[發明專利]基于二苯甲酮衍生物抑制交聯聚乙烯絕緣電樹枝老化方法在審
| 申請號: | 201810731100.X | 申請日: | 2018-07-05 |
| 公開(公告)號: | CN108794861A | 公開(公告)日: | 2018-11-13 |
| 發明(設計)人: | 朱樂為;杜伯學;韓濤;韓晨磊;田猛 | 申請(專利權)人: | 天津大學 |
| 主分類號: | C08L23/06 | 分類號: | C08L23/06;C08K5/132;C08K5/14 |
| 代理公司: | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人: | 程小艷 |
| 地址: | 300072*** | 國省代碼: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 電樹枝 二苯甲酮衍生物 交聯聚乙烯絕緣 老化 二羥基二苯甲酮 實驗系統裝置 直流疊加脈沖 平板硫化機 充分混合 交聯過程 交聯劑 抗氧劑 密煉機 針電極 質量比 預熱 插針 交聯 模具 冷卻 融化 | ||
本發明公開一種基于二苯甲酮衍生物抑制交聯聚乙烯絕緣電樹枝老化方法,先將干燥的LDPE與抗氧劑、交聯劑和4,4’—二羥基二苯甲酮按照100:0.1:2:0.5的質量比在密煉機中充分混合;然后用平板硫化機將LDPE預熱充分融化,充分交聯為XLPE試樣;其次壓力不變,自然冷卻至室溫且在冷卻的過程中用插針模具將針電極插入試樣;再次試樣真空干燥24?48小時,使試樣交聯過程中產生的雜質充分排除;最后使用直流疊加脈沖電壓電樹枝實驗系統裝置進行實驗。
技術領域
本發明屬于高壓直流電纜絕緣領域,具體涉及一種基于二苯甲酮衍生物抑制交聯聚乙烯絕緣電樹枝老化方法,特別涉及一種基于二苯甲酮衍生物抑制高壓直流交聯聚乙烯電纜絕緣電樹枝老化的方法。
背景技術
高壓直流電纜在當今電力系統中發揮著不可替代的作用,交聯聚乙烯是目前應用于高壓直流電纜的主要絕緣材料。但在電力電纜的實際運行中,由于電纜中雜質或缺陷等局部電場強度集中區域的存在有引發電樹的可能,此外,交聯聚乙烯電纜受到電、熱等應力的長期老化作用,也會出現樹枝化的現象,而電樹枝化已成為電纜絕緣失效的重要因素。因此,研究交聯聚乙烯絕緣材料內電樹枝的抑制方法對于電力設備可靠性評估以及電力系統的安全運行有重要意義。
在近幾十年的研究中,一些學者利用納米聚合物對交聯聚乙烯材料的電樹枝抑制方法展開研究。然而,如何確保納米顆粒在交聯聚乙烯材料中的均勻分散始終是一個無法有效解決的難題。納米顆粒在交聯聚乙烯材料中的團聚,會使納米顆粒本身成為一種雜質,嚴重破壞交聯聚乙烯材料的絕緣特性。
發明內容
本發明目的在于提出一種基于二苯甲酮衍生物抑制交聯聚乙烯絕緣電樹枝老化方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:基于二苯甲酮衍生物抑制交聯聚乙烯絕緣電樹枝老化方法,包括如下步驟:
1)將干燥的LDPE與抗氧劑、交聯劑和4,4’—二羥基二苯甲酮按照100:0.1:2:0.5的質量比在密煉機中充分混合;
2)用平板硫化機將LDPE預熱充分融化,加壓至30MPa同時溫度升至175-180℃,壓制30-40min,充分交聯為XLPE試樣;
3)關閉平板硫化機,維持壓力不變,自然冷卻至室溫且在冷卻的過程中用插針模具將針電極插入試樣;
4)將試樣真空干燥24-48小時,使試樣交聯過程中產生的雜質充分排除;
5)使用直流疊加脈沖電壓電樹枝實驗系統裝置進行實驗:
(1)脈沖電壓為+15和20kV;
(2)在電樹枝觀測裝置下觀察試樣電樹枝老化情況,并采用Matlab語言進行電樹枝累積損傷老化面積的計算來表征絕緣老化程度。
本發明步驟1)中抗氧劑優選1010、1035、168和T501中任一型號。
本發明步驟1)中交聯劑優選過氧化二異丙苯和過氧化乙烷。
本發明步驟1)中在密煉機中充分混合25-30分鐘,溫度110℃,密煉機轉速80-100r/min。
本發明步驟2)中預熱溫度為115-120℃,預熱時間為10-15分鐘。
本發明步驟4)中真空干燥溫度為60-80℃。
有益效果
本發明基于苯偶酰衍生物與交聯聚乙烯材料的良好的相容性,提出利用二苯甲酮衍生物抑制高壓直流交聯聚乙烯電纜絕緣電樹枝生長。實驗證明,該方法能有效抑制交聯聚乙烯絕緣材料內電樹枝的生長。
由圖3可見,本方法可以顯著抑制XLPE內電樹枝生長長度和電樹枝造成的老化面積,這對高壓直流電纜用XLPE具有重要意義。
附圖說明
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