一种夹芯绝缘操作杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种夹芯绝缘操作杆。所述夹芯绝缘操作杆是一种中空的夹芯结构，由内往外依次是，内层为玻纤预浸布，夹层为发泡芯材，外层为玻纤预浸布。所述夹芯绝缘操作杆能真实有效实现操作杆的减重，机械性能提升，获得高品质的操作性能的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种夹芯绝缘操作杆
本技术涉及纤维复材成型领域，尤其涉及一种夹芯绝缘操作杆。
技术介绍
在高压作业过程中往往需要对线路中的带电开关进行开合或者处理其他事宜，由于带电线路与操作杆之间存在较大的电压差，所以需要操作杆具有很高的绝缘性能，防止在操作过程中发生损坏，给带电设备、电网以及人员带来安全隐患。绝缘操作杆(又称高压拉闸杆、绝缘杆、高压操作杆,俗名多用令克棒)按电压等级可分为10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV。是根据电力系统生产、运行、维护需要而研制开发的适用型产品。绝缘操作杆是用于短时间对带电设备进行操作的绝缘工具，如接通或断开高压隔离开关、跌落熔丝具等操作。要求绝缘操作杆具备操作方便、结构灵活、绝缘性能好、重量轻、机械强度高、适用范围广、携带轻便、防潮性强的优点。目前绝缘操作杆一般采用玻璃纤维环氧树脂杆手工卷制成型杆和机械拉挤成型杆2种。其一手工卷制杆的优点是张性大，但是纵向强度相对机制拉挤成型杆小，该类工艺强度良率不高，由于成型过程中的层间微小气泡难以彻底排除，致使玻璃纤维环氧树脂的层间结合不完全紧密，对力学强度会有损失。其二机械拉挤成型杆的优点是强度大，连续化生产能力高，但是横向张性相对手工卷制杆要小些，由于拉挤工艺致使层间铺层的设计自由度不足造成内部纤维布方向较为单一，导致杆体的力学性能存在严重的各项异形，整体综合强度不高。
技术实现思路
为克服上述行业难题，本技术的目的在于提出一种轻质高强的夹芯绝缘操作杆。能真实有效实现操作杆的减重，机械性能提升，获得高品质的操作性能。为实现上述目的，本技术提供一种夹芯绝缘操作杆，所述夹芯绝缘操作杆是一种中空的夹芯结构，由内往外依次是，内层为玻纤预浸布，夹层为发泡芯材，外层为玻纤预浸布。进一步，所述内层：夹层：外层的体积比为(0.1～10)：(0.1～5)：(1～10)。在该体积比制得的夹芯绝缘操作杆，具有较好的强度。进一步，所述玻纤预浸布的重量比为85-98％，发泡芯材的重量比为2-15％。发泡芯材含量太少，减重不明显，太多，强度下降明显。申请人发现当玻纤预浸布的重量比为85-98％，发泡芯材的重量比为2-15％时，既能达到明显减重的优势，又能达到强度符合要求的要求。进一步，所述夹芯绝缘操作杆的管外径为20-50mm；密度为1.1-2.6g/cm3。进一步，所述玻纤预浸布为无捻E级电绝缘(无碱)连续玻纤或无捻S级高机械强度(高强)连续玻纤，且为玻纤预浸布是单向布或编织布，其中FAW为100-400g/m2,环氧树脂的含量RC值为32-42％。进一步，所述发泡芯材指在一定温度范围内可以启动膨胀的可塑热固高分子组合物，其启动膨胀温度为50-200℃，膨胀前后体积倍率为1-50倍，膨胀过程产生的压力范围为1-20kgf/cm2；优选地，所述发泡芯材的启动膨胀温度为50-180℃，膨胀前后体积倍率为5-20倍，膨胀过程产生的压力范围为2-12kgf/cm2。