高壓套管及其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)用的高壓套管及其加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，輸變電行業(yè)所用的高壓套管有油浸式和干式兩種結(jié)構(gòu)，干式套管結(jié)構(gòu)的絕 緣層主要有膠浸皺紋紙型、膠浸玻璃絲纖維纏繞型和膠浸合成纖維布等方式。這些產(chǎn)品的 芯子所采用的電容電極均為鋁箱，在芯子卷制時(shí)，電容電極和絕緣層交替布置。由于鋁箱易 折、易撕裂，卷制的松緊程度很難控制，對(duì)設(shè)備的性能及工人的操作水平均要求很高，更為 嚴(yán)重的是絕緣油或環(huán)氧樹脂不能穿過鋁箱，鋁箱不能很好的與絕緣層融結(jié)成一個(gè)整體，芯 子內(nèi)部易產(chǎn)生氣泡、分層等缺陷，增大介質(zhì)損耗和局部放電量，機(jī)械性能差，因此需要在制 作好的芯子外套裝絕緣外套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種高壓套管及其加工工藝，主要解決【背景技術(shù)】中卷制好的芯子填充 環(huán)氧樹脂或絕緣油時(shí)，其內(nèi)部的電容電極和絕緣層不能很好融結(jié)成一個(gè)整體的問題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：
[0005] -種高壓套管，包括導(dǎo)電桿、電容電極以及電容電極間的絕緣層，其特殊之處是： 所述電容電極為導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂喼械囊环N或多種；所述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啚?無紡布或纖維布浸鍍或刷鍍金屬導(dǎo)電材料或非金屬導(dǎo)電材料，或者由金屬材料絲、金屬材 料帶制成，或者由金屬材料絲與植物纖維絲混合制成；所述電容電極內(nèi)浸有環(huán)氧絕緣材料 或絕緣油。
[0006] 必要時(shí)，所述壓套管還可包括絕緣外套。
[0007] 上述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂喌奈市∮?. 1% ;所述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂?的厚度為〇. Olmm~Imm ;所述環(huán)氧絕緣材料為環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂添加改性填料，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 : 〇. 02~1 : 4。
[0008] 上述浸鍍或刷鍍的金屬導(dǎo)電材料包括銅或錫，所述非金屬導(dǎo)電材料包括炭黑，所 述金屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁；所述植物纖維絲為棉纖維或大豆纖維； 所述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂喗?jīng)過脫蠟、脫脂、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理。
[0009] 上述高壓套管的第一種加工工藝，包括以下步驟：
[0010] 1]芯子卷制
[0011] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0012] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0013] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極卷制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電 桿上；
[0014] 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(jí)要求，形成芯子；
[0015] 2]真空浸膠
[0016] 2. 1]將步驟1處理后的芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0017] 2. 2]采用壓力凝膠工藝或高溫烘干工藝將環(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，形成高壓套管。
[0018] 上述高壓套管的第二種加工工藝，包括以下步驟：
[0019] 1]芯子卷制
[0020] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0021] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0022] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極卷制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電 桿上；
[0023] 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；
[0024] 2]真空浸膠
[0025] 2. 1]將步驟1處理后的第一層芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0026] 2. 2]采用壓力凝膠工藝或高溫烘干工藝將環(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；
[0027] 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(jí)要求的高壓套管。
[0028] 上述高壓套管的第三種加工工藝，包括以下步驟：
[0029] 1]芯子卷制
[0030] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0031] 1. 2]將纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)浸過環(huán)氧絕緣材料后卷制在導(dǎo)電桿上；
[0032] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極直接或浸過環(huán)氧絕緣材料后，卷 制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電桿上；
[0033] 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(jí)要求，形成芯子；
[0034] 2]固化
[0035] 將步驟1處理后的芯子放入烘箱中加熱固化，形成滿足電壓等級(jí)要求的高壓套 管。
[0036] 上述高壓套管的第四種加工工藝，包括以下步驟：
[0037] 1]芯子卷制
[0038] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0039] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0040] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極卷制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電 桿上；
