[发明专利]一种耐低温高压输电用瓷绝缘子及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐低温高压输电用瓷绝缘子及其制备方法，瓷绝缘子包括瓷绝缘子瓷件；瓷绝缘子瓷件包括以下原料：氧化铝、煅烧高铝矾土、钾长石、二氧化锆/高岭土复合材料、氟磷灰石、氧化铈/氧化镧包覆纳米氮化硼、烧结助剂；瓷绝缘子瓷件外还依次设置有强化层和自清洁层；强化层所用涂料由以下原料混合制成：纳米氧化铝溶胶、氧化铈/SiO₂包覆氧化石墨烯复合材料、磷酸二氢铝、纳米凹凸捧土、纳米氮化硼；自清洁层所用涂料由以下原料混合制成：镧/铈共掺杂二氧化钛溶胶、纳米氧化铝溶胶、针状硅灰石、四针状氧化锌晶须。本发明制备得到的瓷绝缘子耐候性好，适用于在极寒地区长期使用，且防污秽性能强，机械性能优异。

技术领域

本发明涉及瓷绝缘子技术领域，具体涉及一种耐低温高压输电用瓷绝缘子及其制备方法。

背景技术

电力是现代社会使用最广泛的二次能源，电力的安全、稳定运行和充足供应是国民经济可持续发展的重要保障。现在的输电线路分为两类：一类是地下电缆，一类是架空线路。地下电缆是将外有铠装的绝缘导线埋在地下的输电线路，由于绝缘水平及价格高昂受到限制。架空线路是将裸导线用绝缘子悬空架设在支持杆塔上的输电线路，架空输电线路的结构、器材简单，易于制造供应，造价较低，施工方便，建设速度较快，可以早收经济效益；而且大部分设施多暴露于地表，便于运行维护。因此，国内外多采用架空输电线路。

瓷绝缘子为输电线路提供支撑和绝缘作用，因此无论在机械强度还是绝缘强度方面的要求都比较高，而且我国自然环境相对比较复杂，瓷绝缘子大多用于室外甚至野外环境，所以还要求瓷绝缘子产品能够适应复杂的环境条件。

绝缘子产品的工作环境和工作条件极其苛刻，饱受冷热急变、酷热、严寒、高酸碱度、高污秽等因素的影响。绝缘子产品在运行过程中，不仅要承受正常运行条件下的工频电压，还要经得起恶劣天气情况下的雷电冲击产生的暂态过电压影响；不仅要承受导线的重量，还要经得起导线覆冰状态、风力作用下导线剧烈甩动等极端因素的考验，不仅要经受酷热，还要经受严寒。绝缘子产品会在长期工作电压和工作负荷作用下产生介质劣化现象，即绝缘子产品的性能随着使用时间的延长而降低，最后导致产品劣化。

随着我国电力行业的发展，极寒冷地区对瓷绝缘子的需求也越来越大。用于极寒冷地区所用陶瓷绝缘子，需承受低温冰冻、雷电冲击、介质劣化等恶劣的工作环境，其必须具备良好的抗冻融性能，从而避免出现冻裂、老化、强度降低等问题。

申请号为201911272786.1的国内专利公开了一种高耐寒性的瓷绝缘子，包括：半山泥、长丰泥、伊利石、铝矾土、分子筛、膨润土、氧化锆、磷酸钙纤维、增强纤维、硼酸、改性纳米二氧化钛-硅微粉添加剂、海泡石粉、偶联剂、表面活性剂、防冻剂。该发明的绝缘子采用多种功能性原料复配，提高绝缘子的耐寒性。通过本发明的方法得到的绝缘子具有机械强度高、抗冻融性能优异的特点。但是一方面其原料成分复杂，同时制备得到的瓷绝缘子的耐寒性可进一步提升。

同时，随着输变电线路电压等级的不断提升，为了满足电力行业高压输电线路的发展，目前各电瓷企业正在或已经着手开发更高等级的产品。而随着我国的大气污染程度日益加重，绝缘子污闪现象成为电力系统安全运行的主要威胁。因此提高绝缘子的耐污闪能力是保证输电线路可靠、安全运行的关键之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温高压输电用瓷绝缘子及其制备方法，制备得到的瓷绝缘子耐低温性好，适用于在极寒地区长期使用，且防污秽性能强，机械性能优异。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种耐低温高压输电用瓷绝缘子，所述瓷绝缘子包括瓷绝缘子瓷件；所述瓷绝缘子瓷件包括以下重量份的原料：氧化铝30-36份、煅烧高铝矾土25-30份、钾长石4-7份、二氧化锆/高岭土复合材料15-20份、氟磷灰石8-13份、氧化铈/氧化镧包覆纳米氮化硼1.5-2.5份 、烧结助剂3-5份。