CN103310915A

CN103310915A - 一种在架空输电线上形成绝缘层的方法

Info

Publication number: CN103310915A
Application number: CN2013102687057A
Authority: CN
Inventors: 王天德
Original assignee: 3M China Ltd
Current assignee: 3M China Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: CN103310915B

Abstract

本发明提供一种在架空输电线上形成绝缘层的方法，包括：在输电线上涂刷无溶剂涂料，形成第一涂层；待所述第一涂层半干/干后在所述第一涂层上缠绕电气绝缘胶带，形成胶带层；以及在所述胶带层上涂刷无溶剂涂料，形成第二涂层。由此通过填充架空输电线的导线之间的空隙、提供胶带和涂料共同形成的绝缘层达到良好的绝缘和防水效果。

Description

一种在架空输电线上形成绝缘层的方法

技术领域

本发明涉及架空输电线的防护，尤其涉及一种在架空输电线上形成绝缘层的方法。

背景技术

高压架空输电线通常需要与周围环境保持一定的安全距离，然而，由于树木生长、鸟类栖息，仍然有对地面放电的危险，对周围环境和人员带来险情，也可能导致跳闸等产生线路故障。

已经有一些方案试图解决这一问题，例如，为高压架空输电线提供绝缘防护。一种方法是用绝缘胶带缠绕高压架空输电线，然而，由于环境中的水分、阳光照射等影响，胶带很容易松开。

中国专利ZL200820199271.4提供了一种技术方案，根据其披露的内容，提供了一种用于高压输电线上的绝缘防护件，它包括从里至外依次包覆在所述高压输电线外周的防水胶带、粘结主绝缘层、硅胶层以及热缩绝缘层，施工时通过热吹风使得热缩绝缘层软化并紧缩固定在输电线上。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，能够在架空输电线上形成耐久的绝缘层，并且易于施工。

按照本发明的一个方面，提供一种在架空输电线上形成绝缘层的方法，包括：a)在输电线上涂刷无溶剂涂料，形成第一涂层；b)待所述第一涂层半干或干后在所述第一涂层上缠绕电气绝缘胶带，形成胶带层；以及c)在所述胶带层上涂刷无溶剂涂料，形成第二涂层。

按照本发明的一个方面，所述无溶剂涂料包括一种无溶剂的快干涂料，能够迅速在架空输电线上形成绝缘层。

按照的本发明的另一个方面，所述无溶剂涂料包括基料，能够填充架空输电线的导线之间的空隙。

按照的本发明的再一个方面，所述电气绝缘胶带选自PVC绝缘胶带和有机硅绝缘胶带中的一种，能够提供绝缘保障。

按照的本发明的方法，能够在架空输电线上形成绝缘层，通过填充架空输电线的导线之间的空隙、提供胶带和涂料共同形成的绝缘层达到良好的绝缘和防水效果，胶带层被固化在涂料层中，从而整个绝缘层更为牢固、耐久和能够经受环境的温度、湿度变化，由于采用了快速固化的无溶剂涂料，无需在施工现场加热，施工简便，并能形成无气泡的密实绝缘层。

优选的，形成所述第一涂层的无溶剂涂料和形成所述第二涂层的无溶剂涂料分别独立的选自环氧类、有机硅类或聚氨酯类有机无溶剂涂料中的一种。

优选的，形成所述第一涂层的所述无溶剂涂料选自聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含陶瓷材料和蜡共40-60%，篦麻油15-30%，聚醚多元醇10-20%，沸石1-10%，二乙基甲苯二胺1-3%，二氧化钛1-5%，填料1-5%，二甲基二氢化牛脂基氯化铵0-1%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

优选的，所述无溶剂涂料选自所述聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含蓖麻油40-60%、填料15-30%、沸石10-20%、环己酮与甲醛的聚合物10-20%、二氧化钛1-5%、二乙基甲苯二胺1-2%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

优选的，形成所述第一涂层的所述无溶剂涂料选自所述环氧类无溶剂涂料，所述环氧类无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-70%和固化剂30-40%；所述基料按照重量百分比含触变剂1-5%、环氧树脂60-70%、二氧化钛1-10%和水合硅酸镁20-30%；所述固化剂按照重量百分比含对叔丁基苯酚20-30%、水合硅酸镁20-30%、间苯二甲胺10-20%、三甲基六亚甲基二胺10-20%、支链-4-壬基酚1-5%和酞菁绿1-5%。

优选的，所述无溶剂涂料选自聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含蓖麻油40-60%、填料25-35%、沸石10-20%、聚醚多元醇1-10%、二氧化钛1-5%和二乙基甲苯二胺1-2%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