[0041] 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(jí)要求，形成芯子；
[0042] 2]干燥、真空注絕緣油
[0043] 2. 1]將步驟1處理后的芯子進(jìn)行干燥處理；
[0044] 2. 2]將處理好的芯子裝配在絕緣外套內(nèi)部后，進(jìn)行真空注絕緣油，形成滿足電壓 等級(jí)要求的高壓套管。
[0045] 上述高壓套管的加工工藝，還可包括：對(duì)固化成型后的套管，或直接裝配絕緣外 套，或直接制作絕緣外套，或先進(jìn)行機(jī)加外形后再裝配絕緣外套，或先進(jìn)行機(jī)加外形后再制 作絕緣外套。
[0046] 上述環(huán)氧絕緣材料為環(huán)氧樹脂或環(huán)氧樹脂添加改性填料，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· 02 ~1 : 4〇
[0047] 上述壓力凝膠工藝參數(shù)要求如下：a、真空度小于500pa ;b、攪拌時(shí)間大于20min ; 所述纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)單絲直徑為〇. 05~2mm，目數(shù)為10~200目，吸水率小于 0. 1%，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；所述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ?紗的吸水率小于〇. 1%，厚度為〇. Olmm~1_，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；所述導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啚闊o紡布或纖維布浸鍍或刷鍍金屬導(dǎo)電材料或非 金屬導(dǎo)電材料，或者由金屬材料絲、金屬材料帶制成，或者由金屬材料絲與植物纖維絲混合 制成；所述浸鍍或刷鍍的金屬導(dǎo)電材料包括銅或錫，所述非金屬導(dǎo)電材料包括炭黑，所述金 屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁；所述植物纖維絲為棉纖維或大豆纖維；所 述導(dǎo)電桿表面噴砂或涂覆偶聯(lián)劑。
[0048] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0049] 1、高壓套管用電容電極為導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啠耆黄屏四壳颁X箱材質(zhì)存 在的缺陷，采用導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啚殡娙蓦姌O，環(huán)氧樹脂或絕緣油可順利貫穿該電容 電極，與絕緣層融為一體。另外，改性填料和偶聯(lián)劑的加入，也使得介質(zhì)損耗、局部放電量和 絕緣等電氣性能的測(cè)試數(shù)據(jù)，比同類產(chǎn)品有較大提高。其高壓套管的介質(zhì)損耗由5%。降低到 3%。，局部放電量由IOpC以下降到5pC以下，絕緣性能提高10%以上。
[0050] 2、提高套管的機(jī)械性能，用該工藝制成的高壓套管，不再裝配絕緣外套，就可以滿 足機(jī)械強(qiáng)度要求。
[0051] 3、提高了耐高低溫性能，耐低溫性能由原來的零下40度提高到零下60度，耐高溫 性能由原來的60度提高到90度。
[0052] 4、高壓套管生產(chǎn)的合格率由40%提高到90%以上，生產(chǎn)成本降低50%以上。
[0053] 5、本發(fā)明高壓套管，可以油浸式和干式兩種結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本發(fā)明高壓套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055] 圖中標(biāo)記為：1-導(dǎo)電桿；2-絕緣層；3-電容電極；4-絕緣外套。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 參見圖1，本發(fā)明高壓套管，包括導(dǎo)電桿、電容電極以及電容電極間的絕緣層，電容 電極為導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂喼械囊环N或多種。必要時(shí)，還可包括設(shè)置在最外層的絕緣外 套。
[0057] 導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂喗?jīng)過脫蠟、脫脂、預(yù)浸或涂覆偶聯(lián)劑處理；吸水率小于 〇. 1% ;厚度為〇. Olmm~Imm ;材料為無紡布或纖維布浸鍍或刷鍍銅、錫等金屬導(dǎo)電材料或 炭黑等其它非金屬導(dǎo)電材料，也可以由金屬材料絲、金屬材料帶制成或由金屬材料絲與植 物纖維絲混合制成。金屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁等；植物纖維絲為棉纖 維或大豆纖維等。絕緣層和電容電極內(nèi)浸有環(huán)氧絕緣材料或絕緣油。
[0058] 本發(fā)明高壓套管加工工藝的第一種實(shí)施例，包括以下步驟：
[0059] 1]芯子卷制
[0060] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0061] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0062] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極卷制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電 桿上；
[0063] 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(jí)要求，形成芯子；
[0064] 2]真空浸膠
[0065] 2. 1]將步驟1處理后的芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0066] 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。
[0067] 在固化成型后的套管外可以裝配絕緣外套或直接制作絕緣外套。
[0068] 本發(fā)明高壓套管加工工藝的第二種實(shí)施例，包括以下步驟：
[0069] 1]芯子卷制
[0070] 1.1]制備導(dǎo)電桿；
[0071] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網(wǎng)卷制在導(dǎo)電桿上；
[0072] 1. 3]將導(dǎo)電布、導(dǎo)電網(wǎng)或?qū)щ娂啿馁|(zhì)的電容電極卷制在經(jīng)步驟1. 2處理后的導(dǎo)電 桿上；
[0073] 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；
[0074] 2]真空浸膠
[0075] 2. 1]將步驟1處理后的第一層芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0076] 2. 2]采用壓力凝膠工藝將環(huán)氧絕緣材料注入模