CN103030276A - 高压直流玻璃绝缘子 - Google Patents

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童昌文
吴艳红
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Abstract

本发明公开了高压直流玻璃绝缘子，它包括玻璃件，所述玻璃件的化学成份的重量百分比是：氧化硅65-72％、氧化铝2-4％、氧化钙6-9％、氧化镁2-5％、氧化钡1-3％、氧化钠7-12％、氧化钾3-9％、氧化锂不大于1％，所述玻璃件的绝缘性能为：50℃时体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米。本发明所述玻璃件体积电阻率不仅能满足高压直流输电玻璃件绝缘性能要求：50℃时体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米，而且该玻璃件具有良好的加工工艺性能，宜于工业化生产。

Description

高压直流玻璃绝缘子
技术领域
本发明涉及高压、超高压、特高压直流输电用玻璃绝缘子。
背景技术
直流输电相对交流输电具有工程造价低、功率和能量损耗小、对通信干扰小，无需无功补偿，不受同步运行稳定的限制，适用远距离输送等优点。因此，一般大都采用直流输电。但高压直流输电对直流玻绝缘子的绝缘性能要求更高，具体要求是：在高压直流作用下玻璃件的体积电阻率应当满足如下特性：50℃时玻璃体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米。而现有交流绝缘子玻璃件是不能满足上述高压直流输电各温度下的绝缘性能要求。
发明内容
针对上述现有技术中直流输电对玻璃绝缘子玻璃绝缘性能提出的技术要求，本发明提供了一种绝缘性能可满足高压直流输电玻璃绝缘性能要求的高压直流玻璃绝缘子。
本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述高压直流玻璃绝缘子包括玻璃件，所述玻璃件的化学成份重量百分比是：氧化硅 65-72％、氧化铝 2-4％、氧化钙 6-9％、氧化镁 2-5％ 、氧化钡 1-3％ 、氧化钠 7-12％、氧化钾 3-9％、氧化锂不大于1％，所述玻璃件绝缘性能为：50℃时玻璃件体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米。
而现有交流用绝缘子玻璃件化学成份范围为：氧化硅 65-72％、氧化铝 2-4％、氧化钙 6-9％、氧化镁 2-5％ 、氧化钠 9-12％、氧化钾 3-6％。其玻璃的体积电阻率，30℃时为1014欧姆·厘米、80℃时为1012欧姆·厘米。
本发明是加强利用玻璃件中的碱金属氧化物的“中和效应”和碱土金属氧化物的“压抑效应”提高玻璃件的体积电阻率，达到直流绝缘子的要求。本发明所用的各种氧化物分别由石英砂、长石、石灰石等矿物原料和碳酸钾、纯碱等化工原料引入，各种原料均可在市场上购买，按照设计的化学成分经过计算得出各种原料的重量百分比，在熔炉中高温熔化，经过一系列的物理化学反应后，得到质量均一的玻璃液。
本发明是在交流输电玻璃件成份范围基础上，采取如下措施来调整玻璃化学成份，通过化学成份的变化，使玻璃件的绝缘性能发生变化，达到玻璃件绝缘性能能满足高压直流输电对绝缘子玻璃件绝缘性能的要求。
1、增加氧化钾的含量，减少氧化钠量，用增加氧化钾替代部分氧化钠，并增加第三种碱性氧化物—氧化锂，进一步加强碱金属氧化物的“中和效应”；
2、加入氧化钡，利用碱土金属氧化物的“压抑效应”。
经检测本发明所述的高压直流玻璃绝缘子玻璃件体积电阻率不仅能满足高压直流输电玻璃件绝缘性能的特性要求：50℃时玻璃件体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米，而且该成分范围的玻璃件具有良好的加工工艺性能，宜于工业化生产。
具体实施方式
实施例1,在交流用绝缘子玻璃件化学成份范围：氧化硅 、氧化铝 、氧化钙 、氧化镁 、氧化钠、氧化钾系统的绝缘子玻璃中，增加氧化钾的含量替代部分氧化钠，增加第三种碱性氧化物—氧化锂，进一步加强碱金属氧化物的“中和效应”；加入氧化钡，利用碱土金属氧化物的“压抑效应”。达到提高玻璃件的体积电阻率的目的，满足直流绝缘子的要求。本实施例1的玻璃件化学成分为  氧化硅 68％、氧化铝 3％、氧化钙 8％、 氧化镁 3％ 、氧化钡 2％ 、氧化钠 8％、氧化钾 7％、氧化锂 1％。根据上述化学成份以及各元素实际烧损率等参数，本行业工艺设计员可计算出石英砂、长石、石灰石矿物原料和碳酸钾、纯碱化工原料的重量百分比。经检测本实施例1的玻璃件绝缘性能特性如下: 50℃时玻璃体积电阻率为6.9×1013欧姆·厘米、 90℃时为6.5×1010欧姆·厘米、120℃时为6.8×109欧姆·厘米、150℃时为2.2×108欧姆·厘米。本发明所用的各种氧化物原料均可在市场上购买，本发明所述高压直流玻璃绝缘子的玻璃件的制造方法与现有交流玻璃绝缘子玻璃件制造方法相同。
实施例2，本实施例2的玻璃件化学成分为：氧化硅 66％、氧化铝 4％、氧化钙 8％、 氧化镁 4％ 、氧化钡 3％ 、氧化钠 7％、氧化钾 8％。根据上述化学成份以及烧损率等参数，设计员可计算出石英砂、长石、石灰石矿物原料和碳酸钾、纯碱化工原料的重量百分比。经检测本实施例1的玻璃件绝缘性能特性如下: 50℃时玻璃体积电阻率为2.2×1013欧姆·厘米、 90℃时为2.6×1010欧姆·厘米、120℃时为4.9×109欧姆·厘米、150℃时为1.98×108欧姆·厘米。

Claims (1)

1. 高压直流玻璃绝缘子，它包括玻璃件，其特征是；述玻璃件的化学成份重量百分比是：氧化硅 65-72％、氧化铝 2-4％、氧化钙 6-9％、氧化镁 2-5％ 、氧化钡 1-3％ 、氧化钠 7-12％、氧化钾 3-9％、氧化锂不大于1％，所述玻璃件绝缘性能为：50℃时玻璃件体积电阻率不低于1013欧姆·厘米、90℃时不低于1010欧姆·厘米、120℃时不低于109欧姆·厘米、150℃时不低于108欧姆·厘米。
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