半导电纸及制备方法和多绕组电流互感器的整体屏蔽结构技术

本发明专利技术属于电流互感器领域，具体涉及一种半导电纸及制备方法和多绕组电流互感器的整体屏蔽结构，所述半导电纸包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆65～100份、乙炔黑15～25份、硼酸镁晶须2～4份、改性阴离子淀粉1～5份和5％乙醇溶液20～45份。本发明专利技术电纸具有优异的电气性能，同时保持了良好的机械强度，与对照组相比，取得了显著的进步。另外，本发明专利技术还提供了一种用于多绕组电流互感器的整体屏蔽结构，能有效减少二次绕组之间因环氧树脂浇注时、不能充分渗透造成的气泡间隙，减少产品的局部放电，提高产品的质量。

【技术实现步骤摘要】
半导电纸及制备方法和多绕组电流互感器的整体屏蔽结构
本专利技术属于电流互感器领域，具体涉及半导电纸及制备方法和多绕组电流互感器的整体屏蔽结构。
技术介绍
现有的屏蔽材料有金属箔、半导体橡胶带和表面型半导体材料等。这些材料都存在不同程度的涂覆不均匀，涂层易脱落、电阻特性不稳定等缺点。半导电纸是一种新型电工材料，其导电率介于导体与半导体之间，一般要求电阻值介于导体和绝缘体之间(1×105～1×107欧姆·厘米)。半导电纸分为单色和双色两种，均是用100％未漂硫酸盐木浆为原料，加入适量的导电质制成的。单色半导电纸多用于高压电缆和电流互感器电容性绝缘中绕制电屏。导电纸的纸浆应具备的性质同它的用途有关，它的品质好坏对纸张的质量有着决定性的作用。适用于生产半导体纸的纸浆应为无杂质的100％未漂硫酸盐脱脂木浆，由于它含有天然的抗氧化剂，对电压和受热影响较好，同时它有较大的离子交换能力，能吸收由于浸渍绝缘油被破坏而产生的氢离子。同时这种木浆的硬度适中，木素含量在3％左右。另外一方面，导电纸的导电质的选择也至关重要。一般均选用导电碳黑作为电介质。但由于碳黑在纸张中的保留率低，而碳黑在纸中的保留率是决定纸张电阻高低的主要因素，电阻率在半导电纸中是关键性的指标之一，它是衡量半导电纸能否适用的主要标志。通常为了增加碳黑在纸中的保留率，一般会加入助留剂，助留剂不仅可以使碳黑更坚固地固着在纤维内部及表面上，而且可以提高碳黑的保留率。如在中国专利申请CN1098153A中，专利技术人用阳离子淀粉作为助留剂，制备了一种封闭性好、耐折、电阻稳定、分布均匀的半导电纸。阳离子淀粉带有很高的正电荷，它能很好的中和纤维上的负电荷，同时能吸附带有负电荷的碳黑，从而使碳黑沉积于带负电荷的纤维上，从而提高碳黑的保留率。但是在实际生产中发现，阳离子淀粉的加入量与纸张的成形有明显的关联，当阳离子淀粉加入量达到0.08％时，浆料即发生明显的絮聚，当用量达到0.3％时，浆料的絮聚非常明显，严重影响纸张的成形。所以，在生产中一般建议阳离子淀粉的用量在0.08％左右，但是另一方面，若减少阳离子淀粉的用量，又会使碳黑的保留率达不到要求。另一方面，纸张强度与电阻的关系仍存在提高的空间，导电质如碳黑的加入，它的颗粒填充于纤维间，减少了纤维的接触面积，妨碍了纤维间氢键的结合，导致纸张的物理强度的下降。但如果减少导电质的用量，又会影响着纸张的电阻率难以达到要求。为了解决纸张强度与电阻关系难以平衡的问题，现有技术中一般在打浆后期加入补强剂进行补强，如CMC，但用CMC会导致纸张的抗油性能增加，而半导体纸用作绝缘外层屏蔽时，要求透油性好，使浸油料易于浸入绝缘内部空隙，因此，实际上用CMC进行补强是不可取的。除外，现有的电流互感器中多个二次绕组之间存在间隙，间隙部位不能渗透环氧树脂，浇注时形成气泡，产品容易产生局部放电。因此，有必要提供一种电气性能优越同时物理强度良好的半导电纸以及多绕组电流互感器的整体屏蔽结构。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种半导电纸，其具有优越的电气性能和良好的物理性能，可用于电流互感器屏蔽材料，具有广阔的应用前景。本专利技术提供了一种半导电纸，包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆65～100份、乙炔黑15～25份、硼酸镁晶须2～4份、改性阴离子淀粉1～5份和5％乙醇溶液20～45份。进一步地，所述半导电纸包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆85份、乙炔黑20份、硼酸镁晶须3份、改性阴离子淀粉2份和5％乙醇溶液25份。进一步地，所述半导电纸包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆65份、乙炔黑15份、硼酸镁晶须2份、改性阴离子淀粉1份和5％乙醇溶液20份。进一步地，所述半导电纸包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆100份、乙炔黑25份、硼酸镁晶须4份、改性阴离子淀粉5份和5％乙醇溶液45份。进一步地，所述改性阴离子淀粉颗粒的平均直径为45～60μm。进一步地，所述改性阴离子淀粉颗粒的平均直径为55μm。进一步地，所述改性阴离子淀粉由以下步骤制得：S1、酸解：取玉米淀粉与5～10％的盐酸溶液按1:(1～2)的比例混合，搅拌得淀粉多糖溶液，将上述淀粉多糖溶液置于30～50℃的恒温水浴中反应1.5～3h，反应过程中持续搅拌，搅拌速度为1000～2500rpm；S2、交联：往上述酸解处理后的淀粉多糖溶液加入大豆油、氢氧化钠溶液、司盘-80和环氧氯丙烷，搅拌混合，其中，大豆油、氢氧化钠溶液、司盘-80和环氧氯丙烷的重量比为1:(1～2):(0.2～0.6):(0.2～1)；S3、阴离子化：将乙醇溶液、一氯醋酸、氢氧化钠溶液以及经上述S2步骤处理后的淀粉多糖溶液分别加入反应器中，充分搅拌，升温至50～80℃，反应12～24h后加入冰醋酸，调节pH为6.5～7.0，过滤，用乙醇溶液洗涤，干燥，得阴离子淀粉；S4、改性：将0.5～2g氨基酸、0.5～1g羰基二咪唑加入到40～60ml的二甲基甲酰胺溶液中，常温反应1～3h，加入2～5g上述步骤S3所得的阴离子淀粉，搅拌均匀，升温至55～70℃，反应12～24h，静置分层后用乙醇洗涤并干燥，即得。进一步地，所述氨基酸选自精氨酸、甘氨酸、组氨酸和赖氨酸中的一种。进一步地，所述氨基酸选自精氨酸。本专利技术还提供了一种制备上半导电纸的方法，包括以下步骤：用5％乙醇溶液浸泡乙炔黑，待用；往未漂硫酸盐针叶木浆中加入纯化水浸泡10～30min，移入打浆机进行疏解，加入上述乙炔黑，打浆；打浆至浆料叩解度为20～28度时加入硼酸镁晶须，继续打浆至浆料叩解度为30～42度时加入改性阴离子淀粉，用双缸双圆网抄纸机抄纸。除外，本专利技术还提供了一种多绕组电流互感器的整体屏蔽结构，包括至少两个二次绕组，其中单个二次绕组由铁心、漆包线等组成，单个二次绕组的外层，先用硅橡胶带半叠包封闭式缠绕，再用电工胶进行封闭式缠绕；所述至少两个二次绕组经涤纶丝带固定为一个二次绕组整体，所述二次绕组整体的外侧经电工胶带进行封闭式缠绕，所述电工胶带的外层还经上述的半导电纸进行封闭式缠绕。进一步地，所述至少两个二次绕组共轴、叠加成圆筒状整体，至少两条涤纶丝带沿二次绕组的叠加方向分别对所述圆筒状整体进行缠绕固定，所述至少两条涤纶丝带沿圆筒状整体的横截面所在圆周均匀分布。进一步地，所述涤纶丝带的数量至少为三条；所述电工胶带与半导电纸均以半叠包的方式对二次绕组整体进行缠绕。本专利技术中用改性的阴离子淀粉作为助留剂，淀粉带有的正电荷能够很好的中和纤维上的负电荷，同时能吸附带有负电荷的乙炔黑，从而使乙炔黑沉积于带负电荷的纤维上，从而提高乙炔黑的保留率，且其不会引起浆料的絮聚。经试验证明，加入本专利技术助留剂能够使乙炔黑的保留率提高至85～90％，且令专利技术人意想不到的是，加入改性阴离子淀粉颗粒，纸张的耐折度有明显提高。另一方面，本专利技术中硼酸镁晶须作为补强剂，其能使纸张的各项物理指标均有所提高，且其不会增加纸张的抗油性，目前并未见将硼酸镁晶须用于纸张生产的报道。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：1)本专利技术导电纸具有优异的电气性能，同时保持了良好的机械强度，与对照组相比，取得了显著的进步。2)本专利技术采用改性阴离子淀粉作为助留剂，其提高了乙炔黑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导电纸，其特征在于，包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆65～100份、乙炔黑15～25份、硼酸镁晶须2～4份、改性阴离子淀粉1～5份和5％乙醇溶液20～45份。

