[发明专利]基于线性梯度表面处理的环氧树脂绝缘表面电荷抑制方法

说明书

本发明公开一种基于线性梯度表面处理的环氧树脂绝缘表面电荷抑制方法，其特征在于，该方法主要步骤包括：先制作环氧树脂绝缘试样；然后在环氧树脂绝缘试样表面进行线性梯度设计：将试样表面分为五个紧密连接的区域，设计表面电导依次减小；将试样放置在氟化处理设备内，按照单调分布梯度在不同位置处理不同时间，温度25℃，即可得到抑制表面电荷积聚的环氧树脂材料。本发明对提高GIL绝缘子的性能和直流输电系统的安全性有重要的理论价值和工程意义。

技术领域

本发明属于改性绝缘材料及其制备领域，具体涉及一种基于线性梯度表面处理的环氧树脂绝缘表面电荷抑制方法。

背景技术

随着高压输电系统的快速发展，GIL(气体绝缘金属封闭管道)由于具有可靠性高、经济性好、耐压等级高、输送容量大等优点，在近年来得到逐渐广泛的应用。盆式绝缘子作为GIL设备中的固体绝缘，其表面是系统绝缘最薄弱的部分，在长期运行过程中环氧绝缘表面积累大量电荷，可能引发沿面闪络。环氧树脂具有卓越的电、热、力学性能，常被用来制造盆式绝缘子。研究表明，环氧绝缘表面闪络引起的故障在总故障中占有相当大的比例。因此，对绝缘材料进行表面改性，使其可以加快表面电荷的消散，为进一步提高GIL绝缘子可靠性提供了新的思路，成为提高电力系统安全性和可靠性的重要途径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于线性梯度表面处理的环氧树脂绝缘表面电荷抑制方法，通过对环氧树脂进行梯度氟化处理，梯度氟化处理后的环氧树脂试样具有二维梯度表面电导分布，表面电荷积累得到抑制，绝缘材料的耐受电压增强，提高了GIL的运行稳定性和电力系统的安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于线性梯度表面处理的环氧树脂绝缘表面电荷抑制方法，该方法包括如下步骤：

1)制作环氧树脂绝缘试样：

(1)将环氧树脂基和固化剂按照3:1的质量比进行混合；

(2)机械搅拌60-90min；

(3)脱气处理40-60min；

(4)倒入涂有脱模剂的模具中加热至70℃，固化4小时；

(5)加热至130℃，再固化4小时；

(6)完全固化后，冷却、脱模即可得到环氧树脂绝缘试样；

2)在环氧树脂绝缘试样表面进行线性梯度设计：

(1)将试样表面分为五个紧密连接的区域，设计表面电导依次减小；

(2)将试样放置在氟化处理设备内，按照单调分布梯度在不同位置处理不同时间，温度25℃，即可得到抑制表面电荷积聚的环氧树脂材料。

所述步骤2)中分步骤(2)按照单调分布梯度在不同位置处理不同时间，其中氟化处理时间分别为60min、45min、30min、15min、0min。

所述步骤2)中分步骤(2)按照单调分布梯度在不同位置处理不同时间，其中氟化处理时间分别为40min、30min、20min、10min、0min。

所述步骤2)中分步骤(2)按照单调分布梯度在不同位置处理不同时间，其中氟化处理时间分别为20min、15min、10min、5min、0min。

所述步骤1)中分步骤(1)环氧树脂基为缩水甘油醚类的双酚A环氧树脂。

所述步骤1)中分步骤(1)固化剂为低分子量聚酰胺树脂HY-651。

所述步骤2)中分步骤(2)氟化处理设备使用的气体是N₂/F₂的体积比为4/1的混合气体。

有益效果