一种高压电容式干式套管的加工方法与流程

1.本发明属于输变电行业用干式高压套管加工技术领域，具体涉及一种高压电容式干式套管的加工方法。


背景技术：

2.目前，输变电行业所用的干式高压套管主要有胶浸皱纹纸型和合成纤维布或网格布缠绕型。由于上述两种方式在生产加工前均未对绝缘层和/或电容电极材料进行任何处理，故加工完成的干式高压套管均存在以下问题：
3.1)绝缘层和/或电容电极材料表面上的杂质多，表面清洁度差；
4.2)绝缘层和/或电容电极材料活化性能差；
5.3)绝缘层和/或电容电极材料与环氧树脂及硅胶的粘接性差，不仅是物理上的粘接，还存在化学上的粘接。
6.4)绝缘层和/或电容电极材料与环氧树脂及硅胶的浸渍性能差。
7.以上问题均使得长期运行中，套管内材料易分层，容易产生气隙，导致产品局部放量电逐步扩大，往往在几百到上千皮库，从而给电力系统的正常使用，带来了极大的安全隐患。


技术实现要素：

8.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种高压电容式干式套管的加工方法，大大提高了产品电性能、机械性能和长期运行可靠性。
9.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
10.一种高压电容式干式套管的加工方法，包括对绝缘层和/或电容电极材料进行处理，所述对绝缘层和/或电容电极材料的处理包括如下步骤：
11.步骤一：对合成纤维布和/或电容电极材料进行脱蜡、脱脂处理；
12.步骤二：对合成纤维布和/或电容电极材料进行低温等离子体处理。
13.具体地，所述低温等离子体处理工艺参数如下：
14.电源：ac380v
±
20％；
15.处理方式：双面处理；
16.处理宽度：100-3500mm；
17.处理速度：0.1-2m/s；
18.处理电压：10kv；
19.功率：5000～12000va；
20.使用温度范围：-20-50℃。
21.本发明的有益效果：
22.1)本发明去除了绝缘层和/或电容电极上的杂质，提高了表面清洁度及活化性能，浸润性由原来的0.1％提高到0.7％；
23.2)将经过低温等离子体处理后的布、网格、电容电极用专用仪器检测其进行强度提高了50％，刚度提高了55％，柔软性提高了35％；
24.3)合成纤维布经过离子体或电晕处理后，吸水率小于等于0.01％，单丝直径为0.2～1mm，目数为50～100目；
25.4)经低温等离子体处理的布、网格、电容电极可以和环氧树脂之间由简单的物理粘接提高到分子间的充分的化学粘接，提高了不同材料间的粘接强度，粘接强度约可以提高2倍左右；降低了不同材料因膨胀系数不同随温度改变而分层、开裂而产生气隙的风险，大大提高了产品电性能、机械性能和长期运行可靠性。
附图说明
26.图1为x光检测电容芯子的浸透情况示意图；
27.图2为小样切片吸虹试验图；
28.图3为实际产品切片吸虹试验图；
29.图4为干式套管结构示意图；
30.图中，1-导电杆，2-复合绝缘布或网格布，3-电容电极。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
32.如图4干式套管结构示意图所示，高压电容式干式套管包括导电杆1，复合绝缘布或网格布2和电容电极3，绝缘层是合成纤维布或网格布，灌封成型是采用环氧树脂灌封成型；
33.本发明首次将低温等离子体或电晕处理应用于干式套管的绝缘层和/或电容电极的表面处理，在等离子体的作用下，材料表面的一些化学键发生断裂，形成小分子产物或被氧化成co、co等，这些产物被抽气过程抽走，使材料表面变得凹凸不平，粗糙度增加；在等离子体作用下，材料表面出现部分活性原子、自由基和不饱和键，这些活性基团与等离子体中的活性粒子接触会反应生成新的活性基团；在等离子体对材料表面改性中，由于等离子体中活性粒子对表面分子的作用，使表面分子链断裂产生新的自由基、双键等活性基团，随之发生表面交联、接枝等反应；在使用等离子体活性气体时，会在材料表面聚合产生一层沉积层，沉积层的存在有利于提高材料表面的粘接能力；
34.具体包括如下步骤：
35.步骤一：对合成纤维布和/或电容电极材料进行脱蜡、脱脂处理；
36.步骤二：对合成纤维布和/或电容电极材料进行低温等离子体处理，低温等离子体处理工艺参数如下：
37.电源：ac380v
±
20％；
38.处理方式：双面处理；
39.处理宽度：100-3500mm；
40.处理速度：0.1-2m/s；
41.处理电压：10kv；
42.功率：5000～12000va；
43.使用温度范围：-20-50℃；
44.在采用低温等离子体或电晕处理的样品上进行了不同部位的切片水煮、吸虹试验，切片吸虹试验如图2、图3所示，试验表明：采用处理方案的样品切片试验在规定或延长时间内均无酒精品红溶液沿切片轴向不同材料的粘接界面渗透析出现象，采用低温等离子体或电晕处理，解决了不同材料界面间的粘接强度和可靠性。
45.芯体固化后，在x光机下观测，固化后的复合绝缘材料内无任何气隙，表明材料间粘接良好，无堆积和沉降现象，同时环氧树脂也均匀浸透整个电容芯子，未发现有未浸透而存在气泡、气隙、分层等现象，如图1所示；采用低温等离子体或电晕处理的布、网格、电容电极可提高环氧树脂的浸渍性能。
46.本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种高压电容式干式套管的加工方法，包括对绝缘层和/或电容电极材料进行处理，其特征在于：所述对绝缘层和/或电容电极材料的处理包括如下步骤：步骤一：对合成纤维布和/或电容电极材料进行脱蜡、脱脂处理；步骤二：对合成纤维布和/或电容电极材料进行低温等离子体处理。2.根据权利要求1所述的一种高压电容式干式套管的加工方法，其特征在于：所述低温等离子体处理工艺参数如下：电源：ac380v
±
20％；处理方式：双面处理；处理宽度：100-3500mm；处理速度：0.1-2m/s；处理电压：10kv；功率：5000～12000va；使用温度范围：-20-50℃。

技术总结
本发明公开了一种高压电容式干式套管的加工方法。现有加工方式使得制成的干式高压套管内材料易分层，容易产生气隙，产品局部放量电逐步扩大。本发明对绝缘层和/或电容电极材料进行处理，具体包括对合成纤维布和/或电容电极材料进行脱蜡、脱脂处理及低温等离子体处理。本发明去除了绝缘层和/或电容电极上的杂质，提高了不同材料间的粘接强度；提高了产品电性能、机械性能和长期运行可靠性。机械性能和长期运行可靠性。机械性能和长期运行可靠性。


技术研发人员：周志录 魏光 盛望群 宫衍圣 黄文勋 吴波 刘广军 李琦 刘若飞 夏梦怡
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8