[發明專利]半導電紙及制備方法和多繞組電流互感器的整體屏蔽結構

有效

• 申請號: 201710050217.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106835809B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 張樹華;申翰鋒
• 申請（專利權）人: 廣東四會互感器廠有限公司
• 主分類號: D21H11/04
• 分類號: D21H11/04;D21H17/67;D21H17/28;D21H21/10;D21H21/18;D21H17/00;C08B31/16;C08B31/00;H01F38/30;H01F27/36
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司44416
• 代理人: 張帥

技術領域

本發明屬于電流互感器領域，具體涉及半導電紙及制備方法和多繞組電流互感器的整體屏蔽結構。

背景技術

現有的屏蔽材料有金屬箔、半導體橡膠帶和表面型半導體材料等。這些材料都存在不同程度的涂覆不均勻，涂層易脫落、電阻特性不穩定等缺點。

半導電紙是一種新型電工材料，其導電率介于導體與半導體之間，一般要求電阻值介于導體和絕緣體之間(1×10⁵～1×10⁷歐姆·厘米)。半導電紙分為單色和雙色兩種，均是用100％未漂硫酸鹽木漿為原料，加入適量的導電質制成的。單色半導電紙多用于高壓電纜和電流互感器電容性絕緣中繞制電屏。

導電紙的紙漿應具備的性質同它的用途有關，它的品質好壞對紙張的質量有著決定性的作用。適用于生產半導體紙的紙漿應為無雜質的100％未漂硫酸鹽脫脂木漿，由于它含有天然的抗氧化劑，對電壓和受熱影響較好，同時它有較大的離子交換能力，能吸收由于浸漬絕緣油被破壞而產生的氫離子。同時這種木漿的硬度適中，木素含量在3％左右。

另外一方面，導電紙的導電質的選擇也至關重要。一般均選用導電碳黑作為電介質。但由于碳黑在紙張中的保留率低，而碳黑在紙中的保留率是決定紙張電阻高低的主要因素，電阻率在半導電紙中是關鍵性的指標之一，它是衡量半導電紙能否適用的主要標志。通常為了增加碳黑在紙中的保留率，一般會加入助留劑，助留劑不僅可以使碳黑更堅固地固著在纖維內部及表面上，而且可以提高碳黑的保留率。如在中國專利申請CN1098153A中，發明人用陽離子淀粉作為助留劑，制備了一種封閉性好、耐折、電阻穩定、分布均勻的半導電紙。陽離子淀粉帶有很高的正電荷，它能很好的中和纖維上的負電荷，同時能吸附帶有負電荷的碳黑，從而使碳黑沉積于帶負電荷的纖維上，從而提高碳黑的保留率。但是在實際生產中發現，陽離子淀粉的加入量與紙張的成形有明顯的關聯，當陽離子淀粉加入量達到0.08％時，漿料即發生明顯的絮聚，當用量達到0.3％時，漿料的絮聚非常明顯，嚴重影響紙張的成形。所以，在生產中一般建議陽離子淀粉的用量在0.08％左右，但是另一方面，若減少陽離子淀粉的用量，又會使碳黑的保留率達不到要求。

另一方面，紙張強度與電阻的關系仍存在提高的空間，導電質如碳黑的加入，它的顆粒填充于纖維間，減少了纖維的接觸面積，妨礙了纖維間氫鍵的結合，導致紙張的物理強度的下降。但如果減少導電質的用量，又會影響著紙張的電阻率難以達到要求。為了解決紙張強度與電阻關系難以平衡的問題，現有技術中一般在打漿后期加入補強劑進行補強，如CMC，但用CMC會導致紙張的抗油性能增加，而半導體紙用作絕緣外層屏蔽時，要求透油性好，使浸油料易于浸入絕緣內部空隙，因此，實際上用CMC進行補強是不可取的。

除外，現有的電流互感器中多個二次繞組之間存在間隙，間隙部位不能滲透環氧樹脂，澆注時形成氣泡，產品容易產生局部放電。

因此，有必要提供一種電氣性能優越同時物理強度良好的半導電紙以及多繞組電流互感器的整體屏蔽結構。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種半導電紙，其具有優越的電氣性能和良好的物理性能，可用于電流互感器屏蔽材料，具有廣闊的應用前景。

本發明提供了一種半導電紙，包括以下重量份數的組分：未漂硫酸鹽針葉木漿65～100份、乙炔黑15～25份、硼酸鎂晶須2～4份、改性陰離子淀粉1～5份和5％乙醇溶液20～45份。

進一步地，所述半導電紙包括以下重量份數的組分：未漂硫酸鹽針葉木漿85份、乙炔黑20份、硼酸鎂晶須3份、改性陰離子淀粉2份和5％乙醇溶液25份。

進一步地，所述半導電紙包括以下重量份數的組分：未漂硫酸鹽針葉木漿65份、乙炔黑15份、硼酸鎂晶須2份、改性陰離子淀粉1份和5％乙醇溶液20份。

進一步地，所述半導電紙包括以下重量份數的組分：未漂硫酸鹽針葉木漿100份、乙炔黑25份、硼酸鎂晶須4份、改性陰離子淀粉5份和5％乙醇溶液45份。

進一步地，所述改性陰離子淀粉顆粒的平均直徑為45～60μm。

進一步地，所述改性陰離子淀粉顆粒的平均直徑為55μm。

進一步地，所述改性陰離子淀粉由以下步驟制得：

S1、酸解：取玉米淀粉與5～10％的鹽酸溶液按1:(1～2)的比例混合，攪拌得淀粉多糖溶液，將上述淀粉多糖溶液置于30～50℃的恒溫水浴中反應1.5～3h，反應過程中持續攪拌，攪拌速度為1000～2500rpm；