[发明专利]氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层及其涂覆方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及高分子化合物的涂料组合物，尤指氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层及其涂覆方法。

【背景技术】

氧化锌避雷器是一种过电压保护装置，安装在被保护设备附近，与被保护设备并联。性能优良的避雷器能将电力系统中的过电压限制到对绝缘无害的水平。改善避雷器的保护性能，不仅能提高输配电系统的运行可靠性，而且可以降低电气设备绝缘水平，从而减轻设备重量，降低成本。随着国内电网向特高电压等级发展，迫切需要提供参数先进、性能优良、可靠性高的超高压避雷器产品。氧化锌阀片(或称氧化锌非线性阀片)作为氧化锌避雷器的核心部件，其性能直接影响避雷器的使用效果；而阀片侧面绝缘涂层的优劣决定了避雷器耐受雷电过电压冲击水平的高低。中国专利88100513.4介绍了一种氧化锌阀片的制造方法，它是以ZnO粉料为主体材料，将各添加料Bi2O3、Cr2O3、MnO2、Co2O3等以其相应的硝酸盐溶液替代，经充分混合、干燥、压力成型，再于1100～1300℃烧结成阀片。日本专利JP2003119074介绍了一种高性能氧化锌阀片制造方法，特点是在传统原料基础上，添加了摩尔百分比0.001％～1.5％的钪氧化物，制得的氧化锌阀片具有高非线性系数和优异的抗冲击性能。但是，这些阀片在通流能力和侧面绝缘方面与传统氧化锌阀片相比尚未得到显著提高。

在阀片侧面绝缘方面，相关文献如中国专利96116258.9介绍了一种金属氧化物避雷器阀片制造方法，其特点是阀片绝缘选用绝缘性能好且耐高温的硅橡胶材料，增加了阀片绝缘侧面的爬电距离，能耐受大电流的冲击而无炸裂闪烙现象。欧洲专利EP0620566介绍了一种氧化锌阀片侧面绝缘用无机晶态玻璃涂层，主要成分为PbO、ZnO、B2O3、SiO2、WO3和NiO粉末。还有美国和日本一些专利介绍了无机玻璃涂层，主要成分为PbO，辅之以ZnO、B2O3、SiO2、Mo2O3、TiO2和Fe2O3等粉末添加剂。

氧化锌阀片侧面绝缘材料可分为有机绝缘材料与无机绝缘材料两类，其中有机材料主要以环氧涂料和有机硅涂料为主，无机材料又可分为无机高阻层釉及玻璃釉，表1为以上常用绝缘层的具体特点。

表1 氧化锌阀片不同类型的侧面绝缘层

上述无机侧面绝缘涂层，不仅价格昂贵，且在实际使用方法中无机侧面釉易吸湿的缺点，另外涉及的有机侧面绝缘涂层大多采用高温烘烤固化工艺，固化方法中易在涂膜中形成孔洞或针孔，不利于形成完整连续致密的绝缘薄膜，因而常规绝缘涂层难以抵抗超大电流冲击。其侧面绝缘性能无法达到国家相关标准规定值。

【发明内容】

本发明的目的是克服传统绝缘材料的缺点和不足，提供一种耐热性和绝缘性能良好、韧性和憎水性强的氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层及其涂覆方法。

本发明采用氟碳树脂作为基材，配以功能性填料、固化剂、分散剂、改性剂和溶剂等，经专用设备研磨分散，制得性能优异的绝缘涂层材料。本发明的具体措施和方案如下：

本发明氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层各组份按重量百分比组成如下：

氟碳树脂65-70；耐热绝缘填料15-20；固化剂10-15；分散剂1-3；改性剂2-4；溶剂2-7。

所述耐热绝缘填料可以是SiO2或Al2O3、所述固化剂可以是异氰酸酯、所述改性剂可以是甲基三甲氧基硅烷或羧基丁腈橡胶、所述分散剂可以是十四烷基醋酸铵或PEG2000、所述溶剂可以是乙酸仲丁酯。氟碳树脂的C-F键键长小、键能大、化学稳定性高；填料SiO2、Al2O3超细粉末的加入可以提高涂层的耐热性和绝缘能；改性剂加入后可以增强涂层的韧性和憎水性。

本发明氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层的涂覆方法包括如下步骤：

a.将所述氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层的所有组份混合、研磨、分散，经100-140目筛网过滤；

b.将氧化锌避雷器阀片侧面洗净，并进行干燥处理；

c.用a步骤制得的涂料涂覆于氧化锌避雷器阀片侧面，固化后完成氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层的涂覆。

【具体实施方式】

现结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层材料按重量百分比为：氟碳树脂∶SiO2或Al2O3∶异氰酸酯∶十四烷基醋酸铵或PEG2000∶甲基三甲氧基硅烷或羧基丁腈橡胶∶乙酸仲丁酯＝65∶15∶10∶3∶3∶4。

氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层的涂覆方法包括如下步骤：

a.将所述氧化锌避雷器阀片侧面绝缘涂层的所有组份混合用砂磨机研磨分散3小时，经120目筛网过滤；