电力变压器绝缘层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电力变压器绝缘层及其制备方法，一种电力变压器绝缘层由内到外包括内绝缘层和外绝缘层；所述内绝缘层包括如下各组分：52‑68重量份的乙烯‑四氟乙烯共聚物、2‑26重量份的乙烯‑辛烯共聚物、10‑24重量份的丁苯橡胶、15‑22重量份的线性低密度聚乙烯、21‑32重量份的阻燃剂、0.1‑0.8重量份的抗氧剂、0.5‑0.8重量份的硫化剂、1.6‑2.8重量份的交联剂、0.4‑0.9重量份的抗静电剂、5‑8重量份的玻璃碳；所述外绝缘层包括如下组分：4‑18重量份的硅酸钙、26‑58重量份的工业油膏、12‑34重量份的氮化硼、2‑25重量份的二氧化钼；6‑22重量份的石墨、1‑9重量份的二氧化钛。本发明专利技术能够提高绝缘性能，且兼具弹性和柔韧性，从而更加适于实用。

Insulating layer of power transformer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
电力变压器绝缘层及其制备方法
本专利技术涉及电力设备
，特别涉及一种电力变压器绝缘层的制备方法。
技术介绍
变压器是用来变换交流电压、电流而传输交流电能的一种静止的电器设备。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器就其用途可分为电力变压器、试验变压器、仪用变压器及特殊用途的变压器；其中的电力变压器是一种静止的电器设备，是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备，也是电力输配电、电力用户配电的必要设备。在输变电设备上设置绝缘层是提高配电网绝缘化和供电可靠性的利器，它能有效防止裸露的配电设备电气接头由于人为碰触、小动物或杂物搭接、酸雨腐蚀等造成的停电和触电事故。目前，国内外用于电力系统输变电设备的外绝缘材料以有机材料为主，主要包括环氧树脂、乙丙橡胶和硅橡胶等。硅橡胶尤其是热硫化硅橡胶在抗劣化、耐漏电起痕及电蚀损、憎水性和防污性等方面具有突出的优点，已逐渐取代其他复合绝缘材料，在输变电设备上得到了广泛的应用。然而，随着电压等级的不断提高，现有的硅橡胶材料存在由于高电压受热膨胀引起的电泄露，以及阻燃性能不足而导致输变电设备易出现安全隐患的技术难题。由于电力变压器是一种重要的输电设备，其性能至关重要，尤其是绝缘性能，更关系到其使用的安全性，目前的绝缘层随着使用期限的延长，绝缘性得不到有效的保障，带来安全隐患。因此，有必要提供一种绝缘性能好的电力变压器绝缘层及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的电力变压器绝缘层存在的缺陷，而提供一种新型电力变压器绝缘层及其制备方法，提高绝缘性能，且兼具弹性和柔韧性，从而更加适于实用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种电力变压器绝缘层，所述电力变压器绝缘层由内到外包括内绝缘层和外绝缘层；所述内绝缘层包括如下各组分：52-68重量份的乙烯-四氟乙烯共聚物、2-26重量份的乙烯-辛烯共聚物、10-24重量份的丁苯橡胶、15-22重量份的线性低密度聚乙烯、21-32重量份的阻燃剂、0.1-0.8重量份的抗氧剂、0.5-0.8重量份的硫化剂、1.6-2.8重量份的交联剂、0.4-0.9重量份的抗静电剂、5-8重量份的玻璃碳；所述外绝缘层包括如下组分：4-18重量份的硅酸钙、26-58重量份的工业油膏、12-34重量份的氮化硼、2-25重量份的二氧化钼；6-22重量份的石墨、1-9重量份的二氧化钛。为实现上述目的，本专利技术还采用以下另一种技术方案来实现：电力变压器绝缘层的制备方法，包括以下步骤：1)所述内绝缘层的制备；2)所述外绝缘层的制备；3)将所述外绝缘层覆盖在所述内绝缘层上表面，制得所述电力变压器绝缘层。进一步的，所述步骤1)内绝缘层的制备方法具体包括以下步骤：1-1)将52-68重量份的乙烯-四氟乙烯共聚物、2-26重量份的乙烯-辛烯共聚物、10-24重量份的丁苯橡胶加入带加热搅拌装置的电搅拌容器中，在90-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌5-10min；1-2)向步骤1-1)的电搅拌容器中加入15-22重量份的线性低密度聚乙烯、21-32重量份的阻燃剂、0.1-0.8重量份的抗氧剂，在90-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌2-6min；1-3)向步骤1-2)的电搅拌容器中加入0.5-0.8重量份的硫化剂、1.6-2.8重量份的交联剂、0.4-0.9重量份的抗静电剂、5-8重量份的玻璃碳，在50-60℃温度下，以400-600r/min的转速搅拌20-30min；接着升温至55℃，以1000r/min的转速快速搅拌2.5-3.5h，得到粘度为90-120Pa·s的混合物；1-4)将步骤1-3)制得的混合物均匀涂布在电力变压器待涂覆面上，接着将其放入120-130℃的高温干燥箱内烘干50-60min，得到所述内绝缘层。进一步的，所述乙烯-辛烯共聚物为乙烯含量为55-65wt％的乙烯-辛烯共聚物。进一步的，所述阻燃剂为碱式碳酸铝钠、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼酸锌、勃姆石、二氧化硅、可膨胀石墨、纳米层状硅酸盐、多聚磷酸铵、碳酸镁以及水滑石中的一种或两种以上的混合物。进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂264或者抗氧剂1076。进一步的，所述硫化剂为过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯中的一种或两种以上的混合物。进一步的，所述交联剂为多烷氧基硅烷、多丁酮肟基硅烷、多乙酰氧基硅烷、多胺基硅烷、多酰胺基硅烷、多异丙烯氧基硅烷、含氢硅油中的一种或两种以上的混合物。进一步的，所述步骤2)外绝缘层的制备方法具体包括以下步骤：2-1)将26-58重量份的工业油膏加入带加热搅拌装置的电搅拌容器中，在80-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌5-10min；2-2)向步骤2-1)的电搅拌容器中加入4-18重量份的硅酸钙、12-34重量份的氮化硼和2-25重量份的二氧化钼，在90-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌2-6min；2-3)向步骤2-2)的电搅拌容器中加入6-22重量份的石墨、1-9重量份的二氧化钛，在50-60℃温度下，以400-600r/min的转速搅拌20-30min；接着升温至55℃，以1000r/min的转速快速搅拌2.5-3.5h，得到所述外绝缘层。进一步的，所述步骤3)具体包括以下步骤：将所述外绝缘层均匀涂布在所述内绝缘层表面上，接着将其放入120-130℃的高温干燥箱内烘干40-60min，得到所述电力变压器绝缘层。本专利技术的有益技术效果体现在：1、本专利技术电力变压器绝缘层，采用内绝缘层和外绝缘层的分层式绝缘屏蔽结构，有效地提高了电力变压器的绝缘性能，乙烯-四氟乙烯共聚物：具有良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，还具有耐辐射和机械性能，拉伸强度接近聚四氟乙烯的2倍；乙烯-辛烷共聚物：在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料；线性低密度乙烯：具有较高的软化温度和熔融温度，有强度大、耐性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能；丁苯橡胶：有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，它具有优良的粘着性、耐磨性和可加工性以及价格便宜、材料易得等优点；玻璃碳：具有高耐热性、导电性、耐腐蚀性及高导热系数，此外，玻璃碳还具有较高强度、硬度及弹性模量。内绝缘层通过将具有弹性的乙烯-辛烷共聚物和具有热塑性的线性低密度乙烯与丁苯橡胶进行混合，不仅能调节材料的弹性和柔韧性，而且能改善线性低密度聚乙烯与橡胶之间的相容性，以及乙烯-四氟乙烯共聚物和玻璃碳共同作用，使得制得绝缘层既具有优良的弹性，又具有优良的柔韧性，能有效防止绝缘层由于高电压受热膨胀所导致的电泄露；阻燃剂：在本专利技术中采用混合的方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性，能够对本专利技术中的聚合物材料使用性能影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变压器绝缘层，所述电力变压器绝缘层由内到外包括内绝缘层和外绝缘层；其特征在于，所述内绝缘层包括如下各组分：52-68重量份的乙烯-四氟乙烯共聚物、2-26重量份的乙烯-辛烯共聚物、10-24重量份的丁苯橡胶、15-22重量份的线性低密度聚乙烯、21-32重量份的阻燃剂、0.1-0.8重量份的抗氧剂、0.5-0.8重量份的硫化剂、1.6-2.8重量份的交联剂、0.4-0.9重量份的抗静电剂、5-8重量份的玻璃碳；/n所述外绝缘层包括如下组分：4-18重量份的硅酸钙、26-58重量份的工业油膏、12-34重量份的氮化硼、2-25重量份的二氧化钼；6-22重量份的石墨、1-9重量份的二氧化钛。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力变压器绝缘层，所述电力变压器绝缘层由内到外包括内绝缘层和外绝缘层；其特征在于，所述内绝缘层包括如下各组分：52-68重量份的乙烯-四氟乙烯共聚物、2-26重量份的乙烯-辛烯共聚物、10-24重量份的丁苯橡胶、15-22重量份的线性低密度聚乙烯、21-32重量份的阻燃剂、0.1-0.8重量份的抗氧剂、0.5-0.8重量份的硫化剂、1.6-2.8重量份的交联剂、0.4-0.9重量份的抗静电剂、5-8重量份的玻璃碳；
所述外绝缘层包括如下组分：4-18重量份的硅酸钙、26-58重量份的工业油膏、12-34重量份的氮化硼、2-25重量份的二氧化钼；6-22重量份的石墨、1-9重量份的二氧化钛。


