[发明专利]气凝胶复合材料在制备电气箱体保温材料中的应用

说明书

本发明公开了气凝胶复合材料在制备电气箱体保温材料中的应用，该应用为防止电气户外设备内壁形成凝露，在柜体内壁吸附高效的保温材料来降低内外温差，保温材料选择包裹耐火绝缘材料或薄膜的纤维增强气凝胶复合材料。包裹气凝胶复合材料的包装材料吸附在柜体冷面内壁、外壁或夹层；防止了箱体柜内凝露的产生，具有施工简单、操作方便的特点。

技术领域

本发明涉及保温防火领域，具体涉及气凝胶复合材料在制备电气箱体保温材料中的应用。

背景技术

电力系统的户外设备是电能传输和分配的重要组成部分，在现代电网和工程建设中发挥重要作用。这些设备在户外高湿环境或箱内外温差大的情况下，极易在箱体内壁产生凝露。凝露现象会对电气设备表面进行腐蚀，从而降低设备绝缘性能，从而产生闪络和爬电，甚至造成短路。当凝露滴至带电元件上时，会引起电网短路，严重威胁电网安全运行。

消除凝露的方法主要包括两种，一是降低箱体内绝对湿度，主要包括冷凝除湿法、吸附及模式除湿法等，这类方法一般需要购置和安装特殊装备，运行成本高。二是降低相对温度，即控制温差的方法。选择性能优异的保温隔热材料，可以有效柜体内外的温度差，并抑制凝露现象产生，具有操作简单、维护成本低等优点。

气凝胶是一类高比表面积、高孔隙率、低密度、低导热率的三维纳米新型材料，具备较高的孔隙率、纳米骨架结构、低孔隙率，是目前已知热导率最低的固体材料，二氧化硅气凝胶是目前应用最成熟的气凝胶材料。然而，纯相二氧化硅气凝胶强度低、易脆；此外与电气柜箱体难以紧密贴合，因此难以直接在电柜箱体上应用。

综上，需要一种新型的电气箱体保温材料用气凝胶复合材料，并可以与电气柜箱体紧密贴合，降低箱体内外温差并消除箱体凝露。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供气凝胶复合材料在制备电气箱体保温材料中的应用，该保温材料能消除箱体凝露。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：气凝胶复合材料在制备电气箱体保温材料中的应用，所述气凝胶复合材料包括以下原料：二氧化硅气凝胶和增强纤维材料；

其中，所述增强纤维在气凝胶复合材料中的体积分数在3％-20％之间。

根据本发明的一些实施方式，所述增强纤维材料包括玻璃纤维、陶瓷纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、预氧丝纤维、碳纤维、玄武岩纤维和聚酯纤维中的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述预氧丝纤维为聚丙烯腈纤维在一定温度下经空气氧化而形成部分环化结构的黑色纤维。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料的厚度为1mm～10mm。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料在25℃下的导电系数在0.03W/(m·K)以下。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料的憎水率在98％以上。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料的电绝缘性能达到AC 3000V和50Hz历时60s不击穿跳火。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料的阻燃性能为V0。

根据本发明的一些实施方式，所述气凝胶复合材料表面包裹有包装材料。

根据本发明的一些实施方式，所述包装材料为有机类薄膜材料或无机类包装材料。

包装材料在保证气凝胶复合材料的保温、防火和防水性能不受影响的同时，可以进一步提高强度，与电气箱柜体紧密贴合，方便后续施工。

根据本发明的一些实施方式，所述有机类薄膜材料包括有机阻燃材料。