[发明专利]一种防酥断复合绝缘子及其制备方法

说明书

本发明涉及一种防酥断复合绝缘子，包括端部附件、芯棒、包覆层和外绝缘硅橡胶伞套，芯棒的一端为高压端，另一端为接地端，包覆层包覆在高压端芯棒的外表面，在芯棒外表面有数个外绝缘硅橡胶伞套，靠近高压端的外绝缘硅橡胶伞套成型于包覆层外表面。本发明利用超细球形α‑Al₂O₃材料，成功制备出具有憎水性强、耐污闪、耐老化的新型纳米α‑Al₂O₃超细球形硅橡胶，该纳米α‑Al₂O₃超细球形硅橡胶的疏水接触角≥100°，提升了复合绝缘子憎水性和老化性能，避免绝缘子内部容易发热造成长期使用而断裂。本发明的非线性包覆层增加的非线性材料能有效降低复合绝缘子芯棒高压端端部场强，提高了电晕电压，杜绝芯棒表面局放产生，减缓伞套材料的电老化，防止复合绝缘子酥断事故。

技术领域

本发明涉及复合绝缘子技术领域，具体涉及一种防酥断复合绝缘子及其制备方法。

背景技术

近年来电网出现多起复合绝缘子掉线重大安全事故，对断裂的复合绝缘子进行解剖分析，发现了一种不同于芯棒脆断的质量事故，有学者提出了酥朽断裂这种特殊的绝缘子劣化损坏形式，结果证明复合绝缘子内部缺陷导致局部放电发热，由此引起的加速热老化是导致复合绝缘子长期运行后芯棒发生酥朽断裂的主要原因。

通过对已发生断裂的复合绝缘子解剖研究，发现这种新的复合绝缘子异常断裂的特点包括：

(1)芯棒出现严重劣化，芯棒宏观断面不光滑、芯棒质地变酥、形如枯朽的木头，芯棒粉化、玻璃纤维与环氧树脂基体相互分离；

(2)芯棒断裂处附近硅橡胶护套与玻璃钢芯棒之间界面粘接失效；

(3)硅橡胶护套与玻璃钢间的界面失效区域多与高压端之间通过碳化通道相连；

(4)硅橡胶护套出现若干由内向外发展的横向电蚀孔；

(5)发生断裂的绝缘子在断裂之前存在异常温升现象。

对酥朽断裂的复合绝缘子进行解剖分析，结果证明复合绝缘子内部缺陷导致局部放电发热，由此引起的加速热老化是导致复合绝缘子长期运行后芯棒发生酥朽断裂的主要原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防酥断复合绝缘子及其制备方法来解决现有技术中的复合绝缘子由于内部缺陷导致局部放热而造成复合绝缘子容易断裂的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：提供一种防酥断复合绝缘子，其创新点在于：包括端部附件、芯棒、包覆层和外绝缘硅橡胶伞套，所述芯棒的一端为高压端，另一端为接地端，所述包覆层包覆在芯棒高压端的外表面，在所述芯棒外表面设有数个外绝缘硅橡胶伞套，靠近高压端的外绝缘硅橡胶伞套设于包覆层外表面。

进一步的，所述包覆层为非线性包覆层。

进一步的，数个所述外绝缘硅橡胶伞套外径大小不一样。

进一步的，所述端部附件包括第一端部金具和第二端部金具，所述芯棒接地端和高压端分别连接有第一端部金具和第二端部金具。

为解决以上技术问题，本发明还提供一种防酥断复合绝缘子的制备方法，其创新点在于：具体包括以下步骤：

(1)制备纳米超细球形α-Al₂O₃的硅橡胶：

A.将甲基乙烯基硅橡胶、纳米α-Al₂O₃超细球形颗粒、白炭黑、羟基硅油、含氢硅油、活性氢氧化铝和氧化锌物料加入密炼机中，并将这些物质在密炼机中混炼成团；