优选的，所述无溶剂涂料选自所述聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料70%-90%和固化剂10%-30%；所述基料按照重量百分比含丙烯酸树脂40-60%，二氧化钛20-40%，丙二醇单甲醚乙酸酯5-10%，硅石和石英共1-5%，环己酮1-10%和氢氧化铝1-5%；所述固化剂按照重量百分比含六亚甲基二异氰酸酯的聚合物50-70%和六亚甲基二异氰酸酯30-50%。

优选的，在步骤b)中，待所述第一涂层涂刷完10-25分钟后，在所述第一涂层上缠绕电气绝缘胶带以形成所述胶带层。

优选的，所述电气绝缘胶带以半搭接的方法缠绕。

优选的，所述电气绝缘胶带选自PVC绝缘胶带和有机硅绝缘胶带中的一种。

本发明中，“某物质按重量百分比含某组分”是指以该物质的总质量为100%时，该组分所占的质量比；如，聚氨酯类有机无溶剂涂料中含基料60-80%指以聚氨酯类有机无溶剂涂料的质量为100%，则基料质量占60-80%；而基料含篦麻油15-30%是指以基料质量为100%，则篦麻油质量占15-30%。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，附图以便于说明的方式表示，并未按照比例画出，仅为示意性质，未提供全部细节，相同的编号在不同的图中表示相同或对应的部分。其中：

图1是按照本发明的一个实施例在架空输电线上形成的绝缘层的示意图；

图2是按照本发明的一个实施例在架空输电线上形成的绝缘层的截面示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。下述说明旨在对本发明的总体构思进行解释，而不应当理解为限制。

参见图1和图2。按照本发明，一种在架空输电线100上形成绝缘层的方法包括：在输电线上涂刷无溶剂涂料(优选为快速固化无溶剂涂料)，形成第一涂层102；待第一涂层102半干或干后在第一涂层102上缠绕电气绝缘胶带，形成胶带层104；以及，在胶带层104上涂刷快速固化无溶剂涂料，形成第二涂层106。

按照本发明，用于第一涂层102的无溶剂涂料可以所述选自环氧类、有机硅类或聚氨酯类有机无溶剂涂料中的一种。适用的环氧类或聚氨酯类无溶剂涂料中含基料和固化剂，混合后基料与固化剂发生交联，形成致密的三维立体结构，防止水份进入和松动绝缘层。

适用的有机硅类无溶剂涂料可以是一种室温硫化硅橡胶（RTV），在一定条件下，如空气中的水分或适当的催化剂，发生反应，形成高分子量的交联结构，起防水密封作用。

按照本发明的一个可选的实施例，一种用于第一涂层102的聚氨酯类有机无溶剂涂料可以是：含有基料60-80%（重量百分比，下同），基料中主要含陶瓷材料和蜡共40-60%，篦麻油15-30%，聚醚多元醇10-20%，沸石1-10%，二乙基甲苯二胺1-3%，二氧化钛1-5%，填料（非危险化合物成分）1-5%，二甲基二氢化牛脂基氯化铵0-1%；这种聚氨酯无溶剂涂料还包含固化剂20-40%，固化剂主要含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

这种固化剂固化速度较快，通常是在使用时把基料与固化剂混合，这样形成的无溶剂涂料含有较多填料，能够有效地填满架空输电线100各条导线之间的空隙。

其中填料可以是硅灰石、二氧化硅等中的一种或组合，或其他适用的非危险化合物。

本例中的聚氨酯类有机无溶剂涂料的其余成分包括多元醇树脂、多异氰酸酯和/或胺类等化合物。

按照本发明的另一个可选的实施例，一种用于第一涂层102的聚氨酯类有机无溶剂涂料可以含基料60-80%，基料中主要含蓖麻油40-60%、填料（非危险化合物成分）15-30%、沸石10-20%、环己酮与甲醛的聚合物10-20%、二氧化钛1-5%和二乙基甲苯二胺1-2%；这一例子的聚氨酯类有机无溶剂涂料含固化剂20-40%，其主要含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

按照本发明的另一个可选的实施例，一种用于第一涂层102的环氧类无溶剂涂料可以包括基料60-70%，基料主要成份含触变剂1-5%、环氧树脂60-70%、二氧化钛1-10%和水合硅酸镁20-30%；这种环氧类无溶剂涂料可以包括固化剂30-40%，固化剂的主要成份包括对叔丁基苯酚20-30%、水合硅酸镁20-30%、间苯二甲胺10-20%、三甲基六亚甲基二胺10-20%、支链-4-壬基酚1-5%和酞菁绿1-5%。

