[發明專利]一種涂層非線性電導盆式絕緣子成型方法

在審

• 申請號: 202111097496.5
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113871113A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 梁虎成;杜伯學;姚航;董佳楠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H01B19/00
• 分類號: H01B19/00;H01B19/04
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種涂層非線性電導盆式絕緣子成型方法。具體步驟包括：制備非線性電導涂料，將環氧樹脂基體、固化劑和碳化硅粉末，按照樹脂體系：碳化硅的質量比＝100：x，其中，x取值范圍在30～90，加入真空混料罐中，攪拌均勻；然后非線性電導涂層構筑；最后盆式絕緣子基體澆注。本發明跟以往先澆注絕緣子，再噴涂層相比，這種方式涂層強度更高，穩定性更好，表面更光潔。

技術領域

本發明屬于盆式絕緣子制備技術領域，具體涉及一種涂層非線性電導盆式絕緣子成型方法。

背景技術

盆式絕緣子是氣體絕緣金屬封閉開關(GIS)和氣體絕緣輸電管道(GIL)的核心部件，承擔電氣絕緣、機械支撐和氣體隔離作用。隨著高壓直流輸電技術的飛速發展，直流GIS和GIL的應用需求日益迫切。由于盆式絕緣子在直流電壓長期作用下的氣固界面絕緣可靠性存在嚴重問題，迄今為止，國內尚無直流GIS或GIL的工程應用報道。非線性電導材料是一種電導率隨電場強度增加而增加的新型絕緣材料，具有自適應調控復雜工況下盆式絕緣子沿面電場分布的功能。

發明內容

本發明提出一種涂層非線性電導盆式絕緣子的成型方法，通過在盆式絕緣子表面構筑非線性電導涂層，顯著抑制電場畸變并提高氣固界面絕緣性能。本發明以縮比盆式絕緣子為模型，旨在提供一種涂層非線性電導盆式絕緣子成型方法，從而提高直流GIS和GIL的氣固界面絕緣可靠性。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種涂層非線性電導盆式絕緣子成型方法。

該方法的具體步驟如下：

一、非線性電導涂料制備

將環氧樹脂基體、固化劑和碳化硅粉末按照一定質量配比(樹脂體系：碳化硅＝100：x，其中x取值范圍在30～90，)加入真空混料罐中，充分攪拌使各組分分散均勻；加入適量無水乙醇或丙酮后再次攪拌，使涂料的粘度維持在20～40din.s。

二、非線性電導涂層構筑

a)用酒精將盆式絕緣子模具表面擦拭干凈后，均勻涂抹少量脫模劑；用紙板等遮蓋模具的非噴涂區域，并將其放入100℃恒溫烤箱中預熱處理2小時以上。

b)利用附圖1(a)所示的噴涂裝置在盆式絕緣子模具表面構筑涂層：首先將步驟一中的非線性電導涂料加入儲料罐中，然后將預熱后的模具水平放置在噴嘴正下方，最后打開裝置開關通入高速氣流，涂料在噴嘴位置經霧化后噴出，在模具表面形成厚度均勻的涂層。值得一提的是，涂層厚度與噴涂時間、噴涂流量、噴嘴距離模具表面的高度等有關，可以根據需要自行調整。

噴涂流量或噴涂時間滿足如下條件：

d×πR²＝Q×t (1)

其中：R，圓形噴涂區域半徑；d，圖層厚度；Q，噴涂流量；t，噴涂時間。

c)將噴涂后的模具放入100℃烤箱中熱處理1小時，充分蒸出多余的酒精或丙酮，并使涂層固化至凝膠態。

三、盆式絕緣子基體澆注

將經步驟二處理后的兩半盆式絕緣子模具取出并合模，豎立放置在真空澆注罐正下方，如附圖1(b)所示；根據工業生產流程，將均勻混合的環氧樹脂(CT5531)、固化劑(HY5531-1)和氧化鋁(12μm)混合料澆注在模具中，130℃下一次固化12小時；將一次固化后的涂層非線性電導絕緣子從模具中取出，130℃下二次固化16小時；待絕緣子恢復室溫后，用酒精去除絕緣子表面殘留的脫模劑，鋸掉多余的澆口并打磨光滑，最終獲得厚度均勻、表面光潔的涂層非線性電導絕緣子，如附圖2所示。

在盆式絕緣子模具表面構筑涂層的方式還可以選擇刷涂、靜電紡絲或靜電噴涂。

有益效果