[发明专利]等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理方法及用途

说明书

本发明公开一种等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理方法及用途，该方法是将正硅酸四乙酯TEOS混合气体在等离子体射流管中电离出等离子体，喷射至直流盆式绝缘子表面，形成不同厚度的表面沉积，得到不同表面电导率的高压直流盆式绝缘子,具体步骤为：使用石英玻璃管作为射流管主体，使用实心或空心导体棒作为内部高压电极，并在外侧紧密套电极介质阻挡层，使用铜箔贴于射流管外侧末端；采用等离子体电源作为激励源；将装有前驱体TEOS液体的洗气瓶加热；将一路150‑250sccm氩气通入洗气瓶中，将前驱体TEOS分子带出至射流管中，与另一路5‑7slm氩气充分混合后，通入射流管中，电离形成等离子体,对改性对象进行等离子体处理。

技术领域

本发明属于高电压设备绝缘制备领域，并涉及一种等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理方法及用途。

背景技术

近年来，随着电力系统高电压、大容量输电的发展需求，气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)及气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)因其传输容量大、占地面积小、可靠性高等优点，得到了广泛的关注与应用。其中，盆式绝缘子既起到机械支撑的作用，又作为电气绝缘体，对整个GIS、GIL的安全稳定运行起着决定性的关键作用。然而，即使在质量严苛的±800kV直流特高压工程中，环氧浇注类绝缘子依旧故障频发。

一般认为，GIS/GIL长期运行在直流电压下，盆式绝缘子表面会在高压导杆和接地金属外壳之间极大的场强下积聚大量的电荷，造成盆式绝缘子沿面的局部场强畸变严重，从而增大沿面闪络发生的概率。对盆式绝缘子进行表面处理，改变表面电导率，有助于表面电荷的消散，减少电荷累积，降低电场畸变程度，从而抑制沿面闪络放电的发生。将等离子体射流应用于高压盆式绝缘子表面改性，具有操作简便、易于控制、处理时间短、处理精确度高等优点，为快速工业化表面处理提供了全新的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理方法及用途。通过等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理，加快绝缘子表面电荷消散，进而提高高压直流盆式绝缘子的绝缘性能，提高运行稳定性和电力系统的安全性。

本发明为解决背景技术中的技术问题，提供一种等离子体射流对绝缘子进行表面改性处理方法及用途，该方法是将正硅酸四乙酯TEOS混合气体在等离子体射流管中电离出等离子体，喷射至直流盆式绝缘子表面，形成不同厚度的表面沉积，得到不同表面电导率的高压直流盆式绝缘子。

具体包括如下步骤：

1)使用石英玻璃管作为射流管主体，高压电极和地电极采用针环电极结构：使用实心或空心导体棒作为内部高压电极，并在外侧紧密套电极介质阻挡层，使用铜箔贴于射流管外侧末端；

2)采用等离子体电源作为激励源，该电源放电重复频率25-35kHz，输出电压幅值4-7kV，电流100-250mA；

3)将装有前驱体TEOS液体的洗气瓶在60-80℃水浴下加热；

4)将一路150-250sccm氩气通入洗气瓶中，将前驱体TEOS分子带出至射流管中，与另一路5-7slm氩气充分混合后，通入射流管中，电离形成等离子体；

5)采用机械臂夹住射流管，控制射流管垂直于绝缘材料表面喷射等离子体，并平行于绝缘材料表面移动，对改性对象进行等离子体处理。

所述导体棒采用铜棒，所述铜棒外套的介质阻挡层采用石英玻璃管。

所述铜棒直径3-4mm。

所述介质阻挡层与铜棒外径相同，厚度为1-2mm。

所述铜箔距离射流管末端1-1.5cm。

所述射流管由管体和电极组成，所述管体采用石英玻璃管作为管体材料，所述管体直径为1-2cm，所述管体长度15-25cm。

有益效果