2.电力变压器绝缘层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)所述内绝缘层的制备；
2)所述外绝缘层的制备；
3)将所述外绝缘层覆盖在所述内绝缘层上表面，制得所述电力变压器绝缘层。


3.如权利要求2所述的电力变压器绝缘层的制备方法，其特征在于，所述步骤1)内绝缘层的制备方法具体包括以下步骤：
1-1)将52-68重量份的乙烯-四氟乙烯共聚物、2-26重量份的乙烯-辛烯共聚物、10-24重量份的丁苯橡胶加入带加热搅拌装置的电搅拌容器中，在90-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌5-10min；
1-2)向步骤1-1)的电搅拌容器中加入15-22重量份的线性低密度聚乙烯、21-32重量份的阻燃剂、0.1-0.8重量份的抗氧剂，在90-100℃温度下，以300r/min的转速搅拌2-6min；
1-3)向步骤1-2)的电搅拌容器中加入0.5-0.8重量份的硫化剂、1.6-2.8重量份的交联剂、0.4-0.9重量份的抗静电剂、5-8重量份的玻璃碳，在50-60℃温度下，以400-600r/min的转速搅拌20-30min；接着升温至55℃，以1000r/min的转速快速搅拌2.5-3.5h，得到粘度为90-120Pa·s的混合物；
1-4)将步骤1-3)制得的混合物均匀涂布在电力变压器待涂覆面上，接着将其放入120-130℃的高温干燥箱内烘干50-60min，得到所述内绝缘层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱毅，贾善杰，李勃，巩屹，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，山东智源电力设计咨询有限公司，济南经纬电力工程咨询有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37