高壓套管及其加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及輸變電行業用的高壓套管及其加工工藝。
【背景技術】
[0002] 目前，輸變電行業所用的高壓套管有油浸式和干式兩種結構，干式套管結構的絕 緣層主要有膠浸皺紋紙型、膠浸玻璃絲纖維纏繞型和膠浸合成纖維布等方式。這些產品的 芯子所采用的電容電極均為鋁箱，在芯子卷制時，電容電極和絕緣層交替布置。由于鋁箱易 折、易撕裂，卷制的松緊程度很難控制，對設備的性能及工人的操作水平均要求很高，更為 嚴重的是絕緣油或環氧樹脂不能穿過鋁箱，鋁箱不能很好的與絕緣層融結成一個整體，芯 子內部易產生氣泡、分層等缺陷，增大介質損耗和局部放電量，機械性能差，因此需要在制 作好的芯子外套裝絕緣外套。

【發明內容】

[0003] 本發明提供一種高壓套管及其加工工藝，主要解決【背景技術】中卷制好的芯子填充 環氧樹脂或絕緣油時，其內部的電容電極和絕緣層不能很好融結成一個整體的問題。
[0004] 本發明的技術解決方案如下：
[0005] -種高壓套管，包括導電桿、電容電極以及電容電極間的絕緣層，其特殊之處是： 所述電容電極為導電布、導電網或導電紗中的一種或多種；所述導電布、導電網或導電紗為 無紡布或纖維布浸鍍或刷鍍金屬導電材料或非金屬導電材料，或者由金屬材料絲、金屬材 料帶制成，或者由金屬材料絲與植物纖維絲混合制成；所述電容電極內浸有環氧絕緣材料 或絕緣油。
[0006] 必要時，所述壓套管還可包括絕緣外套。
[0007] 上述導電布、導電網或導電紗的吸水率小于0. 1% ;所述導電布、導電網或導電紗 的厚度為〇. Olmm~Imm ;所述環氧絕緣材料為環氧樹脂或環氧樹脂添加改性填料，所述改 性填料包括氫氧化鋁、三氧化二銻、氧化鋅或白炭黑中的一種或多種；所述環氧樹脂和改性 填料的質量比為1 : 〇. 02~1 : 4。
[0008] 上述浸鍍或刷鍍的金屬導電材料包括銅或錫，所述非金屬導電材料包括炭黑，所 述金屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁；所述植物纖維絲為棉纖維或大豆纖維； 所述導電布、導電網或導電紗經過脫蠟、脫脂、預浸或涂覆偶聯劑處理。
[0009] 上述高壓套管的第一種加工工藝，包括以下步驟：
[0010] 1]芯子卷制
[0011] 1.1]制備導電桿；
[0012] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網卷制在導電桿上；
[0013] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極卷制在經步驟1. 2處理后的導電 桿上；
[0014] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,直至滿足電壓等級要求，形成芯子；
[0015] 2]真空浸膠
[0016] 2. 1]將步驟1處理后的芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0017] 2. 2]采用壓力凝膠工藝或高溫烘干工藝將環氧絕緣材料注入模具內固化成型，自 然降溫至室溫后脫模，形成高壓套管。
[0018] 上述高壓套管的第二種加工工藝，包括以下步驟：
[0019] 1]芯子卷制
[0020] 1.1]制備導電桿；
[0021] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網卷制在導電桿上；
[0022] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極卷制在經步驟1. 2處理后的導電 桿上；
[0023] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,形成第一層芯子；
[0024] 2]真空浸膠
[0025] 2. 1]將步驟1處理后的第一層芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0026] 2. 2]采用壓力凝膠工藝或高溫烘干工藝將環氧絕緣材料注入模具內固化成型，自 然降溫至室溫后脫模；
[0027] 3]交替重復進行步驟1.2至步驟2. 2,依次形成第二層芯子……，直至最外層芯子 固化成型后形成滿足電壓等級要求的高壓套管。
[0028] 上述高壓套管的第三種加工工藝，包括以下步驟：
[0029] 1]芯子卷制
[0030] 1.1]制備導電桿；
[0031] 1. 2]將纖維布、纖維紗或纖維網浸過環氧絕緣材料后卷制在導電桿上；
[0032] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極直接或浸過環氧絕緣材料后，卷 制在經步驟1. 2處理后的導電桿上；
[0033] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,直至滿足電壓等級要求，形成芯子；
[0034] 2]固化
[0035] 將步驟1處理后的芯子放入烘箱中加熱固化，形成滿足電壓等級要求的高壓套 管。
[0036] 上述高壓套管的第四種加工工藝，包括以下步驟：
[0037] 1]芯子卷制
[0038] 1.1]制備導電桿；
[0039] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網卷制在導電桿上；
