[實(shí)用新型]一種帶表面涂層的新型棒電極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920832516.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN210349478U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭麗萍;羅時(shí)聰;劉劍;劉志遠(yuǎn);孫竹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電氣輸配電試驗(yàn)中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B17/62
• 分類(lèi)號(hào): H01B17/62;H01B3/40;H01B3/10;H01B7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶表面涂層的新型棒電極，包括：不銹鋼棒電極，所述不銹鋼棒電極的表面設(shè)置絕緣涂層為含Al₂O₃納米填料的環(huán)氧樹(shù)脂涂層，所述含Al₂O₃納米填料的環(huán)氧樹(shù)脂涂層具體為2wt％Al₂O₃/EP涂層，所述2wt％Al₂O₃/EP涂層的厚度為75μm。本實(shí)用新型采用帶有納米填料的環(huán)氧樹(shù)脂能夠有效的改善其介電性能，同時(shí)增加其熱穩(wěn)定性。裸不銹鋼電極的50％擊穿電壓(U50)為71kV，當(dāng)使用本實(shí)用新型提供的一種帶表面涂層的新型棒電極和N₂的絕緣氣體配合，50％擊穿電壓(U50)為92kV，相較于裸不銹鋼電極性能有極大提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于表面帶涂覆材料的新型電極，特別涉及環(huán)保氣體中表面涂覆絕緣材料的新型電極。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)在城市中具有著舉足輕重的作用，是城市建設(shè)不可缺少重要設(shè)施。與傳統(tǒng)的電力設(shè)備相比較，以氣體作為絕緣介質(zhì)的電力設(shè)備能夠大大減小占地面積。其中，氣體絕緣組合電器(Gas Insulated Substation，簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)、氣體絕緣變壓器(gas insulatedtransformer，簡(jiǎn)稱(chēng)GIT)、氣體絕緣斷路器(gas insulated breaker，簡(jiǎn)稱(chēng)GIB)、氣體絕緣輸電管道(gas insulated transmission line，簡(jiǎn)稱(chēng)GIL)氣體絕緣設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。由于SF₆其較強(qiáng)的電負(fù)性、優(yōu)異的滅弧性能、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱性能好、不會(huì)析出碳粒，故在氣體絕緣電力設(shè)備中，絕緣介質(zhì)主要填充氣體為SF₆氣體。

然而，在1997年，《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的京都議定書(shū)》被全球范圍組織制定，其中明確將SF₆列為6種限制性使用的溫室氣體之一，在2002年我國(guó)正式核準(zhǔn)該條約，并在2009年宣布利用十年時(shí)間將單位GDP的溫室氣體排放降到2005年水平的55％～60％。歐盟計(jì)劃在2030年將SF₆排放量縮減到2014年的 2/3，美國(guó)加州提出從2020年開(kāi)始逐年降低電氣領(lǐng)域SF₆使用量。這是由于SF₆氣體被公認(rèn)為一種對(duì)大氣環(huán)境具有極大危害的溫室氣體，其溫室效應(yīng)潛能指數(shù) (Global Warming Potential,GWP)為CO₂的23000倍。該氣體能夠破壞臭氧層，進(jìn)而引起溫室效應(yīng)，引發(fā)全球氣候變暖。但是SF₆以平均8.7％/年的速度在大氣層中快速增長(zhǎng)，到本世紀(jì)初為止，SF₆已經(jīng)接近溫室氣體排放總量的15％。從國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(International Council on Large Electric systems,CIGRE)近些年的討論議題中不難發(fā)現(xiàn)SF₆導(dǎo)致的氣候惡化已經(jīng)成為電力發(fā)展與環(huán)境保護(hù)矛盾的重要根源之一。大氣中的SF₆主要來(lái)源于電氣設(shè)備的泄露以及廢氣的非法排放，約占總量的70％。電力工業(yè)中，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備約占SF₆用氣量的80％以上，主要是用在126-550kV，的GCB、GIT、GIS、C-GIS和GIL等。盡管純SF₆氣體沒(méi)有毒性，不會(huì)對(duì)人體生命安全造成危害，但是由于SF₆氣體密度大，容易造成窒息死亡。同時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部放電(Partial Discharge簡(jiǎn)稱(chēng)PD)時(shí)，SF₆氣體會(huì)發(fā)生不同程度的分解，生成SF₂、SF₃、SF₄等低氟化物，在沒(méi)有其他雜質(zhì)存在的情況下，這些低氟化物會(huì)復(fù)合還原成SF₆氣體，不會(huì)影響設(shè)備的絕緣性能，也不會(huì)對(duì)人體造成危害。但是，SF₆氣體和電氣設(shè)備中不可避免地會(huì)混入微量空氣和水分等雜質(zhì)，與SF₆的分解物發(fā)生反應(yīng)形成更多更復(fù)雜的生成物，如SOF₂、 SO₂F₂、SOF₄、SO₂、CF₄、CO₂、HF、H₂S等。其中，SOF₂、SO₂F₂、H₂S等氣體分解物均為劇毒物質(zhì)，一旦發(fā)生泄漏會(huì)會(huì)工作人員的身體健康造成危害，同時(shí)其中有些分解產(chǎn)物溶于水之后變成酸性物質(zhì)，腐蝕設(shè)備內(nèi)部組件，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備內(nèi)部的固體絕緣，從而使設(shè)備的整體絕緣性能降低，危及設(shè)備的安全運(yùn)行。此外，SF₆氣體的絕緣強(qiáng)度也極容易受到極不均勻電場(chǎng)和電極表面粗糙程度的影響而急劇下降。