本发明涉及绝缘子领域,尤其涉及一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子及其制备方法。
背景技术:
1、随着我国经济的快速发展,电网建设也进入了一个空前发展的时期,目前整体规模已跃居世界前列。电网按照电压等级分为输电线路和配网线路,在我国输电线路特指35kv及以上电压等级线路是电网的大动脉。作为电网运行中的重要载体,输电线路覆盖区域广、线路距离长,通过地区的地理条件也复杂多变。输电电网的安全稳定关系到经济社会发展全局,关系到人民群众切身利益。绝缘子作为特殊的绝缘控件,是输电线路的重要组成部分,在架空输电线路中起到机械连接和电气绝缘的作用,因此绝缘子的运行状况对电网的安全运行具有极其重要的影响。
2、目前输电线路绝缘子主要有三种类型,分别是瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子。由于瓷绝缘子需要测试零值,维护工作量较大,目前主要使用复合绝缘子和玻璃绝缘子两种类型。然而复合绝缘子和玻璃绝缘子近年来安全运行问题频发,暴露出现有绝缘子自身综合性能存在短板。复合绝缘子防污闪性能优异但运行老化问题突出,大面积发热、击穿甚至断串故障频发。瓷/玻璃绝缘子寿命可靠但防污性能较差,在沿海地区应用,会经常出现爬电缺陷,污闪风险较高,此外还会出现钢脚锈蚀乃至掉串的情况,这是因为瓷/玻璃绝缘子污闪是因为瓷/玻璃材料的表面为亲水性,当可溶性的盐在其表面沉积后,会形成一层导电膜,导致绝缘子的有效爬距降低,从而出现爬电缺陷。
技术实现思路
1、本发明提供了一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子及其制备方法,以解决目前瓷/玻璃绝缘子容易出现污闪和钢脚锈蚀的技术问题,本申请通过改善瓷/玻璃绝缘子的表面憎水性,减少表面爬电,使得瓷/玻璃绝缘子的防污闪和电化学腐蚀性能优越。
2、为了解决上述技术问题,本发明目的之一提供了一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,包括以下步骤:
3、(1)采用激光扫描设备对绝缘子进行扫描,得到绝缘子的尺寸信息,再根据尺寸信息开模,制作模具,控制表层硅橡胶的厚度为1-8mm,所述绝缘子为瓷绝缘子或玻璃绝缘子;
4、(2)采用等离子体射流技术对绝缘子进行表面处理;
5、(3)将表面处理后的绝缘子置于所述模具中,将高温硫化硅橡胶密炼料注射入模具中,固化脱模后即得;
6、其中,所述高温硫化硅橡胶密炼料包括以下重量份组分:
7、端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷;100-150份;
8、氢氧化铝;60-90份;
9、纳米白炭黑;20-30份;
10、硅烷偶联剂;4-6份;
11、甲基硅油;1-4份;
12、乙烯基硅油;1-4份;
13、羟基硅油;1-4份;
14、硫化剂:1-5份。
15、通过采用上述技术方案,本申请通过在瓷/玻璃绝缘子表面硫化一层硅橡胶,这是因为在绝缘子在沿海地区运行时由于表面亲水性而沉积有可溶性盐,形成导电膜导致绝缘子的有效爬距降低,利用表面硫化的硅橡胶层提高瓷/玻璃绝缘子的表面憎水性,可以减少表面爬电,降低电化学腐蚀,新型混合绝缘子融合玻璃绝缘子和复合绝缘子两者优点,在保留玻璃绝缘子优异机械性能的基础上也具备了复合绝缘子的防污闪性能,可以满足沿海地区应用绝缘子对憎水绝缘和机械性能的要求。
16、作为优选方案,所述端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷的分子量为1000-10000g/mol,分子量的大小会影响密炼后的流动性,本申请端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷分子量有助于提高硅橡胶密炼料的流动性,有利于其在模具中对绝缘子形成表面包裹。
17、作为优选方案,所述高温硫化硅橡胶密炼料还包括有无机填料,所述无机填料与端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷的质量比为(1-2):50,所述无机填料为色母和/或勃姆石。
18、作为优选方案,所述无机填料的目数为500-5000目,所述氢氧化铝的目数为500-5000目,所述纳米白炭黑的粒径为7-40nm。
19、作为优选方案,所述氢氧化铝包括质量比为1:2:1的500目、1250目和5000目氢氧化铝。
20、作为优选方案,所述高温硫化硅橡胶密炼料的制备方法包括以下步骤:将所述端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷加入密炼设备中,再依次加入氢氧化铝、无机填料、硅烷偶联剂、甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、纳米白炭黑,密炼搅拌后冷却至常温,置于双滚开炼设备中开炼,开炼过程加入硫化剂,得到高温硫化硅橡胶密炼料。
21、作为优选方案,在所述高温硫化硅橡胶密炼料的制备方法中,密炼温度为40-60℃,搅拌时间为8-10h,转速为400-800r/min。
22、作为优选方案,在步骤(2)中,等离子体射流的电压为10-15kv,频率为1-5khz,空气流速为40-50m/s。
23、作为优选方案,所述硫化剂为有机过氧化物。
24、作为优选方案,所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化已烷、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基中的至少一种。
25、为了解决上述技术问题,本发明目的之二提供了一种采用所述的用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法制备获得的用于沿海运行环境的新型混合绝缘子。
26、相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
27、1、本申请在瓷/玻璃绝缘子表面硫化一层具有耐击穿效果的高温硅橡胶,可以使绝缘子表面的亲水性变成憎水性,避免表面形成可溶性盐组成的导电膜,可以降低表面爬电密度,具有防污闪作用,减少电化学腐蚀,即结合了复合绝缘子的防污闪性能,同时还保留了瓷/玻璃绝缘子的优异机械性能,可以满足沿海地区绝缘子的运行要求。
28、2、本申请通过预先在瓷/玻璃绝缘子表面进行等离子体射流技术,以产生刻蚀和生成自由基,增大硅橡胶材料与绝缘子表面基础面积和界面粘结力,提高粘结强度,避免运行期间发生脱落,提高运行稳定性。
1.一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷的分子量为1000-10000g/mol。
3.如权利要求1所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述高温硫化硅橡胶还包括有无机填料,所述无机填料与端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷的质量比为(1-2):50,所述无机填料为色母和/或勃姆石。
4.如权利要求3所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述无机填料的目数为500-5000目,所述氢氧化铝的目数为500-5000目,所述纳米白炭黑的粒径为7-40nm。
5.如权利要求1所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述氢氧化铝包括质量比为1:2:1的500目、1250目和5000目氢氧化铝。
6.如权利要求3或4所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述高温硫化硅橡胶密炼料的制备方法包括以下步骤:将所述端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷加入密炼设备中,再依次加入氢氧化铝、无机填料、硅烷偶联剂、甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、纳米白炭黑,密炼搅拌后冷却至常温,置于双滚开炼设备中开炼,开炼过程加入硫化剂,得到高温硫化硅橡胶密炼料。
7.如权利要求6所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,在所述高温硫化硅橡胶密炼料的制备方法中,密炼温度为40-60℃,搅拌时间为8-10h,转速为400-800r/min。
8.如权利要求1所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,等离子体射流的电压为10-15kv,频率为1-5khz,空气流速为40-50m/s。
9.如权利要求1所述的一种用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法,其特征在于,所述硫化剂为有机过氧化物。
10.一种如权利要求1-9任一所述的用于沿海运行环境的新型混合绝缘子的制备方法制备获得的用于沿海运行环境的新型混合绝缘子。
