一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法技术

本发明专利技术公开一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法。具体步骤包括：制备非线性电导涂料，将环氧树脂基体、固化剂和碳化硅粉末，按照树脂体系：碳化硅的质量比＝100：x，其中，x取值范围在30～90，加入真空混料罐中，搅拌均匀；然后非线性电导涂层构筑；最后盆式绝缘子基体浇注。本发明专利技术跟以往先浇注绝缘子，再喷涂层相比，这种方式涂层强度更高，稳定性更好，表面更光洁。洁。洁。

【技术实现步骤摘要】
一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法


[0001]本专利技术属于盆式绝缘子制备
，具体涉及一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法。

技术介绍

[0002]盆式绝缘子是气体绝缘金属封闭开关(GIS)和气体绝缘输电管道(GIL)的核心部件，承担电气绝缘、机械支撑和气体隔离作用。随着高压直流输电技术的飞速发展，直流GIS和GIL的应用需求日益迫切。由于盆式绝缘子在直流电压长期作用下的气固界面绝缘可靠性存在严重问题，迄今为止，国内尚无直流GIS或GIL的工程应用报道。非线性电导材料是一种电导率随电场强度增加而增加的新型绝缘材料，具有自适应调控复杂工况下盆式绝缘子沿面电场分布的功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出一种涂层非线性电导盆式绝缘子的成型方法，通过在盆式绝缘子表面构筑非线性电导涂层，显著抑制电场畸变并提高气固界面绝缘性能。本专利技术以缩比盆式绝缘子为模型，旨在提供一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法，从而提高直流GIS和GIL的气固界面绝缘可靠性。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法。
[0005]该方法的具体步骤如下：
[0006]一、非线性电导涂料制备
[0007]将环氧树脂基体、固化剂和碳化硅粉末按照一定质量配比(树脂体系：碳化硅＝100：x，其中x取值范围在30～90，)加入真空混料罐中，充分搅拌使各组分分散均匀；加入适量无水乙醇或丙酮后再次搅拌，使涂料的粘度维持在20～40din.s。
[0008]二、非线性电导涂层构筑
[0009]a)用酒精将盆式绝缘子模具表面擦拭干净后，均匀涂抹少量脱模剂；用纸板等遮盖模具的非喷涂区域，并将其放入100℃恒温烤箱中预热处理2小时以上。
[0010]b)利用附图1(a)所示的喷涂装置在盆式绝缘子模具表面构筑涂层：首先将步骤一中的非线性电导涂料加入储料罐中，然后将预热后的模具水平放置在喷嘴正下方，最后打开装置开关通入高速气流，涂料在喷嘴位置经雾化后喷出，在模具表面形成厚度均匀的涂层。值得一提的是，涂层厚度与喷涂时间、喷涂流量、喷嘴距离模具表面的高度等有关，可以根据需要自行调整。
[0011]喷涂流量或喷涂时间满足如下条件：
[0012]d
×
πR2＝Q
×
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0013]其中：R，圆形喷涂区域半径；d，图层厚度；Q，喷涂流量；t，喷涂时间。
[0014]c)将喷涂后的模具放入100℃烤箱中热处理1小时，充分蒸出多余的酒精或丙酮，
并使涂层固化至凝胶态。
[0015]三、盆式绝缘子基体浇注
[0016]将经步骤二处理后的两半盆式绝缘子模具取出并合模，竖立放置在真空浇注罐正下方，如附图1(b)所示；根据工业生产流程，将均匀混合的环氧树脂(CT5531)、固化剂(HY 5531
‑
1)和氧化铝(12μm)混合料浇注在模具中，130℃下一次固化12小时；将一次固化后的涂层非线性电导绝缘子从模具中取出，130℃下二次固化16小时；待绝缘子恢复室温后，用酒精去除绝缘子表面残留的脱模剂，锯掉多余的浇口并打磨光滑，最终获得厚度均匀、表面光洁的涂层非线性电导绝缘子，如附图2所示。
[0017]在盆式绝缘子模具表面构筑涂层的方式还可以选择刷涂、静电纺丝或静电喷涂。
[0018]有益效果
[0019]1、本专利技术制造的盆式绝缘子与非线性电导涂层一体固化成型，具有极高的界面结合强度。经过二十次冷热冲击测试后，采用渗透法未在涂层表面观察到任何裂缝缺陷。
[0020]2、本专利技术制造的涂层非线性电导盆式绝缘子可以显著降低绝缘子沿面及周围的空间电场强度，可以提高直流GIS和GIL的气固界面绝缘可靠性。
