷的能力能够与传统的支柱复合绝缘子完全相同，因此节省了材料，有效降低了制造成本。

Description

一种新型支柱复合绝缘子

技术领域

本实用新型属于绝缘子制造技术领域，尤其涉及一种用于交直流电力系统中高压电器设备和母线的绝缘支持及机械固定的新型支柱复合绝缘子。

背景技术

目前，国内外生产销售的支柱复合绝缘子，用于承受机械负荷的芯棒均为圆柱型，其横截面均为圆形。这种由圆柱型实芯杆体芯棒组成的支柱复合绝缘子虽然其在相对于绝缘子轴线垂直的面内(既绝缘子横截面)各向同性，其力学性能均一，但对于大多数绝缘子而言，一旦安装于具体场站内，其安装布局就决定绝缘子机械受力不均匀，在某一主方向承受最大机械弯曲负荷，而其它方向受力较小，这样在承受最大机械弯曲负荷的方向很容易造成破坏，使得整个支柱复合绝缘子废弃，而且这种支柱复合绝缘子体积大、重量重，同时成本也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种新型支柱复合绝缘子，这种绝缘子通过改变芯棒横截面的形状可有效提高整个绝缘子承受机械负荷的能力，并且具有体积小、重量轻的优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种新型支柱复合绝缘子，包括芯棒、套于芯棒上的伞群护套和设于芯棒两端的金属端部法兰，所述芯棒横截面为椭圆形。

上述芯棒横截面的长轴与短轴比大于1小于或等于2。

上述芯棒的材质为玻璃纤维增强挤拉型材。

这种新型支柱复合绝缘子由于采用特殊的承力结构设计，在比传统的支柱复合绝缘子体积小、重量轻的情况下，其耐受机械负荷的能力能够与传统的支柱复合绝缘子完全相同，因此节省了材料，有效降低了制造成本。

附图说明

图1-a为现有技术中芯棒横截面为圆形的支柱复合绝缘子截面示意图；

图1-b为本实用新型的支柱复合绝缘子的芯棒截面示意图；

图2为本实用新型涉及的支柱复合绝缘子弯曲受力图。

具体实施方式

本实用新型的新型支柱复合绝缘子，包括芯棒、套于芯棒上的伞群护套和设于芯棒两端的金属端部法兰，所述芯棒横截面为椭圆形。所述芯棒横截面的长轴与短轴比大于1小于或等于2。所述芯棒的材质为玻璃纤维增强挤拉型材。

下面结合附图对本实用新型以及现有技术的受力情况做进一步详细描述：

参见图1-a和图1-b，对于一个支柱复合绝缘子，已经安装，其可能出现的最大弯曲负荷F就可以确定，支柱复合绝缘子的弯曲力臂L(通常为支柱复合绝缘子的高度)也为定值。因此支柱复合绝缘子的最大弯曲力矩M＝F·L也可以确定。

支柱复合绝缘子所用芯棒为玻璃纤维增强挤拉型材，在加工原料和制造工艺不变的情况下，其基本性能参数认为不变(如密度、弯曲强度[σ]、弯曲模量等)。

支柱复合绝缘子强度公式为： ${\mathrm{\σ}}_{\max }==\frac{M_{\max }}{W}\≤\left[\mathrm{\σ}\right]$

式中：σmax为最大弯曲应力，Mmax为最大弯曲力矩，W为弯曲截面系数(仅与截面的形状与尺寸有关)，[σ]为芯棒材料的许用弯曲应力。

芯棒材料的许用弯曲应力[σ]为一固定值。通过上式可以看出，在绝缘子最大弯曲力矩Mmax一旦确定，通过改变截面形状和尺寸，可以使弯曲截面系数W产生变化，从而改变M/W和[σ]之间的等式关系。

对于圆形型材的弯曲截面系数 $W=\frac{\mathrm{\π}{D}^3}{32},$ 面积 $S=\frac{\mathrm{\π}{D}^2}{4};$

对于椭圆形型材的弯曲截面系数 $W=\frac{\mathrm{\π}{A}^{2}B}{4},$ 面积S＝πAB。

以下结合实施例对圆形和椭圆形的芯棒作进一步描述：

实施例：

如图2为支柱复合绝缘子弯曲受力图，

支柱复合绝缘子的芯棒横截面的长轴与短轴比定为2，其中：

情况1：长轴为100mm，短轴为50mm，支柱复合绝缘子长度为1120mm。

情况2：长轴为126mm，短轴为63mm，支柱复合绝缘子长度为1120mm。此种情况是利用椭圆形长短轴之比确定为2，再利用两种截面的抗弯截面系数计算公式建立等式，进而求解，得出两种截面在抗弯截面系数等同或近似的情况下的各项参数。

为了说明本实用新型的椭圆形芯棒截面的优越性，现以一只芯棒截面为圆形，直径D为100mm、总长度为1120mm的支柱复合绝缘子为对比模型进行对比。

下表是本实施例的新型支柱复合绝缘子相对于同等尺寸的传统圆柱形芯棒绝缘子的对比：

根据以上表格可见芯棒为椭圆形截面在与芯棒为圆形截面达到同等抗弯效果的同时，能够有效减轻重量、节省材料，从而降低成本。

Claims (3)

1.一种新型支柱复合绝缘子，包括芯棒、套于芯棒上的伞群护套和设于芯棒两端的金属端部法兰，其特征在于：所述芯棒横截面为椭圆形。

2.根据权利要求1所述的新型支柱复合绝缘子，其特征在于：所述芯棒横截面的长轴与短轴比大于1小于或等于2。

3.根据权利要求2所述的新型支柱复合绝缘子，其特征在于：所述芯棒的材质为玻璃纤维增强挤拉型材。

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