[发明专利]一种高压防污闪抗真空闪络绝缘子及其制备方法

说明书

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种高压防污闪抗真空闪络绝缘子及其制备方法，本发明的绝缘子包括氟化聚合物基体、均匀分散在氟化聚合物基体内的氧化物颗粒和均匀覆盖在氟化聚合物基体表面的光催化剂薄膜，所述氟化聚合物基体表面均匀分散有空穴，所述空穴是采用无机酸化学腐蚀的方法将氟化聚合物基体表面的氧化物颗粒腐蚀去除形成的，所述氧化物颗粒的材料为易溶于无机酸的氧化物，所述光催化剂薄膜是TiO₂‑SiO₂复合光催化剂薄膜。本发明在氟化聚合物绝缘子表面制造分布均匀的空穴，提高绝缘体的表面击穿电压，减少真空闪络现象的发生，并覆盖光催化剂薄膜达到降低绝缘子污染程度及污染速度，延长绝缘子使用寿命的目的，提高绝缘子防污闪性能。

技术领域

本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种高压防污闪抗真空闪络绝缘子及其制备方法。

背景技术

绝缘子是高压输电线路和变电站的重要外绝缘设备。绝缘子长期在户外使用，必然会在其表面沉积大量的固、液、气态污秽微粒，这些污秽微粒在雾露、细雨、覆冰、融雪等恶劣气象条件的作用下，会使绝缘子的电气强度大大降低，在过电压的作用下发生局部电弧放电，进而发生污秽闪络，造成跳闸停电等事故，其经济损失十分惊人。传统的防治污闪方法是在绝缘子外层设置RTV（PRTV）涂层，RTV涂层是性能优异的固体涂层，且RTV涂层具有良好的憎水迁移性能。但是RTV涂层存在易腐蚀、易老化、后期更换难的缺陷，且其使用寿命受周围运行环境、紫外辐射、环境污区等级、污秽种类等诸多因素影响。公告号为CN103489540B的中国发明专利公开了一种电气化铁路接触网用绝缘子，所述的绝缘子本体上涂敷有半导体釉，并在绝缘子的外部设置了伞裙护套，提高了绝缘子的耐污性能，从而防止污闪现象的发生。但是半导体釉同样存在易电蚀老化的缺陷，且设置伞裙护套也增加了工艺难度和制造成本。

除了上述的污秽闪络之外，绝缘子还会发生真空沿面闪络，真空沿面闪络是一种在绝缘子表面气体脱附后形成的高气密环境中发生的贯穿性放电过程。该放电过程是由阴极、真空和绝缘材料表面结合处发射的初始电子对绝缘表面的碰撞引起二次电子发射，二次电子再次碰撞绝缘表面导致电子崩，进而引起表面吸附气体脱附并电离而引发。由此可知，通过改变绝缘体表面结构和微观形貌的方式改变二次电子的轨迹对提高绝缘体真空闪络特性有非常重要的影响。目前主要通过机械抛光、电火花处理、激光刻蚀等物理方法对绝缘体表面粗糙度进行调整，例如公告号为CN106601388B的中国发明专利公开的一种具有孔穴微槽织构化表面的绝缘子及其制备方法，该方法采用激光刻槽，在绝缘子本体表面刻制出微槽阵列，再采用激光烧蚀，在微槽表面形成孔穴。但此类物理处理表面方法都存在一定的随机性，因而对材料表面粗糙度的改变存在较大的分散性，且在打磨改变材料表面粗糙度的同时对材料表面不可避免地会造成一定程度的破坏，故其实际应用受到了很大限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有防污闪和抗真空闪络的绝缘子及其制备方法，目的在于解决现有技术绝缘子防污涂层易老化的问题和物理调整绝缘子表面易对其造成破坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种高压防污闪抗真空闪络绝缘子，包括氟化聚合物基体、均匀分散在氟化聚合物基体内的氧化物颗粒和均匀覆盖在氟化聚合物基体表面的光催化剂薄膜，所述氟化聚合物基体表面均匀分散有空穴，所述空穴是采用无机酸化学腐蚀的方法将氟化聚合物基体表面的氧化物颗粒腐蚀去除形成的，所述氧化物颗粒的材料为易溶于无机酸的氧化物，所述光催化剂薄膜是TiO₂-SiO₂复合光催化剂薄膜。

优选地，所述氟化聚合物基体的原材料为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂中的一种；所述氧化物颗粒的材料为二氧化硅、氧化镁、三氧化二铁或氧化铝中的一种。

优选地，所述氧化物颗粒的粒径为150nm-600nm；所述氧化物颗粒占氟化聚合物基体的质量百分数为2%-8%。