本发明公开了一种户外变电器接点护套材料的制备方法，属于电力材料技术领域。
背景技术：
目前，在电力系统中，为防止外部环境接触对电力设备的影响，在导线接点普遍采用绝缘护套进行包扎防护，但从实际运用效果看，其存在的安全隐患往往将引发更严重的后果。
近年来，市场上存在两种类型的绝缘护套，一种是硅橡胶绝缘套管，其耐磨强度低，抗腐蚀性能较差；另外一种是聚烯烃绝缘护套，耐磨损、耐腐蚀、疏水性相对较好，且易于安装。因户外变电器常年露天放置，其接点易受外部环境的干扰，尤其是位于桥梁、隧道、明洞等建筑物下方，极易有异物搭接，导致短路停电故障发生，通过加绝缘护套可以降低异物坠落、漏水、冰凌等引发的跳闸停电。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对传统绝缘护套在户外较恶劣环境条件下，抗腐蚀性能和耐老化性能较差，导致短路停电故障发生的问题，提供了一种户外变电器接点护套材料的制备方法，本发明以廉价易得的黄土、水泥弃块及瓷渣为原料，经浸泡吸水后液氮冷冻，使内部形成冰渣膨胀开裂，再经粉碎细化成浆料，随后将浆料与沼气液混合发酵，使浆料中重金属离子沉降去除，再利用氢氧化钠溶液提取风化煤粉末，经浓缩得浓缩提取液，再按比例将除杂后的湿料、浓缩提取液与聚乙二醇、羧甲基纤维素钠等搅拌捏合成坯料，最后于隧道窑中烧制成型，得到户外变电器接点护套材料。本发明利用建筑废料为原材料，所得护套为柔性瓷质材料，相比于传统有机高分子材料，其抗腐蚀和耐老化性能大大提高，可作为户外变电器接点护套材料推广使用，具有广阔的市场前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）按重量份数计，依次称取20～30份黄土，15～20份水泥弃块，10～15份瓷渣，用去离子水浸泡30～45min，再用液氮冷冻处理20～30s，随后迅速转入万能粉碎机中，粉碎后过500～800目筛，得混合浆料；
（2）按质量比为1：1将上述所得混合浆料与沼气液混合后，转入发酵罐中，于温度为30～35℃，转速为180～200r/min条件下，恒温密闭发酵5～7天，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀4～6次，得除杂湿料，备用；
（3）称取300～500g风化煤，置于万能粉碎机中，粉碎后过40～80目筛，得风化煤粉，再按质量比为1：10～1：12将所得风化煤粉与质量分数为1～3%氢氧化钠溶液混合，煮沸15～30min后，静置24～36h，弃去下层沉淀物，收集上层清液，并将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/8，得浓缩提取液；
（4）按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入80～120份步骤（2）备用除杂湿料，8～10份上述所得浓缩提取液，3～5份聚乙二醇，10～15份羧甲基纤维素钠，0.6～0.8份氯化钙，15～20份去离子水，搅拌捏合60～90min，得泥坯料；
（5）将上述所得泥坯料转入成型模具中，自然阴干10～16h，随后将模具转入隧道窑，调节预热带温度为180～200℃，烧成带温度为400～420℃，冷却带温度为120～140℃，烧制20～24h，出料，待自然冷却至室温，脱模，即得户外变电器接点护套材料。
本发明的物理性质：本发明所得护套材料的拉伸强度为19.6～20.8MPa，断裂伸长率为180～260%，介电强度为25～30kV/mm，介电常数为2.8～3.0，阻燃率为45～55%，吸水性低于0.2%，户外条件下，使用寿命较常规高分子护套材料提高5～7年。
本发明的有益效果是：
（1）本发明利用水泥弃块及瓷渣等建筑废料为原料，材料廉价易得，废物利用，降低生产成本的同时，减少了建筑垃圾的危害；
（2）本发明所得护套材料使用寿命较常规高分子材料大大提高，减少了电路故障维修保养频率，提高了电路系统的安全性，可大规模推广使用。
具体实施方式
按重量份数计，依次称取20～30份黄土，15～20份水泥弃块，10～15份瓷渣，用去离子水浸泡30～45min，再用液氮冷冻处理20～30s，随后迅速转入万能粉碎机中，粉碎后过500～800目筛，得混合浆料；按质量比为1：1将上述所得混合浆料与沼气液混合后，转入发酵罐中，于温度为30～35℃，转速为180～200r/min条件下，恒温密闭发酵5～7天，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀4～6次，得除杂湿料，备用；称取300～500g风化煤，置于万能粉碎机中，粉碎后过40～80目筛，得风化煤粉，再按质量比为1：10～1：12将所得风化煤粉与质量分数为1～3%氢氧化钠溶液混合，煮沸15～30min后，静置24～36h，弃去下层沉淀物，收集上层清液，并将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75～80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/8，得浓缩提取液；按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入80～120份备用除杂湿料，8～10份上述所得浓缩提取液，3～5份聚乙二醇，10～15份羧甲基纤维素钠，0.6～0.8份氯化钙，15～20份去离子水，搅拌捏合60～90min，得泥坯料；将上述所得泥坯料转入成型模具中，自然阴干10～16h，随后将模具转入隧道窑，调节预热带温度为180～200℃，烧成带温度为400～420℃，冷却带温度为120～140℃，烧制20～24h，出料，待自然冷却至室温，脱模，即得户外变电器接点护套材料。