熟悉本领域的人员根据这里的披露能够制备以上这些涂料，或者，对于其中的某些实施例，类似的合适商品例如3M Scotchkote165HB，可以从市场上得到。

使用时把基料与固化剂混合，然后尽快涂刷在架空输电线100上。

步骤1，可以用涂刷的方式在架空输电线100上形成绝缘层的第一涂层102。例如用刷子纵向、横向均匀地展开抹平快速固化无溶剂涂料，使其填满架空输电线100中各条导线之间的空隙，如图2所示，然后按照一定的方向把涂料刷匀，使涂料能流平固化成均匀的膜，如果有气泡，则用刷子去除气泡，使架空线输电线100表面被第一涂层102完全覆盖。

优选地，第一涂层102的厚度可以小于或达到0.5mm。

由于形成的第一涂层102的牢固程度与架空线输电线100表面处理的清洁程度有很大的关系，较好地，在涂刷第一涂层102之前对架空线输电线100表面进行清洁处理，包括采用适当方法先除去表面油污、油脂和灰尘。例如，使用合适的溶剂除去表面油污、油脂，或采用手动工具或电动工具清除松动锈迹和氧化皮，如果有旧漆膜，可以除去松动部分并将旧漆膜表面打磨粗糙。

步骤2，待第一涂层102半干或干后在第一涂层102上缠绕电气绝缘胶带，形成胶带层104。可以在第一涂层102涂刷完10-25分钟后进行这一步骤，视环境温度、湿度决定，例如，在常温及空气自然流动状况下，一般需要15分钟达到第一涂层102半干或干的状态。这里，“半干”是指涂层已干燥至不会自然流动，“干”是指涂层已完全固化。

在按照本发明的一个可选的实施例中，第一涂层102涂刷完15分钟后开始缠绕电气绝缘胶带。可以采用的电气绝缘胶带包括PVC绝缘胶带和有机硅绝缘胶带等，例如，一种优选的PVC胶带为3M Scotchrap^TM51#电气绝缘胶带，可以从3M中国有限公司商业地得到。这种胶带表面涂有特殊胶贴剂，具有自粘性，并且适于全天候使用。其他具有良好绝缘性能和自粘性的PVC绝缘胶带也可以用于本发明的方法，例如，一种适用的有机硅绝缘胶带可以是3M

70型电气绝缘胶带。

可以用传统的方法缠绕电气绝缘胶带，例如半搭接的方式，即胶带螺旋地缠绕，每一圈相邻的胶带彼此重叠一半的胶带宽度，胶带边缝保持平行。胶带通常应保持一定的拉紧力，使得每一圈胶带紧密连接，形成胶带层104并压紧第一涂层102。

步骤3，以类似于形成第一涂层102的方法在胶带层104上涂刷第二涂层106。在某些例子中，可以采用与第一涂层102同样的材料和方法，例如以上用于第一涂层102的涂料，形成与第一涂层102相同的第二涂层106，覆盖胶带层104。或者，在另一些例子中，采用可选的其他涂料，因此，第二涂层106的材料选用可以与第一涂层102的材料相同或不同。优选地，第二涂层106具有防紫外线的性能。

例如，在按照本发明的一个可选的实施例中，一种如前所述用于第一涂层102的聚氨酯无溶剂涂料也可以用于第二涂层106。这种聚氨酯无溶剂涂料包括基料60-80%和固化剂20-40%，其中基料含蓖麻油40-60%、填料（非危险化合物成分）15-30%、沸石10-20%、环己酮与甲醛的聚合物10-20%、二氧化钛1-5%和二乙基甲苯二胺1-2%；而其中固化剂主要含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。这种聚氨酯无溶剂涂料具有良好的防紫外线性能。

在按照本发明的另一个可选的实施例中，一种适用的聚氨酯类无溶剂涂料含基料60-80%和固化剂20-40%，其中基料含蓖麻油40-60%、填料（非危险化合物成分）25-35%、沸石10-20%、聚醚多元醇1-10%、二氧化钛1-5%和二乙基甲苯二胺1-2%；而其中固化剂含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。本聚氨酯类无溶剂涂料优选用于形成第二涂层106，但也可用于形成第一涂层102。

