CN100543473C - 一种漏电检测仪用非线性电阻阀片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电位梯度低、通流容量大的漏电检测仪专用氧化锌非线性电阻阀片及制备方法。其特征在于，将下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100∶3.5∶0.5∶0.6∶0.7∶1.2∶0.5～1.0∶30～40进行称重；先将复合添加剂混合后预合成，然后与其余添加剂一起混合煅烧，最后再与主料ZnO混合粉碎，再经喷雾造粒、成型、排胶、隧道炉中1100-1140℃保温2-4h烧成圆饼形电阻介质后磨片、喷铝、涂敷绝缘漆，即制的电阻阀片。本发明方法制备的漏电检测仪用非线性电阻阀片的电位梯度低，通流容量大，而且在大批量生产时性能分散性小，合格率高。

Description

一种漏电检测仪用非线性电阻阀片及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种漏电检测仪用非线性电阻阀片及其制备方法。

背景技术

漏电检测仪非线性电阻阀片要求U_1mA值低，同时阀片具有一定的厚度以保证强度，同时要求通流容量大(1200A以上)。现有的以ZnO为主成分，添加Bi，Sb，Mn，Co，Si等成分金属氧化物、然后经混合，成型，烧成工艺制成的避雷器用电阻片，作为漏电检测仪用电阻阀片，由于电位梯度相对较高(200V/mm左右)，因此导致阀片太薄，在通流容量大的情况下，瓷片的强度不够，例如电位梯度在200V/mm的常规D7电阻片在U_1mA为0.38kV时，厚度仅为1.9mm，通流容量为600A，很容易使瓷片破损，很难满足漏电检测仪用非线性电阻阀片的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电位梯度低，通流容量大的漏电检测仪专用氧化锌非线性电阻阀片及制备方法。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种漏电检测仪用非线性电阻阀片，其特征在于，包括由下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100：3.5：0.5：0.6：0.7：1.2：0.5～1.0：30～40制备而成的电阻介质；所述的复合添加剂为：TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，其重量比为：13：25：2。

上述漏电检测仪用非线性电阻阀片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

a.将下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100：3.5：0.5：0.6：0.7：1.2：0.5～1.0：30～40进行称重；其中复合添加剂为：TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，并按重量比13：25：2进行称重；先将复合添加剂混合后在1050℃-1150℃预合成，然后与其余添加剂一起混合，在800-850℃保温3h煅烧，最后再与主料ZnO混合粉碎，湿法球磨制成料浆；

b.将料浆进行喷雾造粒制成造粒料，然后将造粒料装入钢模压力成型，制成圆饼形素坯；

c.将素坯装入隧道炉中进行排胶，然后在1100～1140℃保温2-4h烧成，制成圆饼形电阻介质；

d.将烧成后的圆饼电阻介质两端面研磨后喷铝电极，最后在圆饼电阻介质圆周面涂敷绝缘层，即制得电阻阀片。

上述步骤中，所述的涂敷绝缘层可涂敷两遍。

本发明与常规避雷器用电阻片组成相比，具有以下优点：

(1)去掉了能抑制晶粒生长的Sb，Si等组分，加入了促进晶粒生长的Pb(BO₃)₂·H₂O，及复合添加剂TiO2，BaCO3，SrCO3，并采用复合添加剂预合成工艺保证了晶粒生长均匀，以及采用添加剂的煅烧有效提高了电阻介质混合均匀性。通过这些技术措施使电阻阀片的电位梯度从200V/mm降到了45-55v/mm.，提高了通流容量，并且在大批量生产时性能分散性低，合格率高。参见表1

表1 添加剂及复合添加剂采用不同工艺处理的阀片性能比较

 

	方波耐受能力	U<sub>1mA</sub>合格率
			Ti，Ba，Sr不预合成	600A	90％
添加剂不煅烧	800A	50％
			本发明方法	2000A	99％

(2)在电阻阀片侧面上一遍绝缘漆后，固化，然后再上一遍绝缘漆，可明显提高阀片的4/10uS波耐受能力，参见表2。

表2 采用不同涂敷工艺对阀片方波耐受能力的比较

 

	4/10uS波耐受能力
		上一遍145漆	50kA
上两遍145漆	100kA

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

一种漏电检测仪用非线性电阻阀片，包括由下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100：3.5：0.5：0.6：0.7：1.2：0.5～1.0：30～40制备而成的电阻介质；所述的复合添加剂为：TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，其重量比为：13：25：2。优选组成的实施例参见表3。

表3                                       公斤

注：复合添加剂SBT为TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，的重量比为：13：25：2

上述漏电检测仪用非线性电阻阀片的制备方法，包括下述步骤：

a.按表3组成进行称重；先将复合添加剂混合：按料：球：水＝1：1：1.1，球磨12h以上，烘干过筛后在箱式炉预合成；然后与其余添加剂一起混合，混合工艺同上，混合后在箱式炉中煅烧；煅烧过的添加剂按料：球：水＝1：1：1.1，球磨16h以上，烘干过筛后再与主料ZnO混合，按常规湿法球磨工艺制成料浆。复合添加剂预合成温度及所有添加剂煅烧温度参见表4。

b.将料浆进行喷雾造粒制成造粒料，然后将造粒料装入钢模压力成型，制成圆饼形素坯。

c.将素坯装入隧道炉中进行排胶，然后在隧道炉中烧成，制成直径7cm，厚8mm的电阻介质。

d.将烧成后的电阻介质两端面研磨后喷铝电极，最后在电阻介质圆周面涂敷145绝缘漆，烘干后再涂第二遍145绝缘漆，烘干后即制得电阻阀片。

表4

实施例1-3的电阻阀片的指标性能测试结果列于表5

表5

Claims (3)

1.一种漏电检测仪用非线性电阻阀片，其特征在于，包括由下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100：3.5：0.5：0.6：0.7：1.2：0.5～1.0：30～40制备而成的圆饼形电阻介质；所述的复合添加剂为：TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，其重量比为：13：25：2。

2.按照权利要求1所述漏电检测仪用非线性电阻阀片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

a.将下述组分的原料：ZnO、Bi₂O₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃、Ni₂O₃、Pb(BO₃)₂·H₂O、复合添加剂，按重量比：100：3.5：0.5：0.6：0.7：1.2：0.5～1.0：30～40进行称重；其中复合添加剂为：TiO₂、BaCO₃和SrCO₃，并按重量比13：25：2进行称重；先将复合添加剂混合后在1050℃-1150℃预合成，然后与其余添加剂一起混合，在800-850℃保温3h煅烧，最后再与主料ZnO混合粉碎，湿法球磨制成料浆；

b.将料浆进行喷雾造粒制成造粒料，然后将造粒料装入钢模压力成型，制成圆饼形素坯；

c.将素坯装入隧道炉中进行排胶，然后在1100～1140℃保温2-4h烧成，制成圆饼形电阻介质；

d.将烧成后的圆饼电阻介质两端面研磨后喷铝电极，最后在圆饼电阻介质圆周面涂敷绝缘层，即制得电阻阀片。

3.按照权利要求2所述漏电检测仪用非线性电阻阀片的制备方法，其特征在于，所述的涂敷绝缘层涂敷两遍。