[發明專利]特高壓復合絕緣紙板的制備方法

有效

• 申請號: 201310418332.7
• 申請日: 2013-09-14
• 公開（公告）號: CN103489542A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 高祿生
• 申請（專利權）人: 衡陽恒緣電工材料有限公司
• 主分類號: H01B17/60
• 分類號: H01B17/60;H01B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種絕緣紙板的制備方法，特別涉及一種特高壓復合絕緣紙板的制備方法。

背景技術

特高壓電網是指1000千伏交流和正負800千伏直流輸電網絡，具有遠距離、大容量、低損耗輸送電力和節約土地資源等特點。特高壓電網的絕緣實踐表明：電網電氣停電事故主要原因是絕緣的閃落或擊穿，為了保證電網具備一個可以接受的合理性指標，科學合理的選擇絕緣水平至關重要。電網中電氣裝置的絕緣，在運行中會受到（a）工作電壓(b)暫時過電壓（c）操作過電壓（d）雷電過電壓作用。電網中電氣設備的絕緣，在上述電壓作用下要有相應的絕緣強度，要科學合理的選擇電網中電氣裝置的絕緣水平。

高性能復合絕緣紙板是特高壓最主要的絕緣材料之一，是一種新型特種功能關鍵材料，具有高強度、高電壓、耐高溫、高阻燃、重量輕、節能環保等特點，利用該絕緣紙板可加工成端圈、撐條、角環、螺栓、螺桿、壓環、絕緣筒等各種異型絕緣支撐件和結構件，國際國內市場前景廣闊。

絕緣材料又稱電介質，是電阻率高、導電能力低的材料。絕緣材料可用于隔離帶電或不同電位的導體，使電流按一定方向流通。在變壓器產品中，絕緣材料還起著散熱、冷卻、支撐、固定、滅弧、改善電位梯度、防潮、防霉和保護導體等作用。

絕緣材料是特高壓輸變電設備中最重要的材料之一，其性能和質量直接影響特高壓輸變電設備運行的可靠性和特高壓輸變電設備的使用壽命。

按運行電壓高低，我國輸電分為高壓（60～220KV）、超高壓（330～750KV）和特高壓（750KV以上）輸電。由于交流特高壓設備尺寸比較大，雜散分布電容和局部發熱等因素對絕緣的長期穩定運行形成威脅。特高壓輸電工程對絕緣材料提出了更高的要求，如高機械強度、防污閃、提高過電壓耐受能力和降低電線電干擾等。

特高壓油浸式變壓器的固體絕緣材料主要是絕緣紙，而絕緣的主要成份是纖維素。在變壓器運行中，受溫度、水份、氧及油中酸性化合物的共同作用，纖維素發生降解。試驗表明，絕緣紙的熱穩定性很差，在溫度105℃以上即發生分解：放出水份、一氧化碳和二氧化碳。纖維素耐熱老化性差是絕緣紙的最大缺點。變壓器主要是A級絕緣，規定最高使用溫度為105℃。溫度過高會加快絕緣紙板和絕緣油的劣化，影響其使用壽命。在105℃時設計使用的變壓器使用壽命20～30年；當溫度升高6～7℃后，使用壽命大大降低，將只有幾年的時間。

目前，我國生產的絕緣紙板以B級、F級為主，在某些性能方面存在不足，如性能不穩定、機械強度差（加工時發現分層、潰邊）、耐熱性不夠、對環境造成污染等問題，尤其是不耐高溫，嚴重影響了輸變電設備向小型化、大容量化、特高壓發展的前景。近年來，人工合成絕緣材料性能優異，在電工技術領域得到許多應用，特別是耐熱性能遠遠高出電工紙板，大大提高了特高壓輸變電設備絕緣材料的耐高溫、耐熱老化性能。

目前，在特高壓輸變電設備中常用的固體絕緣材料有電話紙、皺紋紙和絕緣紙板，其中的主要成份是纖維素。其分子結構中含有大量的無水右旋糖環和弱的碳——氧鍵。熱穩定性比油中的碳氫鍵弱。在105℃時即熱解，溫度高于300℃時生成CO、CO2、H2O和糖醛內化合物。

特高壓高性能復合絕緣紙板，是近幾年國際上研究的熱點課題。為了提高絕緣紙的耐熱性，國外在絕緣紙（或紙板）方面進行了大量的研發，如將紙槳在有堿性觸媒的條件下使纖維素與氰乙烯起化學反應可得到耐熱性大為提高的絕緣紙。研究表明，經氰化處理的絕緣紙，使用溫度可提高20℃。如果使用溫度不變，則可延長使用壽命，并且采用這種紙可減少輸變電設備的重量。還有，在紙槳中添加一系列安定劑的方法提高絕緣紙的熱穩定性，如用一種或多種含氮化合物改性天然纖維中的含氮量，使天然纖維穿上一層含氮的隔熱服，從而防止纖維素氧化降解。如特變電工衡陽變壓器有限公司現使用從美國丹尼森公司進口的皺紋紙就屬于后者。