[发明专利]一种耐直流闪络的纳米涂层绝缘子及制备方法

说明书

本发明公开了一种耐直流闪络的纳米涂层绝缘子及制备方法：绝缘子本体采用由环氧树脂和氧化铝复合绝缘材料浇注而成的圆台绝缘子；所述绝缘子本体表面涂覆有纳米涂层，所述纳米涂层涂料由纳米涂料基体、固化剂、纳米填料制成；制备方法包括纳米涂料的制备和绝缘子表面涂覆纳米涂层两步。本发明采用表面纳米涂层的方法增强绝缘子表面同极性电荷积聚，从而达到提高绝缘子沿面闪络电压的目的。

技术领域

本发明涉及一种绝缘子及方法，更具体的说，是涉及一种耐直流闪络的纳米涂层绝缘子及制备方法。

背景技术

高压直流管道输电具有传输容量大、可靠性高和占地面积小等诸多优点。支柱绝缘子沿面闪络是直流GIL(Gas Insulated Lines)的常见故障形式与限制因素。因此，设法提高直流GIL支柱绝缘子的沿面闪络电压，对于提高GIL的工作可靠性和进一步缩小管道尺寸具有重要意义。直流电压下绝缘子表面积聚电荷会影响电场分布，对于本发明采用的圆台状支柱绝缘子而言，同极性表面电荷具有均匀电场的功能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种耐直流闪络的纳米涂层绝缘子及制备方法，采用表面纳米涂层的方法增强绝缘子表面同极性电荷积聚，从而达到提高绝缘子沿面闪络电压的目的。

本发明的目的可通过以下技术方案实现。

本发明耐直流闪络的纳米涂层绝缘子，包括绝缘子本体，所述绝缘子本体采用由环氧树脂和氧化铝复合绝缘材料浇注而成的圆台绝缘子；所述绝缘子本体表面涂覆有纳米涂层，所述纳米涂层涂料由纳米涂料基体、固化剂、纳米填料制成。

所述纳米涂料基体为双酚A环氧树脂，固化剂为聚酰胺树脂，纳米填料为纳米石墨烯，其中，纳米涂料基体与固化剂的质量比为3:1。

本发明的目的还可通过以下技术方案实现。

本发明耐直流闪络的纳米涂层绝缘子的制备方法，包括以下步骤：

第一步：纳米涂料的制备

采用机械共混的方法将一定质量分数的纳米填料均匀分散在填料基体和固化剂中；在真空箱中除去混合料中的气泡；将已除去气泡的混合料在50℃条件下水浴加热；其中，所述纳米涂料基体为双酚A环氧树脂，固化剂为聚酰胺树脂，纳米填料为纳米石墨烯，其中，纳米涂料基体与固化剂的质量比为3:1

第二步：绝缘子表面涂覆纳米涂层

将圆台绝缘子表面用砂纸打磨，将打磨后的圆台绝缘子浸入水浴中的纳米涂料中，1-5分钟后取出；水平悬挂放置以去掉圆台绝缘子表面多余的涂料，24小时后圆台绝缘子表面的纳米涂层一次固化完成；将一次固化的纳米涂层绝缘子放置在80℃的烤箱中进行二次固化。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明纳米涂层绝缘子表面更容易积聚同极性电荷来均匀电场分布。

(2)本发明纳米涂层绝缘子的闪络电压明显高于普通绝缘子。

(3)本发明采用表面纳米涂层的方法增强绝缘子表面同极性电荷积聚，从而达到提高绝缘子沿面闪络电压的目的。

附图说明

附图1是由环氧树脂和氧化铝复合绝缘材料浇注的圆台绝缘子示意图。

附图2是不同纳米含量的纳米涂层绝缘子表面电荷消散过程示意图。

附图3是不同纳米含量的纳米涂层绝缘子的闪络电压韦伯分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明的目的在于设计一种闪络电压较高的直流支柱绝缘子，从而提高直流GIL的工作可靠性和进一步缩小管道尺寸。