CN109355008A - 一种高压绝缘母线及涂装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压绝缘母线及涂装工艺，包括母线本体，母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，防腐层由有机硅涂料涂覆而成，绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂60份～75份、丙烯酸酯橡胶40份～45份、钛酸酯偶联剂5份～7份、氧化锆3份～4份、二氧化硅20份～24份、环烷油3份～7份、硬脂酸钙4份～6份、明矾石3份～4份、乙烯基三甲氧基硅烷5份～7份、无碱玻璃纤维2份～6份、三元乙丙胶9份～17份。本发明涂层结构能够有效减少母线本体的电气短路问题，大幅度提高母线的绝缘性能以及防腐性能，以提高母线的使用寿命。

Description

一种高压绝缘母线及涂装工艺
技术领域
本发明涉及母线技术领域，特别是涉及一种高压绝缘母线及涂装工艺。
背景技术
电力安全生产中，绝缘安全至关重要，涉及到人身安全、工业生产安全等一系列问题。其中，短路事故是各类电力绝缘事故频发的重要原因之一。
引起短路事故的一个重要原因是母线本身的裸线运行，母线未加保护暴露在环境中，容易因人、动物(如老鼠等)以及其他物体偶然接触而发生接地和相间短路，对电力系统的安全运行、电力检修造成了极大的安全隐患。引起短路事故的另一个重要原因是电力系统过电压，电力安装过程中受空间和施工要求的约束，导线布局比较紧凑，导线之间的空气绝缘距离小，产生过电压时，很容易造成空气绝缘击穿引起短路事故。可见，良好的绝缘，尤其解决裸母线造成的短路和过电压击穿空气绝缘的短路是保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故发生的最基本、最可靠的手段。
由于客观条件的限制，目前广泛采用的各类防范措施都存在一定的缺陷，如采用封闭母线，虽然避免了外界因素造成的短路事故，但散热差，母线易过热，增加了检修、巡视难度，工程造价较高，施工周期长，难度大，一般只在极重要的场合应用，不宜大范围推广。在导线间设置绝缘挡板，成本低，是有效的处理方式之一，但大部分场合不具备安装条件。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高压绝缘母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，防腐层由有机硅涂料涂覆而成，绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂60份～75份、丙烯酸酯橡胶40份～45份、钛酸酯偶联剂5份～7份、氧化锆3份～4份、二氧化硅20份～24份、环烷油3份～7份、硬脂酸钙4份～6份、明矾石3份～4份、乙烯基三甲氧基硅烷5份～7份、无碱玻璃纤维2份～6份、三元乙丙胶9份～17份。
本发明进一步限定的技术方案是：所述绝缘层的制备工艺如下：将有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶分散在环烷油中，分散速度为1200-1400转/分钟，分散温度为100-110℃，分散时间为20-30分钟，然后依次加入钛酸酯偶联剂和三元乙丙胶，搅拌混合20-25分钟，加入硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷，硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加入氧化锆、明矾石和无碱玻璃纤维，控制反应温度为85-90℃，反应时间为12-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
进一步的，所述耐腐层包括重量份数计的以下组分：有机硅树脂：11-14份，醇酸树脂：4-5份，CaCO3：2-4份，甲基-吡咯：1-3份，去离子水：5-7份，氯化钠：6-7份，钡酸盐：2-3份，钼酸盐：1-2份，有机膨润土：2-4份。
前所述的一种高压绝缘母线，所述耐腐层的制备工艺如下：将有机硅树脂和醇酸树脂分散在去离子水中，分散速度为1100-1300转/分钟，分散温度为90-100℃，分散时间为35-40分钟，然后依次加入钼酸盐、钡酸盐和氯化钠，搅拌混合15-20分钟，加入CaCO3和氯化钠，CaCO3和氯化钠的质量比为1：(2～3)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的甲基-吡咯，搅拌均匀后加入有机膨润土，控制反应温度为100-110℃，反应时间为13-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压绝缘母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将所述防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率240r/min～300r/min，搅拌时间10min～15min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为5μm～10μm；然后置于190～210℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将所述绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率145r/min～150r/min，搅拌时间50min～60min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于300～310℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即可。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中采用在母线本体内侧涂覆防腐层，外侧涂覆绝缘层的涂层结构，其中，有机硅涂料作为防腐层涂料，具有优异的防腐效果好，绝缘层以有机硅树脂为基料，具有优异的电气绝缘性，可确保绝缘层的绝缘性能；防腐层和绝缘层相互结合，可以确保母线本体的防腐以及绝缘性能，能够有效防止母线的电气短路问题，大幅度提高绝缘安全性和耐用性；
(2)本发明中绝缘层以有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶为基料，确保了绝缘层的电气绝缘性，添加的二氧化硅可以使绝缘层具有更稿的击穿强度以及耐电晕性能，加入的三元乙丙胶觉有优良的耐老化性能，可以提高绝缘层的使用寿命，添加的乙烯基三甲氧基硅烷是可以提高绝缘层与防腐层粘结程度的良好促进剂，使二者结合的更加紧密，此外，添加的硬脂酸钙和明矾石，可以结合形成阻水层，使得绝缘层具有良好的防潮憎水性能。本发明能够有效防止母线的电气短路问题，大幅度提高绝缘安全性和耐用性，可用于电力电器裸露金属带电体的外绝缘保护，能有效防止各种相间、相对的短路事故的发生，并能减少因系统过电压引起的短路事故的发生，提高电气设备的运行可靠性和安全性；