附图说明
[0021]图1所示为涂层非线性电导盆式绝缘子喷涂装置与浇注装置示意图。
[0022]图2所示为成型后的涂层非线性电导绝缘子：a
‑
正面，b
‑
反面。
[0023]图3所示为非线性电导涂层材料体积电导率。
[0024]图4所示为绝缘子沿面电场分布：a
‑
凸面；b
‑
凹面。
[0025]图5所示为绝缘子直流闪络电压。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。
[0027]实施例1
[0028]1、涂料制备：将双酚A型环氧树脂(E44)、聚酰胺固化剂(TY651)和碳化硅粉末(12μm，α型)按67:33:30的质量比加入真空混料罐中，搅拌0.5小时，使各组分分散均匀；加入适量无水乙醇后再次搅拌10分钟，使涂料的粘度维持在30din.s左右。
[0029]2、涂层构筑：根据期望的涂层厚度，适当调整喷涂时间、喷涂流量以及喷嘴距离模具表面的高度。本专利技术推荐的喷嘴距离模具高度H为30cm，此时雾化涂料分布最均匀，R为26cm；当喷涂流量Q为500mL/min、喷涂时间t为2.5s时，此时构筑的涂层厚度d为0.1mm。
[0030]实施例2
[0031]1、涂料制备：将双酚A型环氧树脂(E44)、聚酰胺固化剂(TY651)和碳化硅粉末(12μm，α型)按67:33:60的质量比加入真空混料罐中，搅拌0.5小时，使各组分分散均匀；加入适量无水乙醇后再次搅拌10分钟，使涂料的粘度维持在30din.s左右。
[0032]2、涂层构筑：根据期望的涂层厚度，适当调整喷涂时间、喷涂流量以及喷嘴距离模具表面的高度。本专利技术推荐的喷嘴距离模具高度H为30cm，此时雾化涂料分布最均匀，R为26cm；当喷涂流量Q为500mL/min、喷涂时间t为2.5s时，此时构筑的涂层厚度d为0.1mm。
[0033]实施例3
[0034]1、涂料制备：将双酚A型环氧树脂(E44)、聚酰胺固化剂(TY651)和碳化硅粉末(12μm，α型)按67：33:90的质量比加入真空混料罐中，搅拌0.5小时，使各组分分散均匀；加入适量无水乙醇后再次搅拌10分钟，使涂料的粘度维持在30din.s左右。
[0035]2、涂层构筑：根据期望的涂层厚度，适当调整喷涂时间、喷涂流量以及喷嘴距离模具表面的高度。本专利技术推荐的喷嘴距离模具高度H为30cm，此时雾化涂料分布最均匀，R为26cm；当喷涂流量Q为500mL/min、喷涂时间t为2.5s时，此时构筑的涂层厚度d为0.1mm。
[0036]实施例4
[0037]1、涂料制备：将双酚A型环氧树脂(E44)、聚酰胺固化剂(TY651)和碳化硅粉末(12μm，α型)按75:25:30的质量比加入真空混料罐中，搅拌0.5小时，使各组分分散均匀；加入适量无水乙醇后再次搅拌10分钟，使涂料的粘度维持在30din.s左右。
[0038]2、涂层构筑：根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法，其特征在于，包括如下步骤：1)非线性电导涂料制备：(1)将环氧树脂基体、固化剂和碳化硅粉末，按照树脂体系：碳化硅的质量比＝100：x，其中，x取值范围在30～90，加入真空混料罐中；(2)充分搅拌使各组分分散均匀；(3)加入无水乙醇或丙酮后再次搅拌，使涂料的粘度范围维持在20～40din.s；2)非线性电导涂层构筑：(1)将盆式绝缘子模具表面擦拭干净后，均匀涂抹少量脱模剂；(2)遮盖模具的非喷涂区域，并将其放入恒温烤箱中预热处理2小时以上；(3)在盆式绝缘子模具表面构筑涂层；(4)将涂层后的模具放入烤箱中热处理，充分蒸出多余的酒精或丙酮，并使涂层固化至凝胶态；3)盆式绝缘子基体浇注:(1)将经步骤2)处理后的两半盆式绝缘子模具取出并合模，竖立放置在真空浇注罐正下方；(2)根据工业生产流程，进行两次固化操作；(3)待绝缘子恢复室温后，去除绝缘子表面残留的脱模剂，锯掉多余的浇口并打磨光滑，最终获得厚度均匀、表面光洁的涂层非线性电导绝缘子。2.根据权利要求1所述的一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法，其特征在于，所述环氧树脂基体、固化剂分别优选双酚A型环氧树脂(E44)、聚酰胺固化剂(TY651)，优选比例为75：25。3.根据权利要求1所述的一种涂层非线性电导盆式绝缘子成型方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁虎成，杜伯学，姚航，董佳楠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：