[发明专利]一种室温硫化硅橡胶基交流电缆附件材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910056449.2 申请日: 2019-01-22
公开(公告)号: CN109665755B 公开(公告)日: 2020-02-18
发明(设计)人: 王歆;郑伟浩;卢振亚;胡泽森 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: C04B26/32 分类号: C04B26/32;C04B35/453;C04B111/90
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 陈智英
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 室温 硫化 硅橡胶 交流 电缆附件 材料 及其 制备 方法
【说明书】:

发明属于交流电缆附件材料的技术领域,公开了一种室温硫化硅橡胶基交流电缆附件材料及其制备方法。所述室温硫化硅橡胶基交流电缆附件材料主要由氧化锌基陶瓷、室温硫化硅橡胶、交联剂以及催化剂制备得到;氧化锌基陶瓷的原料包括氧化锌、氧化铋、四氧化三钴、三氧化二锑、碳酸锰、三氧化二铬、三氧化二镍、二氧化硅、氧化镁和氧化钇。本发明还公开了附件材料的制备方法。本发明的交流电缆附件材料具有适宜的非线性系数并具有高的压敏场强,提高了该附件材料的击穿场强,满足电压等级更高的电缆的需求。本发明的方法简单,成本低廉,容易实施。

技术领域

本发明属于交流电缆附件材料领域,具体涉及一种室温硫化硅橡胶基交流电缆附件材料及其制备方法。

背景技术

国内外电力设备正朝着电压高、体积小、重量轻和高可靠性的方向发展,在高压、超高压乃至特高压交直流输变电系统(简称为高压输变电系统)中,绝缘是最为关键的核心问题之一,系统电压等级越高,绝缘问题的重要性和困难度均越加显著。高压输变电系统中的绝缘设备或部件,其自身所承受的电压分布往往不均匀,尤其是输电电缆终端的绝缘部分、各种绝缘子的高压端部分等等,所承受的电场强度要远远超出整体电场强度的平均值,甚至达到平均值的数倍,由此带来了一系列不利的影响。

在高压输变电系统的实际工程应用中,为了改善绝缘设备或部件整体电压分布的均匀程度,缓和局部的高电场强度,已经试验并采用了诸多的技术手段,包括:复杂的电极形状、在绝缘介质内嵌入金属起到内屏蔽作用、在绝缘介质内部加多层平行电容极板、在绝缘介质表面或外围布置均压环作为中间电极、安装并联的均压电容,等等。这些措施对于缓和绝缘设备或部件局部的高电场强度具有一定效果,但附加的均压元件大大增大了设备制造的复杂度和困难度,而均压效果却并不够理想。

当电场从第一介质向第二介质过渡时,由于电场的中断产生对电缆绝缘层有害的不均匀电场。例如在屏蔽的电缆中,沿着电缆的轴电场是均匀的,径向上电场才存在差异。当将电缆端接或叠接时,沿着电缆会将电缆的屏蔽物去除一段。这种屏蔽物的去除引起电场在屏蔽物末端的中断,从而导致高电场。为了不损害系统的期望寿命,必需降低这些高应力。

在电场从第一介质向第二介质过渡,例如从屏蔽电缆部分向已去除了原始屏蔽物的电缆部分过渡时,通过将电场分级,可降低电应力。已研究和采用的许多方法来进行这种均压。

可将所述电阻分级用于交流以及直流的应用。当电压以脉冲的形式存在时,为了实现均压也可使用电阻均压。在如上所述电缆终端的情况下,在最接近电缆屏蔽部分的区域,环绕所述电缆未被屏蔽的部分将具有适宜电阻的物体引入并使之同所述屏蔽物电接触。当跨越所述电缆施加正电压时,电流通过所述物体朝向电缆的屏蔽物流动,所述屏蔽物处于接地电位。在所述物体中于是出现电阻电压降,这使得电位更均匀地分布。如果所述物体由一种呈现非线性电阻的材料组成,电位分布将更线性,所述非线性电阻随着电场的增强而降低。越接近屏蔽物的边缘,所述均压物体中的电场越强,结果,假如所述物体呈现这样一种非线性电阻时,所述物体中的电阻就越低。这样,沿着该均压物体的电压降在呈现这种非线性电阻的物体中将比在不呈现这种电阻的物体中分布得更均匀。

而现有电阻分级材料存在压敏场强不够高,限制了进一步更高电压等级的应用,本发明的材料具有比现有材料更高的压敏场强,同时保持了与现有材料相当的漏电流。

发明内容

针对交流电缆附件的电场不均匀、压敏场强不高等问题,本发明的目的在于提出一种室温硫化硅橡胶基交流电缆附件材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现:

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