專利名稱:用于電絕緣子的玻璃電介質(zhì)的制作方法
本發(fā)明涉及的是一種用做電絕緣子而且特別是用做高壓或中壓配電絕緣子的玻璃電介質(zhì)，通常使用退過火的或經(jīng)過高溫回火的鈉鈣玻璃電介質(zhì)。
在某些剛性的“釘”形或“柱”形絕緣子中，一根電纜是直接連在電介質(zhì)的頭部;這就要求所用的玻璃具有特殊的機械強度，以保證能抗電介質(zhì)頭的意外破裂和可能的電纜脫落。
因此，對于某些應用來說，操作要求尤為嚴格，并要求電介質(zhì)耐受至少為70℃量級的溫度突變，以及具備抗意外沖擊的能力。
退過火的玻璃電介質(zhì)不能滿足上述的溫度技術要求而且缺乏耐沖擊力。然而，經(jīng)過高溫回火的玻璃電介質(zhì)由于其極好的表面受力狀態(tài)，不僅能經(jīng)受大大超過100℃的溫度突變，還顯示了極好的抗沖擊強度。實際上，一塊厚度約為10至15毫米的這樣一種玻璃，其厚度的橫斷面應力呈現(xiàn)一條大致的拋物曲線表面所能承受的壓應力可達幾百兆帕(MPa)，而內(nèi)部張應力則非常接近于壓應力的一半。不過，當這種電介質(zhì)受到一個大于玻璃中預加應力的能量沖擊時，會導致此電介質(zhì)的完全破裂。
本發(fā)明旨在提供一種既能避免后者的不利之處又能符合上述其它要求的電介質(zhì)。
本發(fā)明提供了適用于電絕緣子的一種鈉鈣玻璃電介質(zhì)材料，它具有10至15毫米的平均厚度并有一條大致的拋物應力曲線，在玻璃中的任何一點上，表面壓應力的最大值在30～80兆帕(MPa)范圍內(nèi)。而內(nèi)部張應力的最大值在15～40兆帕(MPa)。
發(fā)明的另一目的就是提供特別適用于剛性絕緣子的電介質(zhì)，既就設計的絕緣子而言，它們是直硬地支撐著一根架空輸電導線。從一個“釘”形絕緣子中可看到這一點，此絕緣子是由本發(fā)明的一個電介質(zhì)或若干個電介質(zhì)彼此相接構成的，這種絕緣子則靠一根穿透了末端電介質(zhì)的棒狀或“釘”狀物固定在支座上。人們也可將它做成由多個本發(fā)明電介質(zhì)構成“柱”形絕緣子，永久地安在一個固定在支座的金屬基座上。
本發(fā)明的其它特性及優(yōu)點可從下文敘述的內(nèi)容中明顯地看到，并且由附加圖表提供論證，這些附圖是出于解釋的目的而作為非限定的示例，此處圖1是一張有關本發(fā)明電介質(zhì)的局部剖視示意圖;
圖2是一張沿著有關圖1所示電介質(zhì)的玻璃厚度的應力分布曲線圖;
圖3則是一個最基本的示意圖，它是本發(fā)明的一個釘形剛硬絕緣子的局部剖視圖;
圖4是一個屬于本發(fā)明的柱形剛硬絕緣子的最基本的示意圖。
圖1顯示了一個本發(fā)明電介質(zhì)1，電介質(zhì)頭2和電介質(zhì)凹槽3和4的特性是用來支撐一根架空的輸電導線。此電介質(zhì)由鈉鈣玻璃制成并具有約為10～15毫米的平均厚度。沿著玻璃的應力分布在圖2中被繪成曲線，沿座標Y軸，標繪的應力值C是兆帕(MPa)單位;沿X軸標繪的玻璃厚度C是以毫米為單位的。
應力曲線A呈拋物線形。這條曲線符合理想的示例標準-要求玻璃的試片具有平行的邊。
采用D·B·Marshall和B·R·Lawn在“The Journal of the Ceramic Society”，F(xiàn)eb·77，Vol·60 no·1-2中所述的方法，可以測定表面壓應力值。
