高壓干式套管用環(huán)氧絕緣材料及套管加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電行業(yè)用的高壓套管，具體涉及一種高壓干式套管用環(huán)氧絕緣材料及套管加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，輸變電行業(yè)所用的高壓干式套管，主要有膠浸皺紋紙型和玻璃絲纖維纏繞型兩種方式。這兩種方式的產(chǎn)品從原料、生產(chǎn)制造到使用都存在許多問題。
[0003]膠浸皺紋紙型干式套管主要材料為皺紋紙，均需木材制作，不符合當(dāng)前的環(huán)保趨勢和潮流；皺紋紙纖維真空干燥絕緣處理周期特別長，生產(chǎn)成本高；皺紋紙纖維的毛細(xì)纖維管內(nèi)環(huán)氧樹脂很難完全浸透，所以在環(huán)氧原料中不能添加任何填料，使得這種膠浸的產(chǎn)品散熱性能、機(jī)械性能大大降低，同時(shí)也導(dǎo)致介質(zhì)損耗和局部放電等電氣性能比較差；該產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)，對設(shè)備的性能及工人的操作水平均要求很高，電容極板需要交替布置在皺紋紙之間，皺紋紙卷制的松緊程度很難控制，任何一層電容電極布置錯(cuò)誤或存在其它隱性缺陷，均會導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品的報(bào)廢，不便于大批量生產(chǎn)；該產(chǎn)品在生產(chǎn)、儲存和運(yùn)輸過程中，裸露的環(huán)氧部分均需密封保護(hù)，否則紙纖維會復(fù)吸空氣中的水份，造成套管介質(zhì)損耗和局部放電增大，導(dǎo)致產(chǎn)品使用時(shí)發(fā)生故障，給設(shè)備及系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來很大的隱患。
[0004]玻璃纖維絲纏繞型干式套管在敞開環(huán)境下采用玻璃絲浸環(huán)氧樹脂纏繞制作。玻璃纖維絲經(jīng)過環(huán)氧膠槽浸透后進(jìn)行纏繞，玻璃纖維絲質(zhì)地比較緊密，浸透用的環(huán)氧不能添加任何填料，否則就很難浸透，缺少填料時(shí)導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷如上述；該產(chǎn)品在卷制和浸膠過程，由于設(shè)備和加工方法的限制，無法在真空條件下生產(chǎn)，絕緣材質(zhì)本身所含水份以及空氣中的水份、灰塵等雜質(zhì)無法去除，會滲透到產(chǎn)品芯體中，另外電容電極的邊緣處理、平整度、同心度及粘接性能都不好控制，導(dǎo)致產(chǎn)品的介質(zhì)損耗、局部放電和絕緣等電氣性能比較差，生產(chǎn)的合格率很低，批量化生產(chǎn)還是有一定難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種高壓干式套管用環(huán)氧絕緣材料及套管加工工藝，主要解決了【背景技術(shù)】中高壓干式套管生產(chǎn)效率低、成本高，以及介質(zhì)損耗、局部放電和絕緣等電氣性能差的問題。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下:
[0007]—種高壓干式套管用環(huán)氧絕緣材料，包括環(huán)氧樹脂，其特殊之處是，還包括改性填料，所述改性填料包括氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化鋅或白炭黑中的一種或多種；所述環(huán)氧樹脂和改性填料的質(zhì)量比為1:0.05?1:3。
[0008]為了提高性能，上述環(huán)氧絕緣材料還可包括偶聯(lián)劑。
[0009]上述偶聯(lián)劑優(yōu)選KH550或KH560，其質(zhì)量占環(huán)氧樹脂和改性填料總質(zhì)量的0.1 %?0.
