[發明專利]一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體及其制備方法

有效

• 申請號: 201811060328.7
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109192410B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 鄒美帥;張旭東;郭亞莉;李曉東;張雄軍;胡平;趙衛生;陳玲飛;趙亞閣;高瑞
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工（滕州）研究院有限公司;北玻電力復合材料有限公司
• 主分類號: H01B19/00
• 分類號: H01B19/00;H01B17/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 王翠翠

本發明公開了一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體及其制備方法。該方法制備的超特高壓輸電線路復合絕緣子用輕質芯體材料，密度僅為當前超特高壓復合絕緣子使用的環氧玻纖復合材料的1/3，能使當前超特高壓用實芯絕緣子的重量降低50%以上，并且具有聚氨酯材料的優異韌性，內部填充密實，缺陷少，與玻璃鋼外殼間粘接力優異，電氣絕緣性能優異等特點，極大提高當前超特高壓輸電線路的使用安全性能。另外還具有制備工藝簡單，不需要復雜機器設備，制備過程不出現樹脂燒芯問題，適合工業化批量生產。

技術領域

本發明屬于電氣復合材料領域，具體涉及一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體及其制備方法。

背景技術

超特高壓輸電具有輸電容量大、輸送距離遠、損耗低、節省輸電走廊等顯著優勢。當前我國超特高壓輸電線路用復合絕緣子，是由環氧樹脂與玻璃纖維經拉擠工藝成型，具有結構簡單、機械拉伸強度優異、不可擊穿、耐污性能卓越等優點。但其為實芯結構，隨著電壓等級的提高，絕緣性能和使用安全性能要求絕緣子的直徑和長度顯著增大，從而帶來一系列問題。尺寸的增大，導致絕緣子本身的重量劇增，給運輸安裝帶來極大的不便；另外還帶來生產效率緩慢、界面缺陷增多、在線檢測困難、固化過程熱量聚集燒芯等問題；還有，隨著尺寸的增大，玻纖和環氧樹脂接觸面面積大增，內部缺陷不可避免增多，環氧樹脂存在性脆的問題，小缺陷極易形成斷面引發安全事故，因而環氧玻纖復合材料制備的大尺寸實芯絕緣子存在極大的使用安全隱患。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體的制備方法。該方法制備的超特高壓輸電線路復合絕緣子用輕質芯體材料，密度僅為當前超特高壓復合絕緣子使用的環氧玻纖復合材料的1/3，能使當前超特高壓用實芯絕緣子的重量降低50%以上，并且具有聚氨酯材料的優異韌性，內部填充密實，缺陷少，與玻璃鋼外殼間粘接力優異，電氣絕緣性能優異等特點，極大提高當前超特高壓輸電線路的使用安全性能。另外還具有制備工藝簡單，不需要復雜機器設備，制備過程不出現樹脂燒芯問題，適合工業化批量生產。

一種超特高壓輸電線路用輕質絕緣子芯體的制備方法，包括以下步驟：

（1）以含 [-OH] 的聚醚組份、CFCl₃發泡劑、泡沫穩定劑、催化劑均勻混合為A組分，以含 [-NCO] 的多官能度異氰酸酯組分為B組分，兩者按 [-NCO] 與 [-OH] 的摩爾比為1.0 ~ 1.2:1計算稱量，待物料顏色均勻一致后停止攪拌，物料在容器中開始發泡，定型固化后得到低密度聚氨酯硬泡材料；

（2）將制備的聚氨酯硬泡材料經泡沫切割機加工成邊長約5~8mm的正方體小球；

（3）將步驟（2）得到的正方體小塊放入球磨機的球磨罐內，經球磨后得到表面呈球狀或橢球狀的聚氨酯硬泡小球；

（4）準備好聚氨酯包覆樹脂，包覆聚氨酯樹脂為與步驟（1）相同配比的A、B組分混合均勻，其中A組分不加CFCl₃發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑，將步驟（3）得到的聚氨酯硬泡小球放入燒杯形容器內，分批次加入已準備好的聚氨酯包覆樹脂，使小球表面均勻包覆，然后將包覆好的小球倒入到表面刷有脫模劑的托盤內，再放入鼓風烘箱內固化，待其表面包覆聚氨酯樹脂硬化后，即得到表面包覆的高絕緣聚氨酯硬泡小球，密度約為0.30~0.50 g/cm³；