通過計算，根據(jù)上述的數(shù)值推斷出玻璃的內(nèi)部張應力值。
在給出的示例中，外部壓應力的最大值為60兆帕，內(nèi)部張應力的最大值是30兆帕。
這樣一種電介質(zhì)可以耐受90℃的溫度突變。它的抗沖擊強度至少為退火玻璃的三倍。甚至萬一遭受到足以撞碎此絕緣子的外力沖擊時，電介質(zhì)也不會破碎。
這種電介質(zhì)可同時獲得三個結(jié)果電介質(zhì)的表面壓應力的最大值在30～80兆帕范圍內(nèi)，在此情況下內(nèi)部張應力的最大值則在15～40兆帕之間。
對于較高的應力值來說，可能開始出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，而較低的應力值會造成玻璃抗熱震和抗沖擊強度的不足。
圖3和圖4顯示了本發(fā)明電介質(zhì)的兩個極為有利的應用。
圖3顯示的是安在一個支座15上的剛硬釘形絕緣子。這就構成了類似于圖1所示的第一個電介質(zhì)11，有兩道凹槽13和14;具有相同應力特性的第二個電介質(zhì)12直接與電介質(zhì)11連接在一起。一根卡緊在電介質(zhì)12頭里的金屬釘16是用以固定絕緣子支座15的整體10的。
當此電介質(zhì)受到一個大于其預加應力的能量沖擊時，本發(fā)明電介質(zhì)的優(yōu)點顯而易見電介質(zhì)不是整體地破碎，而只在一片或幾片絕緣子外裙上出現(xiàn)一道明顯的裂縫，這樣，輸電導線依舊完好地架在絕緣子10頭上。
圖4顯示的是一個安在與支座22相接的金屬基座21上的剛硬絕緣子20。此絕緣子20由多個本發(fā)明電介質(zhì)30組成，這些電介質(zhì)彼此疊落并固定成一絕緣柱。最頂端的電介質(zhì)頭的特點是為了支撐一根架空的輸電導線，它帶有兩道凹槽33和34。就此類型的絕緣子的應用而言，連續(xù)兩個電介質(zhì)的破碎會造成導線的脫落。本發(fā)明解決了這個問題。
但是，本發(fā)明不受上面所述的兩個應用示例的限制。
權利要求
1.用于電絕緣子的一種鈉鈣玻璃電介質(zhì)，它具有10至15毫米的平均厚度，呈現(xiàn)一條大致的拋物應力曲線，此鈉鈣玻璃電介質(zhì)中任何一點上的表面壓應力最大值在30～80兆帕范圍內(nèi)，內(nèi)部張應力的最大值則在15～40兆帕范圍。
2.一個剛硬絕緣子至少包括一個按照權利要求
1所述的電介質(zhì)。
3.根據(jù)權利要求
2，一個剛硬絕緣子可由多個電介質(zhì)相互連接組成起來，最低下的絕緣子與一根金屬釘相接。
4.根據(jù)權利要求
2，此處敘述的剛硬絕緣子是由多個電介質(zhì)疊落成一個絕緣柱并且彼此相連還與基座連接。
專利摘要
用于電纜緣子的鈉鈣玻璃電介質(zhì)(1)，具有10至15毫米的平均厚度，呈現(xiàn)一條大致的拋物應力曲線，玻璃中任何一點上的表面壓應力的最大值在30～80兆帕范圍內(nèi)，而任何一點上的內(nèi)部張應力的最大值在15～40兆帕。
文檔編號H01B17/00GK85104260SQ85104260
公開日1986年12月3日 申請日期1985年6月4日
發(fā)明者丹尼斯·達莫拉, 瓊·保羅·帕蘭特, 勞倫特·帕甘明 申請人:塞拉維爾有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan