[发明专利]制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料

说明书

本发明涉及一种用于制造绝缘子的材料，尤其是一种用于制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料。

高压直流大容量长距离输电技术，是在传统的高压交流输电技术基础上发展的又一新的技术领域，它与交流输电相比具有工程造价低、损耗小、对周围环境干扰轻等优点，因此，直流输电是整个世界长距离超高压输送电力能源的发展方向。由于高压直流输电，对起绝缘、支持作用的绝缘子而言，是在定向电场下运行，绝缘子材料内部的离子在定向电场作用下会被迁移，当累计迁移电荷量达到一定值时，绝缘子材料就会失去绝缘作用而被击穿，另外，电荷作用产生静电，产品表面易吸尘被污秽，使闪络电压明显降低，所以对于制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料有着特殊的性能要求。

目前，直流绝缘子基本上是以陶瓷材料为主，在陶瓷材料中，载流子一般为碱金属离子、碱土金属离子以及铁、钛等变价离子，当两种金属离子的比例达到一定值时，则会明显地降低材料的电导率，这就是“中和效应”；当材料中引入大半径离子时，会阻挡小半径离子的定向迁移，亦会降低材料的电导率，即“压抑效应”，另外，陶瓷材料中含有铁铁等杂质，在定向电场下会发生一定的“蠕变”现象，即电导率随时间而逐渐增加，当撤除外电场时，电导率又恢复原值。显然，对于高压直流输电用瓷绝缘子来说，其制造材料的组分限定是非常关健的。到目前为止，人们在制造高压直流输电用瓷绝缘子时，所选用的陶瓷材料均以工业氧化铝为骨料，虽然工业氧化铝成本较高，但人们还没有寻求到一种以替代工业氧化铝的廉价材料为骨料的陶瓷材料。

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种可大幅度降低直流绝缘子成本、恰当地运用“中和效应”和“压抑效应”、充分地应用天然矿物资源的制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料。

本发明上述目的是通过以下技术手段实现的。一种制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料，其组成为：锻烧铝矾土30～50％、长石8～20％、碱土金属盐2～5％、粘土40～60％。

所述的碱土金属盐可由碱土金属氧化物替代。

所述的碱土金属盐或碱土金属氧化物中的金属可为锶、钡、镭。

所述的粘土的组成为：高岭粘土72％、多水高岭粘土10％、伊利石粘土17％。

所述的锻烧铝矾土为AlO含量82～90％、TiO含量≤4.5％、真密度≥3.55g/cm、锻烧温度1450～1550℃。

所述的长石为KO含量10～13％、NaO含量0.4～1.0％、熔融温度1260～1340℃。

所述的粘土中的氧化钠含量＜1％。

本发明所提供的制造高压直流输电用瓷绝缘子的材料可大幅度降低直流绝缘子成本，恰当地运用“中和效应”和“压抑效应”，充分地应用天然矿物资源，增强了直流绝缘子的生产能力，提高了产品的性能指标，产品样品检测结果表明，其机械强度高，电性能好，特别是耐直流老化特性优于以工业氧化铝为骨料而制成的直流绝缘子。

下面详细介绍本发明具体实施例。实施例1：以一吨材料为例，取46％的粘土，其中高岭粘土占粘土的72％、多水高岭粘土占粘土的10％、伊利石粘土占粘土的17％，锻烧铝矾土38％，长石13％，碳酸钡或碳酸锶或碳酸镭3％，锻烧铝矾土的性能指标为AlO含量82～90％、TiO含量≤4.5％、真密度≥3.55g/cm、锻烧温度1450～1550℃。长石的性能指标为KO含量10～13％、NaO含量0.4～1.0％、熔融温度1260～1340℃。粘土中的氧化钠含量＜1％。将料配好后，入球磨机球磨，磨至320目筛余0.08％～0.12％，用200目筛过筛，然后除铁，使机械铁含量＜0.00016％，再脱水、真空练泥、成形、修坯、干燥、上釉、烧成。

实施例2：以一吨材料为例，取可塑指标、结合强度、干燥性能等不同的粘土1为29％、粘土2为5％、粘土3为6％、粘土4为5％，锻烧铝矾土44％，长石8％，氧化钡或氧化锶或氧化镭3％，将料配好后，可按实施例1的制造工艺进行制造。