进一步，其制备方法如下：裁切：根据夹芯绝缘操作杆体的结构尺寸，裁切玻纤预浸布和发泡芯材；卷制：采用刷过脱模剂和铁芯胶的铁芯，根据夹芯绝缘操作杆体的力学结构设计卷制玻纤预浸布，然后在其外再卷制发泡芯材，最后在其外再卷制玻纤预浸布，获得发泡芯材和玻纤预浸布的夹芯结构预制体；转入模具：将上述预制体转入刷过脱模剂的操作杆体模具内，并上下合紧模具；加热：将上述模具转入热环境，在加热传导的过程中夹芯层的发泡芯材受热膨胀，导致其外围的玻纤预浸布受挤压充满模腔，同时受热过程中玻纤预浸布中的环氧树脂固化成型；固化成型冷却：待固化成型完成，将上述模具转至冷却环境；粗胚体的获得：冷却至可开模温度，开模取出制件，并抽出铁芯，获得粗胚体；外观处理：对上述粗胚体的外观进行表面上漆处理，获得夹芯结构操作杆体。进一步，所述加热步骤中，温度为120℃-200℃，合模受热的的时间为10-120min；任选的，所述固化成型步骤中，内部最大膨胀力范围为0.1-100kgf/cm2；任选的，所述粗胚体的获得步骤中，开模的温度为10-80℃，冷却10-120min。本技术还提供一种所述夹芯绝缘操作杆的制备方法，其特征在于，裁切：根据夹芯绝缘操作杆体的结构尺寸，裁切玻纤预浸布和发泡芯材；卷制：采用刷过脱模剂和铁芯胶的铁芯，根据夹芯绝缘操作杆体的力学结构设计卷制玻纤预浸布，然后在其外再卷制发泡芯材，最后在其外再卷制玻纤预浸布，获得发泡芯材和玻纤预浸布的夹芯结构预制体；转入模具：将上述预制体转入刷过脱模剂的操作杆体模具内，并上下合紧模具；加热：将上述模具转入热环境，在加热传导的过程中夹芯层的发泡芯材受热膨胀，导致其外围的玻纤预浸布受挤压充满模腔，同时受热过程中玻纤预浸布中的环氧树脂固化成型；固化成型冷却：待固化成型完成，将上述模具转至冷却环境；粗胚体的获得：冷却至可开模温度，开模取出制件，并抽出铁芯，获得粗胚体；外观处理：对上述粗胚体的外观进行表面上漆处理，获得夹芯结构操作杆体。进一步，所述加热步骤中，温度为120℃-200℃，合模受热的的时间为10-120min；任选的，所述固化成型步骤中，内部最大膨胀力范围为0.1-100kgf/cm2；任选的，所述粗胚体的获得步骤中，开模的温度为10-80℃，冷却10-120min。外层的玻纤材料要求绝对绝缘，能轻得起10KV以上的耐压电击，S级的长纤有更好的强度和耐冲击性及良好的绝缘性，其他材料现在还没能达到此性能，不可取代本技术涉及的夹芯绝缘操作杆，具有优良的绝缘性能和使用寿命，能够充分确保操作过程中设备和人员的安全。相对于传统现有方案具有如下轻质高强的显著优点：1、较传统实体绝缘操作杆，本技术采用夹芯结构具有更低的设计密度，实现在相同外观尺寸下显著减轻制品的重量；2、较传统实体绝缘操作杆的拉挤成型工艺，内部纤维布排布方向较为单一，导致各向力学性能差异较大，本技术采用模压成型工艺，可以对纤维布的铺层结构进行自由设计，有效弥补各向力学性能差异，进而提升制品的各项综合性能。3、卷制时，发泡芯材直接包在里面，不需要二次加热，是一次成型。具有节省成本和简化操作程序的作用。附图说明图1是本技术所述夹芯绝缘操作杆体制备过程中的截面图。图2是本技术所述夹芯绝缘操作杆体的横截面示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹芯绝缘操作杆，其特征在于，夹芯绝缘操作杆是一种中空的夹芯结构，由内往外依次是，内层为玻纤预浸布，夹层为发泡芯材，外层为玻纤预浸布。/n

【技术特征摘要】
1.一种夹芯绝缘操作杆，其特征在于，夹芯绝缘操作杆是一种中空的夹芯结构，由内往外依次是，内层为玻纤预浸布，夹层为发泡芯材，外层为玻纤预浸布。


2.根据权利要求1所述夹芯绝缘操作杆，其特征在于，所述内层：夹层：外层的体积比为(0.1～10)：(0.1～5)：(1～10)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锦云，薛振安，谢容泉，官江全，杨杰，年俊杰，
申请(专利权)人：厦门市中豪强碳纤复合材料有限公司，汤姆森电气有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35