[0040] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極卷制在經步驟1. 2處理后的導電 桿上；
[0041] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,直至滿足電壓等級要求，形成芯子；
[0042] 2]干燥、真空注絕緣油
[0043] 2. 1]將步驟1處理后的芯子進行干燥處理；
[0044] 2. 2]將處理好的芯子裝配在絕緣外套內部后，進行真空注絕緣油，形成滿足電壓 等級要求的高壓套管。
[0045] 上述高壓套管的加工工藝，還可包括：對固化成型后的套管，或直接裝配絕緣外 套，或直接制作絕緣外套，或先進行機加外形后再裝配絕緣外套，或先進行機加外形后再制 作絕緣外套。
[0046] 上述環氧絕緣材料為環氧樹脂或環氧樹脂添加改性填料，所述改性填料包括氫氧 化鋁、三氧化二銻、氧化鋅或白炭黑中的一種或多種；所述環氧樹脂和改性填料的質量比為 1 : 0· 02 ~1 : 4〇
[0047] 上述壓力凝膠工藝參數要求如下：a、真空度小于500pa ;b、攪拌時間大于20min ; 所述纖維布、纖維紗或纖維網單絲直徑為〇. 05~2mm，目數為10~200目，吸水率小于 0. 1%，在卷制使用前經過脫蠟、脫脂、預浸或涂覆偶聯劑處理；所述導電布、導電網或導電 紗的吸水率小于〇. 1%，厚度為〇. Olmm~1_，在卷制使用前經過脫蠟、脫脂、預浸或涂覆偶 聯劑處理；所述導電布、導電網或導電紗為無紡布或纖維布浸鍍或刷鍍金屬導電材料或非 金屬導電材料，或者由金屬材料絲、金屬材料帶制成，或者由金屬材料絲與植物纖維絲混合 制成；所述浸鍍或刷鍍的金屬導電材料包括銅或錫，所述非金屬導電材料包括炭黑，所述金 屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁；所述植物纖維絲為棉纖維或大豆纖維；所 述導電桿表面噴砂或涂覆偶聯劑。
[0048] 本發明的優點在于：
[0049] 1、高壓套管用電容電極為導電布、導電網或導電紗，完全突破了目前鋁箱材質存 在的缺陷，采用導電布、導電網或導電紗為電容電極，環氧樹脂或絕緣油可順利貫穿該電容 電極，與絕緣層融為一體。另外，改性填料和偶聯劑的加入，也使得介質損耗、局部放電量和 絕緣等電氣性能的測試數據，比同類產品有較大提高。其高壓套管的介質損耗由5%。降低到 3%。，局部放電量由IOpC以下降到5pC以下，絕緣性能提高10%以上。
[0050] 2、提高套管的機械性能，用該工藝制成的高壓套管，不再裝配絕緣外套，就可以滿 足機械強度要求。
[0051] 3、提高了耐高低溫性能，耐低溫性能由原來的零下40度提高到零下60度，耐高溫 性能由原來的60度提高到90度。
[0052] 4、高壓套管生產的合格率由40%提高到90%以上，生產成本降低50%以上。
[0053] 5、本發明高壓套管，可以油浸式和干式兩種結構。
【附圖說明】
[0054] 圖1為本發明高壓套管的結構示意圖；
[0055] 圖中標記為：1-導電桿；2-絕緣層；3-電容電極；4-絕緣外套。
【具體實施方式】
[0056] 參見圖1，本發明高壓套管，包括導電桿、電容電極以及電容電極間的絕緣層，電容 電極為導電布、導電網或導電紗中的一種或多種。必要時，還可包括設置在最外層的絕緣外 套。
[0057] 導電布、導電網或導電紗經過脫蠟、脫脂、預浸或涂覆偶聯劑處理；吸水率小于 〇. 1% ;厚度為〇. Olmm~Imm ;材料為無紡布或纖維布浸鍍或刷鍍銅、錫等金屬導電材料或 炭黑等其它非金屬導電材料，也可以由金屬材料絲、金屬材料帶制成或由金屬材料絲與植 物纖維絲混合制成。金屬材料絲、金屬材料帶包括銅、錫、不銹鋼或鋁等；植物纖維絲為棉纖 維或大豆纖維等。絕緣層和電容電極內浸有環氧絕緣材料或絕緣油。
[0058] 本發明高壓套管加工工藝的第一種實施例，包括以下步驟：
[0059] 1]芯子卷制
[0060] 1.1]制備導電桿；
[0061] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網卷制在導電桿上；
[0062] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極卷制在經步驟1. 2處理后的導電 桿上；
[0063] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,直至滿足電壓等級要求，形成芯子；
[0064] 2]真空浸膠
[0065] 2. 1]將步驟1處理后的芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0066] 2. 2]采用壓力凝膠工藝將環氧絕緣材料注入模具內固化成型，自然降溫至室溫后 脫模，形成套管。
[0067] 在固化成型后的套管外可以裝配絕緣外套或直接制作絕緣外套。
[0068] 本發明高壓套管加工工藝的第二種實施例，包括以下步驟：
[0069] 1]芯子卷制
[0070] 1.1]制備導電桿；
[0071] 1. 2]將絕緣紙、皺紋紙、纖維布、纖維紗或纖維網卷制在導電桿上；
[0072] 1. 3]將導電布、導電網或導電紗材質的電容電極卷制在經步驟1. 2處理后的導電 桿上；
[0073] 1. 4]交替重復進行步驟1. 2和步驟1. 3,形成第一層芯子；
[0074] 2]真空浸膠
[0075] 2. 1]將步驟1處理后的第一層芯子裝入全封閉的模具中抽真空；
[0076] 2. 2]采用壓力凝膠工藝將環氧絕緣材料注入模