CN103420609B - 用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃产品及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃绝缘子，旨在提供用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃配方及方法。该配方由以下原料组成：二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、氧化钡、氧化锌、三氧化二铋、氧化钇、二氧化钛；利用该配方制造直流玻璃绝缘子的方法的具体步骤包括：将原料按重量百分比混合均匀，然后投入到熔炼炉中，熔炼获得玻璃液，最后将玻璃液倒入预热的模具中，取出即得到直流玻璃绝缘子。本发明降低了玻璃绝缘子的电导损耗和松弛损耗，提高了玻璃绝缘子的介电常数，使玻璃绝缘子具有较大的主电容和成串的电压分布均匀，同时改善了玻璃介电性能随温度和频率的变化的稳定性。<!--1-->
Description
技术领域
本发明是关于玻璃绝缘子，特别涉及用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃配方及方法。
背景技术
钢化玻璃绝缘子是输电线路的重要配套设备。随着超高压、特高压直流输电技术迅速发展和成熟，直流输电线路的建设步伐也必越来越快，直流线路绝缘子的需求量也必将越来越迫切。在玻璃绝缘子研制和制造过程中，玻璃配方是决定玻璃绝缘子性能的关键。目前，用于交流玻璃悬式绝缘子制造的玻璃是钠钙玻璃，其质量百分比：SiO265%～72%；Al2O31.5～3.5%；Fe2O30.05～0.4%；CaO5～8%；MgO2～4%；K2O1～3%；Na2O10～15%；BaO0～3%。但在直流输电条件下，钠钙玻璃中钠离子在直流电场长期作用下会发生单向迁移和局部聚集，引起玻璃不可逆的“老化”，特别由于漏电流的作用，绝缘子发热会加剧钠离子迁移，促进玻璃老化和失效。为此，专利CN101475308B公开了一种用于生产直流玻璃绝缘子的配方，该配比调整了钾钠比例，并引入Li2O和B2O3助剂，改善玻璃熔制性能。但由于Li2O和B2O3助剂是一种易挥发物质，在生产过程中很容易造成玻璃组分偏析以及微气孔产生，同时Na2O+K2O+Li2O含量过高，达到15%以上，导致直流玻璃绝缘子介质损耗高、体积电阻率温度稳定性差、合格率低、成本较高等问题，难以完全满足超高压特大吨位直流玻璃绝缘子生产工艺要求。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于直流玻璃绝缘子的低损耗玻璃及制备方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃配方，所述配方由以下原料组成，各原料的重量百分比为：
作为进一步的改进，所述氧化钠与氧化钾的重量百分比之和为11～14%。
作为进一步的改进，所述氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌的重量百分比之和为10～15%。
提供使用所述的低损耗玻璃配方制造直流玻璃绝缘子的方法，具体步骤包括：将原料按重量百分比混合均匀，然后投入到熔炼炉中，在1350～1400℃的温度下熔炼1～2小时，获得玻璃液，最后将玻璃液倒入预热的模具中，取出即得到直流玻璃绝缘子。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、氧化锌和三氧化二铋复合助剂的引入，可使钠硅玻璃在1400℃以下融制，氧化钇的引入，降低了玻璃高温的粘度，便于玻璃料输送和后续成型加工；
2、氧化锌、三氧化二铋和氧化钇的加入，缩减碱金属氧化物，即氧化钠和氧化钾的用量，减少玻璃结构因碱性氧化物浓度偏大造成的玻璃的结构疏松现象，降低电导损耗和松弛损耗，从而使介质损耗大幅度降低；
3、配方中不含易挥发的氧化锂和三氧化二硼助剂,避免了玻璃组分偏析和气孔产生等问题，可大幅度降低玻璃的介质损耗，改善体积电阻率的温度稳定性；
4、二氧化钛的引入，能提高玻璃的介电常数，使玻璃绝缘子具有较大的主电容和成串的电压分布均匀，达到减少无线电干扰、降低电晕损耗的目的；同时可改善玻璃介电性能随温度和频率的变化的稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃配方由以下原料组成，各原料的重量百分比为：
其中，氧化钠与氧化钾的重量百分比之和为11～14%，氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌的重量百分比之和为10～15%。
使用上述的低损耗玻璃配方制造直流玻璃绝缘子的方法，具体步骤包括：将原料按重量百分比混合均匀，然后投入到熔炼炉中，在1350～1400℃的温度下熔炼1～2小时，获得完全融化澄清的玻璃液，最后将玻璃液迅速倒入预热的模具中，取出即得到直流玻璃绝缘子，直流玻璃绝缘子可呈透明的圆形薄片和长条状透明玻璃体。
下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
表1是本发明的8个实施例，分别是S1～S8，其中的组分配方按重量百分比wt%计。
表1实施例的组分配方(重量百分比wt%)
将表1中所列的各个实施例按配方进行配料，然后混合均匀，实施例1至实施例8分别在1350～1400℃的熔炼炉中熔炼2小时、2小时、2小时、2小时、1.5小时、1.5小时、1小时、1小时，获得完全融化澄清的玻璃液，将玻璃液迅速倒入预热的模具中，得到透明的圆形薄片和长条状透明玻璃体。玻璃的各项性能见表2，以实施例7，即S7的各项性能最佳，优于目前所报道的直流绝缘子玻璃配方性能。
表2实施例玻璃的各项性能
Claims (4)
1.用于直流玻璃绝缘子制造的低损耗玻璃产品，其特征在于，所述低损耗玻璃产品由以下原料组成，各原料的重量百分比为：
2.根据权利要求1所述的低损耗玻璃产品，其特征在于，所述氧化钠与氧化钾的重量百分比之和为11～14％。
3.根据权利要求1所述的低损耗玻璃产品，其特征在于，所述氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌的重量百分比之和为10～15％。
4.使用权利要求1至3任意一项所述的低损耗玻璃产品制造直流玻璃绝缘子的方法，其特征在于，具体步骤包括：将原料按重量百分比混合均匀，然后投入到熔炼炉中，在1350～1400℃的温度下熔炼1～2小时，获得玻璃液，最后将玻璃液倒入预热的模具中，取出即得到直流玻璃绝缘子。
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