(3)本发明中的防腐层中的甲基-吡咯，具有优异的化学稳定性能，可以提高防腐层的防腐效果，钼酸盐作为一种粘结剂可以与氯化钠以及CaCO3形成整体性较强的涂层，使得防腐层极为致密，具有较好的耐蚀性。
具体实施方式
实施例1：一种高压绝缘母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，防腐层由有机硅涂料涂覆而成，绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂60份、丙烯酸酯橡胶40份、钛酸酯偶联剂5份、氧化锆3份、二氧化硅20份、环烷油3份、硬脂酸钙4份、明矾石3份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、无碱玻璃纤维2份、三元乙丙胶9份。
其中，绝缘层的制备工艺如下：将有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶分散在环烷油中，分散速度为1200-1400转/分钟，分散温度为100-110℃，分散时间为20-30分钟，然后依次加入钛酸酯偶联剂和三元乙丙胶，搅拌混合20-25分钟，加入硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷，硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加入氧化锆、明矾石和无碱玻璃纤维，控制反应温度为85-90℃，反应时间为12-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
耐腐层包括重量份数计的以下组分：有机硅树脂：11份，醇酸树脂：4份，CaCO3：2份，甲基-吡咯：1份，去离子水：5份，氯化钠：6份，钡酸盐：2份，钼酸盐：1份，有机膨润土：2份。
耐腐层的制备工艺如下：将有机硅树脂和醇酸树脂分散在去离子水中，分散速度为1100-1300转/分钟，分散温度为90-100℃，分散时间为35-40分钟，然后依次加入钼酸盐、钡酸盐和氯化钠，搅拌混合15-20分钟，加入CaCO3和氯化钠，CaCO3和氯化钠的质量比为1：(2～3)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的甲基-吡咯，搅拌均匀后加入有机膨润土，控制反应温度为100-110℃，反应时间为13-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压绝缘母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率240r/min～300r/min，搅拌时间10min～15min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为5μm～10μm；然后置于190～210℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率145r/min～150r/min，搅拌时间50min～60min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于300～310℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即可。
实施例2：一种高压绝缘母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，防腐层由有机硅涂料涂覆而成，绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂67份、丙烯酸酯橡胶42.5份、钛酸酯偶联剂6份、氧化锆3.5份、二氧化硅22份、环烷油5份、硬脂酸钙5份、明矾石3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷6份、无碱玻璃纤维4份、三元乙丙胶13份。
其中，绝缘层的制备工艺如下：将有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶分散在环烷油中，分散速度为1200-1400转/分钟，分散温度为100-110℃，分散时间为20-30分钟，然后依次加入钛酸酯偶联剂和三元乙丙胶，搅拌混合20-25分钟，加入硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷，硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加入氧化锆、明矾石和无碱玻璃纤维，控制反应温度为85-90℃，反应时间为12-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
耐腐层包括重量份数计的以下组分：有机硅树脂：12.5份，醇酸树脂：4.5份，CaCO3：3份，甲基-吡咯：2份，去离子水：6份，氯化钠：6.5份，钡酸盐：2.5份，钼酸盐：1.5份，有机膨润土：3份。
耐腐层的制备工艺如下：将有机硅树脂和醇酸树脂分散在去离子水中，分散速度为1100-1300转/分钟，分散温度为90-100℃，分散时间为35-40分钟，然后依次加入钼酸盐、钡酸盐和氯化钠，搅拌混合15-20分钟，加入CaCO3和氯化钠，CaCO3和氯化钠的质量比为1：(2～3)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的甲基-吡咯，搅拌均匀后加入有机膨润土，控制反应温度为100-110℃，反应时间为13-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压绝缘母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率240r/min～300r/min，搅拌时间10min～15min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为5μm～10μm；然后置于190～210℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率145r/min～150r/min，搅拌时间50min～60min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于300～310℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即可。