【技术特征摘要】
1.一种半导电纸，其特征在于，包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆65～100份、乙炔黑15～25份、硼酸镁晶须2～4份、改性阴离子淀粉1～5份和5％乙醇溶液20～45份。2.如权利要求1所述的半导电纸，其特征在于，包括以下重量份数的组分：未漂硫酸盐针叶木浆85份、乙炔黑20份、硼酸镁晶须3份、改性阴离子淀粉2份和5％乙醇溶液25份。3.如权利要求1所述的半导电纸，其特征在于，所述改性阴离子淀粉颗粒的平均直径为45～60μm。4.如权利要求1所述的半导电纸，其特征在于，所述改性阴离子淀粉由以下步骤制得：S1、酸解：取玉米淀粉与5～10％的盐酸溶液按1:(1～2)的比例混合，搅拌得淀粉多糖溶液，将上述淀粉多糖溶液置于30～50℃的恒温水浴中反应1.5～3h，反应过程中持续搅拌，搅拌速度为1000～2500rpm；S2、交联：往上述酸解处理后的淀粉多糖溶液加入大豆油、氢氧化钠溶液、司盘-80和环氧氯丙烷，搅拌混合，其中，大豆油、氢氧化钠溶液、司盘-80和环氧氯丙烷的重量比为1:(1～2):(0.2～0.6):(0.2～1)；S3、阴离子化：将乙醇溶液、一氯醋酸、氢氧化钠溶液以及经上述S2步骤处理后的淀粉多糖溶液分别加入反应器中，充分搅拌，升温至50～80℃，反应12～24h后加入冰醋酸，调节pH为6.5～7.0，过滤，用乙醇溶液洗涤，干燥，得阴离子淀粉；S4、改性：将0.5～2g氨基酸、0.5～1g羰基二咪唑加入到40～60ml的二甲基甲酰胺溶液中，常温反应1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树华，申翰锋，
申请(专利权)人：广东四会互感器厂有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44