[發明專利]一種耐低溫高壓輸電用瓷絕緣子及其制備方法

有效

• 申請號: 202011438746.2
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112441824B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 黎茂凱;黎曼
• 申請（專利權）人: 湖南興誠電瓷電器有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/628;C04B41/86;C04B41/89;C03C8/00;H01B3/12
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明提供了一種耐低溫高壓輸電用瓷絕緣子及其制備方法，瓷絕緣子包括瓷絕緣子瓷件；瓷絕緣子瓷件包括以下原料：氧化鋁、煅燒高鋁礬土、鉀長石、二氧化鋯/高嶺土復合材料、氟磷灰石、氧化鈰/氧化鑭包覆納米氮化硼、燒結助劑；瓷絕緣子瓷件外還依次設置有強化層和自清潔層；強化層所用涂料由以下原料混合制成：納米氧化鋁溶膠、氧化鈰/SiO₂包覆氧化石墨烯復合材料、磷酸二氫鋁、納米凹凸捧土、納米氮化硼；自清潔層所用涂料由以下原料混合制成：鑭/鈰共摻雜二氧化鈦溶膠、納米氧化鋁溶膠、針狀硅灰石、四針狀氧化鋅晶須。本發明制備得到的瓷絕緣子耐候性好，適用于在極寒地區長期使用，且防污穢性能強，機械性能優異。

技術領域

本發明涉及瓷絕緣子技術領域，具體涉及一種耐低溫高壓輸電用瓷絕緣子及其制備方法。

背景技術

電力是現代社會使用最廣泛的二次能源，電力的安全、穩定運行和充足供應是國民經濟可持續發展的重要保障。現在的輸電線路分為兩類：一類是地下電纜，一類是架空線路。地下電纜是將外有鎧裝的絕緣導線埋在地下的輸電線路，由于絕緣水平及價格高昂受到限制。架空線路是將裸導線用絕緣子懸空架設在支持桿塔上的輸電線路，架空輸電線路的結構、器材簡單，易于制造供應，造價較低，施工方便，建設速度較快，可以早收經濟效益；而且大部分設施多暴露于地表，便于運行維護。因此，國內外多采用架空輸電線路。

瓷絕緣子為輸電線路提供支撐和絕緣作用，因此無論在機械強度還是絕緣強度方面的要求都比較高，而且我國自然環境相對比較復雜，瓷絕緣子大多用于室外甚至野外環境，所以還要求瓷絕緣子產品能夠適應復雜的環境條件。

絕緣子產品的工作環境和工作條件極其苛刻，飽受冷熱急變、酷熱、嚴寒、高酸堿度、高污穢等因素的影響。絕緣子產品在運行過程中，不僅要承受正常運行條件下的工頻電壓，還要經得起惡劣天氣情況下的雷電沖擊產生的暫態過電壓影響；不僅要承受導線的重量，還要經得起導線覆冰狀態、風力作用下導線劇烈甩動等極端因素的考驗，不僅要經受酷熱，還要經受嚴寒。絕緣子產品會在長期工作電壓和工作負荷作用下產生介質劣化現象，即絕緣子產品的性能隨著使用時間的延長而降低，最后導致產品劣化。

隨著我國電力行業的發展，極寒冷地區對瓷絕緣子的需求也越來越大。用于極寒冷地區所用陶瓷絕緣子，需承受低溫冰凍、雷電沖擊、介質劣化等惡劣的工作環境，其必須具備良好的抗凍融性能，從而避免出現凍裂、老化、強度降低等問題。

申請號為201911272786.1的國內專利公開了一種高耐寒性的瓷絕緣子，包括：半山泥、長豐泥、伊利石、鋁礬土、分子篩、膨潤土、氧化鋯、磷酸鈣纖維、增強纖維、硼酸、改性納米二氧化鈦-硅微粉添加劑、海泡石粉、偶聯劑、表面活性劑、防凍劑。該發明的絕緣子采用多種功能性原料復配，提高絕緣子的耐寒性。通過本發明的方法得到的絕緣子具有機械強度高、抗凍融性能優異的特點。但是一方面其原料成分復雜，同時制備得到的瓷絕緣子的耐寒性可進一步提升。

同時，隨著輸變電線路電壓等級的不斷提升，為了滿足電力行業高壓輸電線路的發展，目前各電瓷企業正在或已經著手開發更高等級的產品。而隨著我國的大氣污染程度日益加重，絕緣子污閃現象成為電力系統安全運行的主要威脅。因此提高絕緣子的耐污閃能力是保證輸電線路可靠、安全運行的關鍵之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐低溫高壓輸電用瓷絕緣子及其制備方法，制備得到的瓷絕緣子耐低溫性好，適用于在極寒地區長期使用，且防污穢性能強，機械性能優異。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種耐低溫高壓輸電用瓷絕緣子，所述瓷絕緣子包括瓷絕緣子瓷件；所述瓷絕緣子瓷件包括以下重量份的原料：氧化鋁30-36份、煅燒高鋁礬土25-30份、鉀長石4-7份、二氧化鋯/高嶺土復合材料15-20份、氟磷灰石8-13份、氧化鈰/氧化鑭包覆納米氮化硼1.5-2.5份 、燒結助劑3-5份。