[发明专利]一种用于油浸式电力电容器的粗化膜及其制备方法

说明书

本发明属于薄膜技术领域，具体公开了一种用于油浸式电力电容器的粗化膜及其制备方法。粗化膜的制备原料包括聚丙烯和成核剂，聚丙烯的等规度97％；粗化膜的制备方法包括冷却结晶和纵向拉伸的步骤；其中：冷却结晶的温度≥94℃；纵向拉伸的拉伸温度为145‑150℃，拉伸比率为5.0‑5.6倍。本发明通过选用高等规度的聚丙烯粒子，并在原料中加入一定量的成核剂；同时在制备过程中采用特定的冷却温度，使电工膜粒子的熔体在冷却结晶过程中得到结晶度更高的片材，在纵向拉伸过程中选用更高的拉伸温度和更大的拉伸比，使得片材中的β晶全部熔融，转化为更加稳定的α晶，可减少粗化膜介电强度随温度上升而下降的幅度，有效地改善了粗化膜的耐温性。

技术领域

本发明属于薄膜技术领域，尤其涉及聚丙烯粗化膜，具体涉及一种用于油浸式电力电容器的粗化膜及其制备方法。

背景技术

电力电容器是电网建设的重要组部件，广泛应用于特高压直流输电工程，工厂配电系统、居民小区配电系统、市政商业建筑、交通隧道配电系统、箱变、成套柜等领域。电力电容器一般在室外使用，在使用过程中，使用的环境比较严酷，在夏天受阳光直射的时候工作环境温度最高可达到60多摄氏度；另外电容器在电场作用，因为介质损耗的原因，部分电能被损耗掉转化为热能，导致电容器的温度升高。

一般来说，作为电力电容器中绝缘材质的聚丙烯粗化膜的介电强度会随着环境温度的升高而降低，电力电容器的使用寿命会因此缩短，可靠性降低。如果能够提高电力电容器用粗化膜耐温性，减少粗化膜随着温度升高介电强度下降的幅度，对于提高电力电容器的可靠性，延长使用寿命会有一定帮助。

聚丙烯粗化膜是电力电容器的关键介质材料，具有介电强度高、介电损耗小等优点，生产的全膜电力电容器具有击穿场强高、介质损耗低，消耗有功少，节能，运行温升低，产品寿命长、比特性好、运行安全可靠的特点。但是聚丙烯粗化膜存在对温度比较敏感，介电强度会随着环境温度升高较快速下降的特点。研究发现：温度的上升与电力电容器发生击穿故障的相关度为0.765，存在高度的正相关性特征(参见王靖飞，河北低温区地表阻抗特性改变对电力电容器故障参数的影响[J]，科技通报，2017，(第1期))。在不同环境温度中，测试粗化膜的介电强度，薄膜的介电强度会随着环境温度的升高而降低，从统计数据来看，测试温度从25℃上升到115℃，现有技术粗化膜产品的介电强度下降幅度约为30％。

因此，有必要对粗化膜的耐温性能进行改善，减少粗化膜介电强度随环境温度变化的变化幅度，以提高电力电容器的寿命，并减少故障率。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于油浸式电力电容器的粗化膜及其制备方法，所制备的粗化膜，用于油浸式电力电容器中时，可改善粗化膜的耐温性，减少薄膜介电强度随温度的下降幅度，从而提高电力电容器的使用寿命，并减少使用的故障率。

本发明的发明构思为：本发明通过选用高等规度(大于97％)的国内石化厂家生产的电工膜专用聚丙烯粒子(现有技术中生产粗化膜一般采用的是等规度在95-97％的电工膜专用聚丙烯粒子，其原材料均需进口)，并在原料中加入一定量的成核剂；同时，在制备过程中采用特定的冷却温度(≥94℃)，使电工膜粒子的熔体在冷却结晶过程中得到结晶度更高的片材，并在纵向拉伸过程中选用更高的拉伸温度(145-150℃)和更大的拉伸比(5.0-5.6倍)，使得片材中的β晶全部熔融，转化为更加稳定的α晶。本发明通过选用特定的原料，并改进加工工艺，可减少粗化膜介电强度随温度上升而下降的幅度，介电强度下降幅度可比现有技术减少约11-14％，有效地改善了粗化膜的耐温性。

为克服上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种粗化膜的制备方法。

具体的，一种粗化膜的制备方法，所述粗化膜的制备原料包括聚丙烯和成核剂，所述聚丙烯的等规度97％；

所述制备方法包括冷却结晶和纵向拉伸的步骤；

所述冷却结晶的温度≥94℃；