[发明专利]一种高耐电弧性环氧绝缘材料及其制备方法，绝缘子

说明书

本发明公开了一种高耐电弧性环氧绝缘材料及其制备方法，绝缘子。该环氧绝缘材料由以下质量份的原料制成：复合环氧树脂1份，固化剂甲基四氢苯酐0.51～0.55份，氧化铝3.25～3.45份；所述复合环氧树脂为酚醛改性双酚A型环氧树脂、聚乙二醇改性双酚A型环氧树脂、双酚酸改性双酚A型环氧树脂组成的混合物。该环氧绝缘材料在玻璃化转变温度、拉伸强度、电气强度与传统材料相当的同时，耐电弧性达到237s，252kV断路器在带压开断大于3243次后方出现闪络，具有优异的耐电弧性，大幅增加了高压断路器带压操作次数，提升内部环氧绝缘部件的寿命和可靠性，降低了电站维护和大修成本。

技术领域

本发明属于电气绝缘材料技术领域，具体涉及一种高耐电弧性环氧绝缘材料及其制备方法，绝缘子。

背景技术

交流高压断路器中环氧浇注绝缘部件一般使用在灭弧室以外，断路器以内的位置，一般用作灭弧室与断路器筒体两端的隔离部件，主要起到绝缘、支撑的重要作用。由于断路器灭弧室在开断过程中，少量电弧溢出至灭弧室以外，断路器以内的区域，导致多次开断后，长期暴露在溢出电弧中的环氧浇注部件绝缘性能迅速下降，再加上SF₆分解产物的腐蚀作用，环氧绝缘部件出现闪络的机率大大增加，缩短了断路器内部环氧绝缘部件的使用寿命，降低了其可靠性。

国内外高压断路器制造企业均能满足GB/T1984-2004中4.110规定的2000次操作试验要求(M1级)或10000次操作试验要求(M2级)，但大都不在高压下操作，与实际使用时的开断寿命并不匹配。随着高压断路器可靠性的研究越来越深入，带压操作试验的开展也越来越多。

国内外对交流高压断路器中环氧浇注绝缘部件沿面闪络的研究较多，在闪络发生的原因方面理解是趋同的，都认为溢出电弧的冲刷、SF₆分解产物的腐蚀作用是导致环氧浇注绝缘部件闪络的主因，提高绝缘的耐电弧性能成为解决此问题考虑的重点，传统交流环氧浇注绝缘材料的耐电弧性一般为180～190s，通过表面处理提升耐电弧性，并提高断路器交流高压断路器带压开断次数亦有报道，如阿尔斯通通过绝缘子表面氟化处理，实现绝缘子表面惰性，耐电弧性为201s，252kV断路器在带压开断大于2520次后方出现闪络；山东泰开通过表面激光处理同样实现了绝缘子表面惰性，耐电弧性198s，126kV断路器在带压开断大于2870次后方出现闪络；平高通过表面涂覆环氧树脂材料的方法来提升绝缘子耐闪能力，在高压开关设备的其他部位应用达到了良好效果(闪络电压提升21％)，但在断路器内部应用时效果并不明显(耐电弧性为204s，252kV断路器在带压开断大于2630次后方出现闪络)，主要原因可能仍与溢出电弧的冲刷作用有关。

CN104774429A公开了一种电气绝缘环氧树脂复合材料及其制备方法，其主要由环氧树脂0.85～1.05份，固化剂1～1.1份，填料3.05～3.3份组成；其中环氧树脂为复合液态环氧树脂，由多官能团环氧树脂与脂环族环氧树脂的混合而成。该发明得到电气绝缘环氧树脂复合材料在作为断路器内绝缘子使用时，具有较好的耐热性、韧性和机械强度，但其耐电弧性和带压操作次数仍需进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐电弧性环氧绝缘材料，从而解决现有技术中，断路器内部环氧浇注绝缘部件耐电弧性能和带压操作次数低，容易出现闪络的问题。

本发明的第二个目的提供上述高耐电弧性环氧绝缘材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种使用上述高耐电弧性环氧绝缘材料的绝缘子。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种高耐电弧性环氧绝缘材料，由以下质量份的原料制成：复合环氧树脂1份，固化剂甲基四氢苯酐0.51～0.55份，氧化铝3.25～3.45份；所述复合环氧树脂为酚醛改性双酚A型环氧树脂、聚乙二醇改性双酚A型环氧树脂、双酚酸改性双酚A型环氧树脂组成的混合物。