[发明专利]一种用于提高气体绝缘系统中环氧绝缘耐放电性能的方法

说明书

本发明涉及一种用于提高气体绝缘系统中环氧绝缘耐放电性能的方法，该方法是在密闭反应室中，于适宜的温度及压力条件下，使用氟气与氮气的混合气或氟气与惰性气的混合气对环氧绝缘进行氟化处理，在环氧绝缘表面形成含C‑F键的氟化层，用以提高环氧绝缘的耐放电性能。与现有技术相比，本发明方法工艺步骤简单，可控性好，经济成本低，能批量、均匀地改性具有任意形状和尺寸的环氧绝缘件，特别适合于商业化应用。

技术领域

本发明属于高电压气体绝缘技术领域，涉及一种用于提高气体绝缘系统中环氧绝缘耐放电性能的方法。

背景技术

聚合物绝缘子在原材料、配方和制造工艺上已经历了几十年的改进和发展，今天已被市场广泛接受。尤其是环氧绝缘子不仅广泛地应用于户外和户内高电压绝缘，而且现今的密闭气体绝缘系统，如气体绝缘开关设备(GIS)和气体绝缘输电管路(GIL)中使用的所有绝缘子均为盆式或柱状环氧绝缘子。这归因于聚合物绝缘比传统的陶瓷和玻璃绝缘具有许多优点，如具有好的绝缘性能和适应性、简单的制造工艺、重量轻而且容易运输和安装、不易破损。由于突出的电绝缘性、灭弧能力以及化学稳定性、无毒性，SF6是这些高电压气体绝缘系统及高电压气吹断路器中最常用的气体绝缘介质。另一方面，与SF6极高的温室效应相比，N2是典型、廉价的环境友好气体，并且人们现已发现在SF6中混入适当比例的N2，不会显著地影响气体绝缘系统的绝缘性能。然而，与陶瓷和玻璃绝缘相比，聚合物绝缘使用过程中，由于放电等因素易于老化、降解，尤其是沿面闪络或电弧事故的发生，更容易导致聚合物绝缘表面严重降解或碳化，使其绝缘性能丧失，而不得不进行更换。这不仅会带来直接的经济损失，而且由于断电则可能会引起重大的间接经济损失。因此，耐放电烧蚀能力是聚合物绝缘最重要的性能之一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单，仅改变环氧绝缘表层的物化特征而不改变其它任何体特征及特性，可在宽的氟化条件下显著提高气体绝缘系统中环氧绝缘耐放电性能的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于提高气体绝缘系统中环氧绝缘耐放电性能的方法，该方法是在密闭反应室中，于适宜的温度及压力条件下，使用氟气与氮气的混合气或氟气与惰性气的混合气对环氧绝缘进行氟化处理，在环氧绝缘表面形成含有C-F键的表层(氟化层)，用以提高环氧绝缘的耐放电性能。

所述的密闭反应室的温度为室温-120℃，压力为0.1-2bar。

作为优选的技术方案，所述的密闭反应室的温度为50-80℃，压力为0.3-1bar。

所述的氟气占反应性混合气体的体积百分含量为2-50％。

作为优选的技术方案，所述的氟气占反应性混合气的体积百分含量为10-20％。

所述的反应性混合气体优选为氟气和氮气混合气。

所述的气体绝缘系统中的绝缘气体包括SF6或N2中的一种或两种。

所述的氟化处理的时间为10min-24h。

作为优选的技术方案，所述的氟化处理的时间为30min-2h。

本发明中，使用含有氟气的反应性混合气体对环氧绝缘进行氟化处理，在环氧绝缘表面形成含有C-F键的表层(氟化层)的厚度为0.3-2μm。