[發明專利]采用電導率自適應調控復合材料的設備出線套管

有效

• 申請號: 201711043283.8
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107785133B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 何金良;胡軍;趙孝磊;楊霄;余占清;曾嶸;張波;李琦
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01B17/58
• 分類號: H01B17/58;C08L23/16;C08L63/00;C08L23/12;C08K3/22;C08K3/04;C08K3/34;C08K3/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種采用電導率自適應調控復合材料的設備出線套管，適用于交直流電力系統，包括一導桿，其特征在于，該設備出線套管還包括由內至外依次包裹在所述導桿外側的均壓層、限流層和玻璃纖維套筒；其中，所述玻璃纖維套筒上段外側包裹有硅橡膠傘群護套，所述限流層內鑲嵌有電極延伸層；所述均壓層、電極延伸層均為由無機填料粉體顆粒和高絕緣強度有機材料復合而成的電導率自適應調控復合材料制成；所述導桿的兩端均設有與所述玻璃纖維套筒形成密閉空間的第一法蘭，所述導桿、均壓層、限流層以及電極延伸層均位于所述密閉空間內，所述導桿的兩端貫穿所述第一法蘭并連接有接線端子；所述玻璃纖維套筒的中部設有第二法蘭，該第二法蘭頂端與所述硅橡膠傘群護套一端固接，該第二法蘭內壁與所述電極延伸層相接觸；所述均壓層和電極延伸層的電導率自適應調控復合材料性能參數與空間電場強度大小自適應匹配，且所述均壓層的電導率自適應調控復合材料的閥值場強大于所述電極延伸層的電導率自適應調控復合材料的閥值場強；所述電導率自適應調控復合材料的閥值場強根據所述設備出線套管的電壓等級和幾何尺寸選擇，范圍為100V/mm到8000V/mm。

2.根據權利要求1所述的設備出線套管，其特征在于，所述電導率自適應調控復合材料中無機填料粉體顆粒包括ZnO壓敏陶瓷粉體、碳纖維粉體、CB粉體、SiC粉體、TiO₂粉體、SrTiO₃粉體、CCTO粉體、SnO₂粉體、ZnO晶須、Al₂O₃粉體的單一粉體或兩種及多種粉體的組合；所述電導率自適應調控復合材料中高絕緣強度有機材料包括環氧樹脂、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡膠中的任意一種；通過在100份高絕緣強度有機材料中加入若干份無機填料粉體顆粒制備所述電導率自適應調控復合材料。

3.根據權利要求1所述的設備出線套管，其特征在于，所述電導率自適應調控復合材料的閥值場強通過無機填料粉體顆粒的顆粒大小調整，所述無機填料粉體顆粒大小取值區間為30nm到300μm。

4.根據權利要求1所述的設備出線套管，其特征在于，所述電導率自適應調控復合材料的閥值場強通過無機填料粉體顆粒和高絕緣強度有機材料之間的份數比例進行調整，所述無機填料粉體顆粒中各成分的份數取值為：ZnO壓敏陶瓷粉體50-200份，或ZnO晶須、碳纖維、CB、SiC、TiO₂、SrTiO₃、CCTO、SnO₂、Al₂O₃任一種粉體10-95份。

5.根據權利要求1所述的設備出線套管，其特征在于，所述電導率自適應調控復合材料的閥值場強通過引入3-50份的導電粉體顆粒進行多元共混摻雜調整。

6.根據權利要求1所述的設備出線套管，其特征在于，所述限流層采用電導率固定的高絕緣強度有機材料制成，所述高絕緣強度有機材料包括環氧樹脂、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡膠中的任意一種。