实施例3：一种高压绝缘母线，包括母线本体，母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，防腐层由有机硅涂料涂覆而成，绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂75份、丙烯酸酯橡胶45份、钛酸酯偶联剂7份、氧化锆4份、二氧化硅24份、环烷油7份、硬脂酸钙6份、明矾石4份、乙烯基三甲氧基硅烷7份、无碱玻璃纤维6份、三元乙丙胶17份。
其中，绝缘层的制备工艺如下：将有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶分散在环烷油中，分散速度为1200-1400转/分钟，分散温度为100-110℃，分散时间为20-30分钟，然后依次加入钛酸酯偶联剂和三元乙丙胶，搅拌混合20-25分钟，加入硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷，硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：(1.5～2)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的二氧化硅，搅拌均匀后加入氧化锆、明矾石和无碱玻璃纤维，控制反应温度为85-90℃，反应时间为12-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
耐腐层包括重量份数计的以下组分：有机硅树脂：14份，醇酸树脂：5份，CaCO3：4份，甲基-吡咯：3份，去离子水：7份，氯化钠：7份，钡酸盐：3份，钼酸盐：2份，有机膨润土：4份。
耐腐层的制备工艺如下：将有机硅树脂和醇酸树脂分散在去离子水中，分散速度为1100-1300转/分钟，分散温度为90-100℃，分散时间为35-40分钟，然后依次加入钼酸盐、钡酸盐和氯化钠，搅拌混合15-20分钟，加入CaCO3和氯化钠，CaCO3和氯化钠的质量比为1：(2～3)，进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15％的甲基-吡咯，搅拌均匀后加入有机膨润土，控制反应温度为100-110℃，反应时间为13-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
一种应用于高压绝缘母线的涂装工艺，包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率240r/min～300r/min，搅拌时间10min～15min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为5μm～10μm；然后置于190～210℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率145r/min～150r/min，搅拌时间50min～60min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于300～310℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即可。
对照组采用母线本体上单一涂层，与实施例1～实施例3制备的涂层进行性能测试对比，测试结果如下表：
由上表可知，与单一涂层相比，本发明采用防腐层和绝缘层的复合涂层结构，各项性能均更加优异，具有优异的电气绝缘性，化学性质稳定，防腐效果好，使用寿命长，本发明涂层结构能够有效减少母线本体的电气短路问题，大幅度提高母线的绝缘性能以及防腐性能，以提高母线的使用寿命。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种高压绝缘母线，包括母线本体，其特征在于：所述母线本体上涂有位于底层的防腐层，以及位于外层的绝缘层，所述防腐层由有机硅涂料涂覆而成，所述绝缘层包括按照重量份数计的以下组分：有机硅树脂60份～75份、丙烯酸酯橡胶40份～45份、钛酸酯偶联剂5份～7份、氧化锆3份～4份、二氧化硅20份～24份、环烷油3份～7份、硬脂酸钙4份～6份、明矾石3份～4份、乙烯基三甲氧基硅烷5份～7份、无碱玻璃纤维2份～6份、三元乙丙胶9份～17份。
2.根据权利要求1所述的一种高压绝缘母线，其特征在于：所述绝缘层的制备工艺如下：将有机硅树脂和丙烯酸酯橡胶分散在环烷油中，分散速度为1200-1400转/分钟，分散温度为100-110℃，分散时间为20-30分钟，然后依次加入钛酸酯偶联剂和三元乙丙胶，搅拌混合20-25分钟，加入硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷，硬脂酸钙和乙烯基三甲氧基硅烷的质量比为1：（1.5～2），进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15%的二氧化硅，搅拌均匀后加入氧化锆、明矾石和无碱玻璃纤维，控制反应温度为85-90℃，反应时间为12-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
3.根据权利要求1所述的一种高压绝缘母线，其特征在于：所述耐腐层包括重量份数计的以下组分：有机硅树脂：11-14份，醇酸树脂：4-5份，CaCO3：2-4份，甲基-吡咯：1-3份，去离子水：5-7份，氯化钠：6-7份，钡酸盐：2-3份，钼酸盐：1-2份，有机膨润土：2-4份。
4.根据权利要求3所述的一种高压绝缘母线，其特征在于：所述耐腐层的制备工艺如下：将有机硅树脂和醇酸树脂分散在去离子水中，分散速度为1100-1300转/分钟，分散温度为90-100℃，分散时间为35-40分钟，然后依次加入钼酸盐、钡酸盐和氯化钠，搅拌混合15-20分钟，加入CaCO3和氯化钠，CaCO3和氯化钠的质量比为1：（2～3），进行加热反应；采用油浴恒温加热，并添加质量分数为0.12-0.15%的甲基-吡咯，搅拌均匀后加入有机膨润土，控制反应温度为100-110℃，反应时间为13-14小时；去除上清液，自然冷却至常温即可。
5.一种应用于权利要求1～4任意一项所述的高压绝缘母线的涂装工艺，其特征在于：包括以下步骤：
将母线本体置于脱脂液中进行脱脂处理，将预处理后的母线本体浸于活化消光液中进行处理，将活化消光后的母线本体浸于化学氧化液中进行处理；
将所述防腐层在室温下搅拌均匀，搅拌速率240r/min～300r/min，搅拌时间10min～15min；将所述防腐层涂覆于处理后的母线本体表面，厚度为5μm～10μm；然后置于190～210℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即得到所述防腐层；
将所述绝缘层在室温下搅拌均匀，搅拌速率145r/min～150r/min，搅拌时间50min～60min；采用高压静电气喷枪将绝缘层喷涂到防腐层表面上，然后置于300～310℃的烘箱中35～40min，自然降温至室温即可。
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