或者，一种类似的合适商品例如3M Scotchcast^TM525BG，可以从市场上得到。

按照本发明的另一个可选的实施例，一种防紫外线的聚氨酯无溶剂涂料可以包括基料70%-90%和固化剂10%-30%，其中基料主要含丙烯酸树脂40-60%，二氧化钛20-40%，丙二醇单甲醚乙酸酯5-10%，硅石和石英共1-5%，环己酮1-10%和氢氧化铝1-5%；而其中固化剂含六亚甲基二异氰酸酯的聚合物50-70%和六亚甲基二异氰酸酯30-50%。这种聚氨酯无溶剂涂料同样适用于第二涂层106或第一涂层102。

或者，如前所述用于第一涂层102的有机硅涂料也可以用于第二涂层106。

对根据本发明形成在架空输电线上形成的绝缘层进行试验，针对长40CM、直径2.98CM的架空铝线进行实验，其中第一涂层102厚度0.5mm，所用材料为3M Scotchcast525BG，胶带层104为3M Scotchrap^TM51#绝缘胶带，第二涂层106为3M Scotchcast525BG，厚度0.5mm，对5件试样测试，电压从零开始按1KV/S速度升压，直到20ACKV，保持时间60S，若不击穿，为耐电压值，结果通过测试，表明此方法形成的绝缘层满足实际要求。

显然，可以在本发明的范围内作出一些变化，其他类似的涂料也可以用于本发明，如权利要求书所限定。

Claims

1.一种在架空输电线上形成绝缘层的方法，包括：

a)在输电线上涂刷无溶剂涂料，形成第一涂层；

b)待所述第一涂层半干或干后在所述第一涂层上缠绕电气绝缘胶带，形成胶带层；以及

c)在所述胶带层上涂刷无溶剂涂料，形成第二涂层。

2.如权利要求1所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，形成所述第一涂层的无溶剂涂料和形成所述第二涂层的无溶剂涂料分别独立的选自环氧类、有机硅类或聚氨酯类有机无溶剂涂料中的一种。

3.如权利要求2所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，形成所述第一涂层的所述无溶剂涂料选自聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含陶瓷材料和蜡共40-60%，篦麻油15-30%，聚醚多元醇10-20%，沸石1-10%，二乙基甲苯二胺1-3%，二氧化钛1-5%，填料1-5%，二甲基二氢化牛脂基氯化铵0-1%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

4.如权利要求2所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，所述无溶剂涂料选自所述聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含蓖麻油40-60%、填料15-30%、沸石10-20%、环己酮与甲醛的聚合物10-20%、二氧化钛1-5%、二乙基甲苯二胺1-2%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

5.如权利要求2所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，形成所述第一涂层的所述无溶剂涂料选自所述环氧类无溶剂涂料，所述环氧类无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-70%和固化剂30-40%；所述基料按照重量百分比含触变剂1-5%、环氧树脂60-70%、二氧化钛1-10%和水合硅酸镁20-30%；所述固化剂按照重量百分比含对叔丁基苯酚20-30%、水合硅酸镁20-30%、间苯二甲胺10-20%、三甲基六亚甲基二胺10-20%、支链-4-壬基酚1-5%和酞菁绿1-5%。

6.如权利要求2所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，所述无溶剂涂料选自聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料60-80%和固化剂20-40%；所述基料按照重量百分比含蓖麻油40-60%、填料25-35%、沸石10-20%、聚醚多元醇1-10%、二氧化钛1-5%和二乙基甲苯二胺1-2%；所述固化剂按照重量百分比含多亚甲基多苯基多异氰酸酯至少99%，余量为不可避免的杂质。

7.如权利要求2所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，所述无溶剂涂料选自所述聚氨酯类有机无溶剂涂料，所述聚氨酯类有机无溶剂涂料按照重量百分比含基料70%-90%和固化剂10%-30%；所述基料按照重量百分比含丙烯酸树脂40-60%，二氧化钛20-40%，丙二醇单甲醚乙酸酯5-10%，硅石和石英共1-5%，环己酮1-10%和氢氧化铝1-5%；所述固化剂按照重量百分比含六亚甲基二异氰酸酯的聚合物50-70%和六亚甲基二异氰酸酯30-50%。

8.如权利要求1所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，在步骤b)中，待所述第一涂层涂刷完10-25分钟后，在所述第一涂层上缠绕电气绝缘胶带以形成所述胶带层。

9.如权利要求1所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，所述电气绝缘胶带以半搭接的方法缠绕。

10.如权利要求1所述的在架空输电线上形成绝缘层的方法，其特征在于，所述电气绝缘胶带选自PVC绝缘胶带和有机硅绝缘胶带中的一种。