[發(fā)明專利]特高壓復(fù)合絕緣紙的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310418719.2
• 申請日: 2013-09-14
• 公開（公告）號: CN103485241A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高祿生
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南新科絕緣材料有限公司
• 主分類號: D21H27/12
• 分類號: D21H27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種絕緣紙板的制備方法，特別涉及一種特高壓復(fù)合絕緣紙的制備方法。

背景技術(shù)

特高壓電網(wǎng)是指1000千伏交流和正負(fù)800千伏直流輸電網(wǎng)絡(luò)，具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸送電力和節(jié)約土地資源等特點。特高壓電網(wǎng)的絕緣實踐表明：電網(wǎng)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(wǎng)具備一個可以接受的合理性指標(biāo)，科學(xué)合理的選擇絕緣水平至關(guān)重要。電網(wǎng)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(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣，在上述電壓作用下要有相應(yīng)的絕緣強度，要科學(xué)合理的選擇電網(wǎng)中電氣裝置的絕緣水平。

高性能復(fù)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(guān)鍵材料，具有高強度、高電壓、耐高溫、高阻燃、重量輕、節(jié)能環(huán)保等特點，利用該絕緣紙板可加工成端圈、撐條、角環(huán)、螺栓、螺桿、壓環(huán)、絕緣筒等各種異型絕緣支撐件和結(jié)構(gòu)件，國際國內(nèi)市場前景廣闊。

絕緣材料又稱電介質(zhì)，是電阻率高、導(dǎo)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(dǎo)體，使電流按一定方向流通。在變壓器產(chǎn)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(hù)導(dǎo)體等作用。

絕緣材料是特高壓輸變電設(shè)備中最重要的材料之一，其性能和質(zhì)量直接影響特高壓輸變電設(shè)備運行的可靠性和特高壓輸變電設(shè)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(shè)備尺寸比較大，雜散分布電容和局部發(fā)熱等因素對絕緣的長期穩(wěn)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(fā)生降解。試驗表明，絕緣紙的熱穩(wěn)定性很差，在溫度105℃以上即發(fā)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(guī)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(shè)計使用的變壓器使用壽命20～30年；當(dāng)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(chǎn)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(wěn)定、機械強度差（加工時發(fā)現(xiàn)分層、潰邊）、耐熱性不夠、對環(huán)境造成污染等問題，尤其是不耐高溫，嚴(yán)重影響了輸變電設(shè)備向小型化、大容量化、特高壓發(fā)展的前景。近年來，人工合成絕緣材料性能優(yōu)異，在電工技術(shù)領(lǐng)域得到許多應(yīng)用，特別是耐熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出電工紙板，大大提高了特高壓輸變電設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)中含有大量的無水右旋糖環(huán)和弱的碳——氧鍵。熱穩(wěn)定性比油中的碳?xì)滏I弱。在105℃時即熱解，溫度高于300℃時生成CO、CO2、H2O和糖醛內(nèi)化合物。

特高壓高性能復(fù)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(jìn)行了大量的研發(fā)，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(xué)反應(yīng)可得到耐熱性大為提高的絕緣紙。研究表明，經(jīng)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(shè)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(wěn)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(xiàn)使用從美國丹尼森公司進(jìn)口的皺紋紙就屬于后者。