[发明专利]采用电导率自适应调控复合材料的设备出线套管

权利要求书

1.一种采用电导率自适应调控复合材料的设备出线套管，适用于交直流电力系统，包括一导杆，其特征在于，该设备出线套管还包括由内至外依次包裹在所述导杆外侧的均压层、限流层和玻璃纤维套筒；其中，所述玻璃纤维套筒上段外侧包裹有硅橡胶伞群护套，所述限流层内镶嵌有电极延伸层；所述均压层、电极延伸层均为由无机填料粉体颗粒和高绝缘强度有机材料复合而成的电导率自适应调控复合材料制成；所述导杆的两端均设有与所述玻璃纤维套筒形成密闭空间的第一法兰，所述导杆、均压层、限流层以及电极延伸层均位于所述密闭空间内，所述导杆的两端贯穿所述第一法兰并连接有接线端子；所述玻璃纤维套筒的中部设有第二法兰，该第二法兰顶端与所述硅橡胶伞群护套一端固接，该第二法兰内壁与所述电极延伸层相接触；所述均压层和电极延伸层的电导率自适应调控复合材料性能参数与空间电场强度大小自适应匹配，且所述均压层的电导率自适应调控复合材料的阀值场强大于所述电极延伸层的电导率自适应调控复合材料的阀值场强；所述电导率自适应调控复合材料的阀值场强根据所述设备出线套管的电压等级和几何尺寸选择，范围为100V/mm到8000V/mm。

2.根据权利要求1所述的设备出线套管，其特征在于，所述电导率自适应调控复合材料中无机填料粉体颗粒包括ZnO压敏陶瓷粉体、碳纤维粉体、CB粉体、SiC粉体、TiO₂粉体、SrTiO₃粉体、CCTO粉体、SnO₂粉体、ZnO晶须、Al₂O₃粉体的单一粉体或两种及多种粉体的组合；所述电导率自适应调控复合材料中高绝缘强度有机材料包括环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶中的任意一种；通过在100份高绝缘强度有机材料中加入若干份无机填料粉体颗粒制备所述电导率自适应调控复合材料。

3.根据权利要求1所述的设备出线套管，其特征在于，所述电导率自适应调控复合材料的阀值场强通过无机填料粉体颗粒的颗粒大小调整，所述无机填料粉体颗粒大小取值区间为30nm到300μm。

4.根据权利要求1所述的设备出线套管，其特征在于，所述电导率自适应调控复合材料的阀值场强通过无机填料粉体颗粒和高绝缘强度有机材料之间的份数比例进行调整，所述无机填料粉体颗粒中各成分的份数取值为：ZnO压敏陶瓷粉体50-200份，或ZnO晶须、碳纤维、CB、SiC、TiO₂、SrTiO₃、CCTO、SnO₂、Al₂O₃任一种粉体10-95份。

5.根据权利要求1所述的设备出线套管，其特征在于，所述电导率自适应调控复合材料的阀值场强通过引入3-50份的导电粉体颗粒进行多元共混掺杂调整。

6.根据权利要求1所述的设备出线套管，其特征在于，所述限流层采用电导率固定的高绝缘强度有机材料制成，所述高绝缘强度有机材料包括环氧树脂、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶中的任意一种。