[0010]第一種高壓干式套管加工工藝，包括以下步驟:
[0011]I]芯子卷制
[0012]1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0013]1.2]將合成纖維布或合成纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0014]1.3]將電容電極卷制在經(jīng)步驟1.2處理后的導(dǎo)電桿上；
[0015]1.4]交替重復(fù)進(jìn)行步驟1.2和步驟1.3，直至滿足電壓等級要求，形成芯子；
[0016]2]真空浸膠
[0017]2.1]將步驟I處理后的芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0018]2.2]采用壓力凝膠工藝將環(huán)氧絕緣材料注入模具內(nèi)固化成型，自然降溫至室溫后脫模，形成套管；所述環(huán)氧絕緣材料包括環(huán)氧樹脂和改性填料，所述改性填料包括氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化鋅或白炭黑中的一種或多種；所述環(huán)氧樹脂和改性填料的質(zhì)量比為1: 0.05 ?1:3。
[0019]上述壓力凝膠工藝參數(shù)要求如下:
[0020]a、真空度小于10pa ；
[0021]b、攪拌時(shí)間大于60min。
[0022]上述環(huán)氧絕緣材料還包括偶聯(lián)劑，其質(zhì)量占環(huán)氧樹脂和改性填料總質(zhì)量的0.1%?0.5% ；
[0023]上述合成纖維布或合成纖維網(wǎng)在卷制使用前，經(jīng)過脫蠟、脫脂、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理，其吸水率小于0.1 %，單絲直徑為0.1?2_，目數(shù)為10?200目；
[0024]上述電容電極在卷制使用前，經(jīng)過去油、氧化、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理；
[0025]上述導(dǎo)電桿表面噴砂或涂覆偶聯(lián)劑。
[0026]第二種高壓干式套管加工工藝，包括以下步驟:
[0027]I]芯子卷制
[0028]1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0029]1.2]將合成纖維布或合成纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0030]1.3]將電容電極卷制在經(jīng)步驟1.2處理后的導(dǎo)電桿上；
[0031]1.4]交替重復(fù)進(jìn)行步驟1.2和步驟1.3，形成第一層芯子；
[0032]2]真空浸膠
[0033]2.1]將步驟I處理后的第一層芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0034]2.2]采用壓力凝膠工藝將環(huán)氧絕緣材料注入模具內(nèi)固化成型，自然降溫至室溫后脫模；所述環(huán)氧絕緣材料包括環(huán)氧樹脂和改性填料，所述改性填料包括氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化鋅或白炭黑中的一種或多種；所述環(huán)氧樹脂和改性填料的質(zhì)量比為1:0.05?1:3 ；
[0035]3]交替重復(fù)進(jìn)行步驟1.2至步驟2.2，依次形成第二層芯子……，直至最外層芯子固化成型后形成滿足電壓等級要求的套管。
[0036]上述壓力凝膠工藝參數(shù)要求如下:
[0037]a、真空度小于10pa ；
[0038]b、攪拌時(shí)間大于60min。
[0039]上述環(huán)氧絕緣材料還包括偶聯(lián)劑，其質(zhì)量占環(huán)氧樹脂和改性填料總質(zhì)量的0.1%?0.5% ；
[0040]上述合成纖維布或合成纖維網(wǎng)在卷制使用前，經(jīng)過脫蠟、脫脂、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理，其吸水率小于0.1 %，單絲直徑為0.1?2_，目數(shù)為10?200目；
[0041]上述電容電極在卷制使用前，經(jīng)過去油、氧化、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理；
[0042]上述導(dǎo)電桿表面噴砂或涂覆偶聯(lián)劑。
[0043]上述加工工藝還包括在固化成型好的芯子外直接硫化硅橡膠外套的步驟。
[0044]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0045]1、可提高套管的介質(zhì)損耗、局部放電和絕緣等電氣性能。改性填料和偶聯(lián)劑的加入，從測試效果看，介質(zhì)損耗、局部放電和絕緣等電氣性能的測試數(shù)據(jù)，明顯優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)要求，比同類廣品有$父大提尚。
[0046]2、可提高套管的散熱性能。增加改性填料的散熱效果要好于未增加前的效果，因此，加入改性填料的環(huán)氧絕緣材料，其散熱性能有所提高。
[0047]3、可提高套管的機(jī)械性能。使用加入改性填料的環(huán)氧樹脂制作芯子，其抗彎、抗扭等機(jī)械性能明顯提尚。
【附圖說明】
[0048]圖1為利用本發(fā)明提供的加工方法加工出的高壓干式套管；
[0049]附圖明細(xì)如下:1-導(dǎo)電桿；2_合成纖維布或合成纖維網(wǎng)；3-電容電極。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳述:
[0051]該高壓干式套管的第一種加工方法包括以下步驟:
[0052]I]芯子卷制
[0053]1.1]根據(jù)載流方式確定導(dǎo)電桿直徑并在導(dǎo)電桿表面噴砂并涂覆偶聯(lián)劑；例如:確定載流為1250安培的導(dǎo)電桿，其直徑為65mm，載流方式為直接載流，利用壓縮空氣噴砂工藝在導(dǎo)電桿表面進(jìn)行噴砂，砂可以選擇金剛砂材質(zhì)的80?100目的沙粒，噴砂完成后需進(jìn)行清洗、干燥，干燥完成后在砂層表面涂覆兩遍偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑可以選用KH550、KH560，其中KH550的性能是提尚環(huán)氧樹脂和招合金表面的粘接活性，可作為最佳選擇；
[0054]1.2]將經(jīng)脫蠟、脫脂、預(yù)浸偶聯(lián)劑處理后的合成纖維布或合成纖維網(wǎng)卷制在經(jīng)步驟1.1處理的導(dǎo)電桿上；合成纖維布或合成纖維網(wǎng)的耐溫要求為多180°C;卷制速度< 1r/min ;合成纖維布或合成纖維網(wǎng)經(jīng)過特殊脫脂和浸潤偶聯(lián)劑工藝處理