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贝博app下载:一种高性能油浸绝缘纸及其制备方法与应用

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  导航:X技术最新专利造纸;纤维素;纸品设备的制造及其加工制造技术

  本专利针对传统绝缘纸机械性能与绝缘性不足的问题,创新性提出通过添加纳米TiO₂改性剂并优化分散、热压、浸渍工艺,明显提升油浸绝缘纸的工频击穿强度与热稳定性,同时降低介电常数,实现机械性能与绝缘性能的协同增强。

  [0001]本发明属于特种纸生产领域,具体涉及一种高性能油浸绝缘纸及其制备方法与应用。

  [0002]特高压输电技术是实现国家西电东送、北电南送的重要战略,而特高压电力变压器绝缘是发展特高压输送技术一定要解决的基础性问题。相关的统计多个方面数据显示,我国电网在运行中的事故主要出现在设备故障方面,而设备故障又以绝缘损坏事故为主,变压器中的故障更是以绝缘发生意外事故为主。

  [0003]油浸式变压器是目前使用最广泛、容量最大的一种变压器,并且几乎所有的超(特)高压输电系统中的电力变压器都是油浸式变压器。油浸式变压器的内绝缘是采用绝缘纸和绝缘油组成的油纸复合绝缘系统,油浸式变压器的油纸复合绝缘的绝缘能力是关系到油浸式变压器能否正常运行的决定因素。

  [0004]未解决现存技术的缺点和不足之处,本发明的首要目的是提供一种高性能油浸绝缘纸的制备方法。

  [0005]本发明的另一目的是提供一种由上述制备方法制备得到的高性能油浸绝缘纸。

  [0006]本发明的再一目的是提供一种上述高性能油浸绝缘纸在特高压变压器中的应用。

  [0009](I)复配:将芳纶短切纤维、芳纶浆柏、云母浆料分别进行分散,然后将芳纶短切纤维、芳纶浆柏、云母分散液均匀混合,得到混合浆料;

  [0010](2)改性:在搅拌的条件下向步骤(I)制得的混合浆料溶液中加入改性剂,且加入过程温度控制在一些范围内,制得楽料;

  [0011](3)超低浓斜网成型:将步骤(2)得到的浆料斜网成型、脱水、烘干处理;

  [0012](4)热压:将步骤(3)得到的纸样进行热压处理,得到热压复合绝缘纸;

  [0013](5)浸渍:将步骤(4)得到的热压复合绝缘纸先进行真空干燥,然后再将真空干燥后的复合材料放入变压器绝缘油中进行真空浸渍处理,再干燥,制得高性能油浸绝缘纸。

  [0014]步骤(I)所述芳纶短切纤维、芳纶浆柏、云母分散液以绝干质量比(I?2):(4?5):(4?6)均勾混合。

  [0016]步骤(2)所述的改性剂是纳米级的Ti02固态粉末,其粒径S1nm,加入量为混合楽料绝干质量的2.0?4.0%,加入过程温度控制在20?40°C。

  [0017]步骤(3)所述的斜网成型的过程中的浆浓(即浆料的质量浓度)为0.08%。

  [0019]步骤(5)所述的线)所述的变压器绝缘油为Gemini X矿物绝缘油,浸渍温度为30?50°C,浸渍时间为18?30小时。

  [0023]本发明的高性能的油浸绝缘纸需要多种纤维的合理复配,芳纶短切纤维是纸张物理强度的大多数来自,芳纶浆柏是一种增强联接纤维材料,云母拥有非常良好的绝缘性能和耐高温性能,三种浆料通过合适的比例进行复配,然后添加适量的改性剂进行改性,采用超低浓度(0.08%)斜网纸机湿法成型技术,再进行热压处理,最后与绝缘油浸渍处理,制备出绝缘等级优良的特高压变压器用高性能油浸绝缘纸。

  [0025](I)本发明制备的高性能油浸绝缘纸是由三种浆料合理复配而获得的,充分的利用和发挥了不同纤维的优势,复配工艺简单,对设备要求较低。

  [0026](2)本发明采用超低浓度(0.08%)斜网成型技术,非常切合纤维絮聚倾向较大,实现超低浓度下高科技纤维均匀分散的纸页成型,同时造纸法抄造油浸绝缘纸,将大幅度的降低绝缘纸的成本。

  [0027](3)本发明创新地在复合浆料中加入改性剂,对浆料进行改性,优化复合绝缘纸的性能,提高其工频击穿强度,降低绝缘纸的相对介电常数,保证成纸在拥有良好的绝缘性同时绝有很好的机械性能和热稳定性。

  [0028](4)本发明采用的热压工艺对设备要求较低,且简单易操作,方便灵活。

  [0029]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

  [0032]本实施例的一种高性能油浸绝缘纸的制备方法,具体制备步骤如下:

  [0033](I)复配:将芳纶短切纤维以质量百分比0.5 %的浓度在转速为3000r/min的高速分散机中分散20min;芳纶浆柏以质量百分比1.0%的浓度在转速为1000r/min的高速分散机中分散15min;云母浆料以质量百分比1.0 %的浓度在转速为1000r/min的高速分散机中分散lOmin。最后将分散处理后的芳纶短切纤维、芳纶浆柏、云母分散液以绝干质量比1:4:5均匀混合,得到混合浆料;

  [0034](2)改性:向步骤(I)制得的混合楽料溶液中加入粒径S 1nm的纳米级的Ti02粉末,加入量为绝干浆料质量的2.0%,边加入边搅拌,且加入过程温度控制在20°C ;

  [0035](3)超低浓斜网成型:将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.08%于斜网成型网上进行成型、脱水、烘干处理;

  [0036](4)热压:将步骤(3)得到的纸样在温度为200°C,压力为ISMPa条件下进行热压处理0.5小时,得到热压复合绝缘纸;

  [0037](5)浸渍:将步骤(4)得到的热压复合绝缘纸在温度为50°C条件下进行线小时。然后再将预处理的复合材料置于Gemini X矿物绝缘油中在30°C条件下进行线小时,再干燥,制得高性能油浸绝缘纸。

  [0040]本实施例的一种高性能油浸绝缘纸的制备方法,具体制备步骤如下:

  [0041 ] (I)复配:将芳纶短切纤维以质量百分比0.5 %的浓度在转速为3500r/min的高速分散机中分散25min;芳纶浆柏以质量百分比1.0%的浓度在转速为1500r/min的高速分散机中分散20min;云母浆料以质量百分比1.0%的浓度在转速为1500r/min的高速分散机中分散15min。最后将分散处理后的芳纶短切纤维、芳纶浆柏、云母分散液以绝干质量比1:4:5均匀混合,得到混合浆料;

  [0042](2)改性:向步骤(I)制得的混合楽料溶液中加入粒径S 1nm的纳米级的Ti02粉末,加入量为绝干浆料质量的2.0%,边加入边搅拌,且加入过程温度控制在30°C ;

  [0043](3)超低浓斜网成型:将步骤(2)得到的浆料取一定量浆浓为0.08%于斜网成型网上进行成型、脱水、烘干处理;

  [0044](4)热压:将步骤(3)得到的纸样在温度为220°C,压力为20MPa条件下进行热压处理0.5小时,得到热压复合绝缘纸;

  [0045](5)浸渍:将步骤(4)得到的热压复合绝缘纸在温度为60°C条件下进行线小时。然后再将预处理的复合材料置于Gemini X矿物绝缘油中在30°C条件下进行线小时,再干燥,制得高性能油浸绝缘纸。

  [0046]本实施例的高性能油浸绝缘纸的性能检验测试数据:样品厚度:0.073mm;紧度:

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