[发明专利]一种变压器用高压套管及其制作方法

摘要

一种变压器用高压套管及其制作方法，包括内部的铜管和铜管外部环设的陶瓷绝缘子，该陶瓷绝缘子表面沿铜管的轴向均匀分布有环状凸起，该陶瓷绝缘子由基料、填充料和制孔剂烧制完成后在绝缘泥浆中浸泡1‑2h取出晾干得到。本发明以烧制陶瓷的常规原料陶土、煤矸石和铝灰作为主料，其中混入碳化硅和蓝晶石粉作为制孔剂，既可确保烧成后的陶瓷中含有一些开放型气孔（或称开口气孔），而且也不会影响其强度，通过加入高温下体积膨胀的蓝晶石粉，使得开放型气孔明显缩小，从而在陶瓷内部和表面形成细小的气孔，从而助于烧制后的陶瓷绝缘子与其余绝缘材料的结合，如塑料和橡胶等。 1

主权项

1.一种变压器用高压套管，包括内部的铜管和铜管外部环设的陶瓷绝缘子，该陶瓷绝缘子表面沿铜管的轴向均匀分布有环状凸起，其特征在于：该陶瓷绝缘子由基料、填充料和制孔剂烧制完成后在绝缘泥浆中浸泡1‑2h取出晾干得到；按照重量比，所述基料由22‑24份陶土、10‑12份菱镁石粉、18‑20份的煤矸石粉和8‑9份的处理后铝灰组成，填充料由3‑4份单质硅粉、8‑9份的改性硅微粉和5‑6份的改性海泡石绒粉组成，制孔剂由5‑6份细度不超过30微米的碳化硅细粉和4‑5份细度不超过45微米的蓝晶石细粉组成；所述处理后铝灰是将铝灰与水混合制成铝灰浆，然后先向其中加入铝灰重量10‑15%且质量浓度25%的盐酸溶液搅拌反应2h，而后再向其中加入铝灰重量6‑8%的碳酸钠溶液搅拌反应1h，最后过滤并烘干所得到的粉体；所述改性硅微粉是将硅微粉与其重量3‑5%的表面改性剂混合得到，该表面改性剂由氢氧化钡、纳米氢氧化铝和KH550按照重量比3‑4:1‑2:30的比例混合而成；所述改性海泡石绒粉为市售海泡石绒粉与十二烷基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硫酸钙晶须按照重量比100:12:8:20混合搅拌20‑30min后过滤得到；

所述绝缘泥浆为水泥、丙酮、蔗糖、淀粉、米粉、锯末粉和水按照重量比30‑34:8‑10:4‑5:3‑4:2‑3:7‑9:100混合而成，所述米粉为大米晒干后粉磨得到的粉状物，锯末粉为锯末烘干后粉磨后得到的细度不超过100目的细粉。

2.根据权利要求1所述的一种变压器用高压套管，其特征在于：所述表面改性剂中还加入有KH550重量2‑3%的氯化钾。

3.根据权利要求1所述的一种变压器用高压套管，其特征在于：所述填充料中还含有0.6‑0.8份的改性六钛酸钾晶须，所述改性六钛酸钾晶须为市售六钛酸钾晶须与十二烷基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、纳米二氧化钛按照重量比100：3:2:8‑10。

4.根据权利要求1所述的一种变压器用高压套管，其特征在于：所述制孔剂中还含有0.5‑0.7份的高锰酸钾。

5.根据权利要求1所述的一种变压器用高压套管的制作方法，首先按照权利要求1的要求选取制成陶瓷绝缘子的各原料并对原料进行处理，然后按比例混料、磨粉后送入模具中压铸成型，烧结得到绝缘子基体，然后将预先准备好的铜管套在一根木棍上然后穿入到绝缘子基体中，在1100℃且氮气保护氛围中加热2‑3min，待冷却后取出并去除已碳化的木棍，最后浸泡在绝缘泥浆中1‑2h取出晾干即得到产品，其特征在于：所述对原料进行处理是指，将硅微粉与其重量3‑5%的表面改性剂混合得到改性硅微粉，该表面改性剂由氢氧化钡、纳米氢氧化铝和KH550按照重量比3‑4:1‑2:30的比例混合而成；将市售海泡石绒粉与十二烷基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硫酸钙晶须按照重量比100:12:8:20混合搅拌20‑30min后过滤得到改性海泡石绒粉。

6.根据权利要求5所述的一种变压器用高压套管的制作方法，其特征在于，所述绝缘泥浆的制备方法为：按照权利要求5所述的比例分别称取水泥、丙酮、蔗糖、淀粉、米粉、锯末粉和水，然后先将蔗糖与丙酮加入到水中，待蔗糖完全溶解后，再向其中依次加入淀粉、米粉、锯末粉和水泥，拌合均匀即制得绝缘泥浆；所述米粉为大米晒干后粉磨得到的粉状物，锯末粉为锯末烘干后粉磨后得到的细度不超过100目的细粉。

7.根据权利要求5所述的一种变压器用高压套管的制作方法，其特征在于：所述混料、磨粉是指，依次向混合后的各原料中加入各原料总重20%的水、各原料总重10%的猪粪提取物、各原料总重2%的丙酮、各原料总重1%的工业植物油和各原料总重0.8%的改性淀粉，而后拌合均匀并研磨制成细度为300目的粉料；所述猪粪提取物是将猪粪晒干后磨粉，并与其重量8‑10倍的水混合后加入猪粪重量3‑4%的二乙基羟胺，而后在隔绝空气的条件下煮沸5‑10min，之后冷却、过滤得到滤液，再将滤液浓缩至原体积的20%后得到；所述改性淀粉的制备方法为，将淀粉加入到为其重量3‑5倍的水中混合均匀，然后向其中加入淀粉重量8‑10％的锡偶联剂并用硫酸调节pH值至4‑5，再向其中加入淀粉重量1‑3%的杜仲提取物，混合均匀后调节温度至60‑65℃并保温2‑3h，最后向其中加入淀粉重量4‑5%的硬脂酸，搅拌均匀后在100‑110℃条件下烘干至恒重，即得到改性淀粉；所述杜仲提取物为杜仲叶片在水中煮沸20‑30min后过滤掉固体残渣所得的滤液蒸干最后得到的粉末。

8.根据权利要求7所述的一种变压器用高压套管的制作方法，其特征在于：所述杜仲提取物在制备时，先对杜仲叶片进行以下处理：

1）将杜仲叶片用水清洗干净后浸泡到质量浓度为30%的氯化钠溶液中2h，而后捞出并浸泡到质量浓度为35%的氢氧化钠溶液中20min，然后捞出并用清水冲洗干净；

其中，杜仲叶片在氢氧化钠溶液中浸泡10min后，向溶液中施加功率为400W的微波处理2min；

2）将步骤1）中清水冲洗干净的杜仲叶片浸泡其重量3‑5倍的清水中，然后向其中加入杜仲叶片重量1%的纤维素酶，并静置3‑4h，再将杜仲叶片捞出后用清水清洗干净即完成对杜仲叶片的处理。

9.根据权利要求5所述的一种变压器用高压套管的制作方法，其特征在于：所述烧结分为低温段、中温段和氧化烧结段三部分，其中，低温段是指使炉内温度从常温在6h均匀升高到420℃，并保持该温度1‑2h，在此过程中，保持炉内氧气含量不高于4%；

所述中温段是指，使炉内温度从420℃在4h均匀升高到1050℃，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%；

所述氧化烧结段是指，使炉内温度从1050℃在3h均匀升高到1750℃，并保持该温度4h，在此过程中，保持炉内氧气含量不低于45%。