实例1
按重量份数计，依次称取20份黄土，15份水泥弃块，10份瓷渣，用去离子水浸泡30min，再用液氮冷冻处理20s，随后迅速转入万能粉碎机中，粉碎后过500目筛，得混合浆料；按质量比为1：1将上述所得混合浆料与沼气液混合后，转入发酵罐中，于温度为30℃，转速为180r/min条件下，恒温密闭发酵5天，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀4次，得除杂湿料，备用；称取300g风化煤，置于万能粉碎机中，粉碎后过40目筛，得风化煤粉，再按质量比为1：10将所得风化煤粉与质量分数为1%氢氧化钠溶液混合，煮沸15min后，静置24h，弃去下层沉淀物，收集上层清液，并将其转入旋转蒸发仪中，于温度为75℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/8，得浓缩提取液；按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入80份备用除杂湿料，8份上述所得浓缩提取液，3份聚乙二醇，10份羧甲基纤维素钠，0.6份氯化钙，15份去离子水，搅拌捏合60min，得泥坯料；将上述所得泥坯料转入成型模具中，自然阴干10h，随后将模具转入隧道窑，调节预热带温度为180℃，烧成带温度为400℃，冷却带温度为120℃，烧制20h，出料，待自然冷却至室温，脱模，即得户外变电器接点护套材料。
本发明所得护套材料的拉伸强度为19.6MPa，断裂伸长率为180%，介电强度为25kV/mm，介电常数为2.8，阻燃率为45%，吸水性低于0.2%，户外条件下，使用寿命较常规高分子护套材料提高5年。
实例2
按重量份数计，依次称取25份黄土，18份水泥弃块，12份瓷渣，用去离子水浸泡40min，再用液氮冷冻处理25s，随后迅速转入万能粉碎机中，粉碎后过600目筛，得混合浆料；按质量比为1：1将上述所得混合浆料与沼气液混合后，转入发酵罐中，于温度为32℃，转速为190r/min条件下，恒温密闭发酵6天，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀5次，得除杂湿料，备用；称取400g风化煤，置于万能粉碎机中，粉碎后过60目筛，得风化煤粉，再按质量比为1：11将所得风化煤粉与质量分数为2%氢氧化钠溶液混合，煮沸20min后，静置32h，弃去下层沉淀物，收集上层清液，并将其转入旋转蒸发仪中，于温度为78℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/8，得浓缩提取液；按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入100份备用除杂湿料，9份上述所得浓缩提取液，4份聚乙二醇，12份羧甲基纤维素钠，0.7份氯化钙，18份去离子水，搅拌捏合80min，得泥坯料；将上述所得泥坯料转入成型模具中，自然阴干12h，随后将模具转入隧道窑，调节预热带温度为190℃，烧成带温度为410℃，冷却带温度为130℃，烧制22h，出料，待自然冷却至室温，脱模，即得户外变电器接点护套材料。
本发明所得护套材料的拉伸强度为20.2MPa，断裂伸长率为220%，介电强度为28kV/mm，介电常数为2.9，阻燃率为50%，吸水性低于0.2%，户外条件下，使用寿命较常规高分子护套材料提高6年。
实例3
按重量份数计，依次称取30份黄土，20份水泥弃块，15份瓷渣，用去离子水浸泡45min，再用液氮冷冻处理30s，随后迅速转入万能粉碎机中，粉碎后过800目筛，得混合浆料；按质量比为1：1将上述所得混合浆料与沼气液混合后，转入发酵罐中，于温度为35℃，转速为200r/min条件下，恒温密闭发酵7天，离心分离，除去上层清液，收集下层沉淀物，并用去离子水洗涤沉淀6次，得除杂湿料，备用；称取500g风化煤，置于万能粉碎机中，粉碎后过80目筛，得风化煤粉，再按质量比为1：12将所得风化煤粉与质量分数为3%氢氧化钠溶液混合，煮沸30min后，静置36h，弃去下层沉淀物，收集上层清液，并将其转入旋转蒸发仪中，于温度为80℃条件下，旋蒸浓缩至原体积的1/8，得浓缩提取液；按重量份数计，在行星式捏合机中依次加入120份备用除杂湿料，10份上述所得浓缩提取液，5份聚乙二醇，15份羧甲基纤维素钠，0.8份氯化钙，20份去离子水，搅拌捏合90min，得泥坯料；将上述所得泥坯料转入成型模具中，自然阴干16h，随后将模具转入隧道窑，调节预热带温度为200℃，烧成带温度为420℃，冷却带温度为140℃，烧制24h，出料，待自然冷却至室温，脱模，即得户外变电器接点护套材料。
本发明所得护套材料的拉伸强度为20.8MPa，断裂伸长率为260%，介电强度为30kV/mm，介电常数为3.0，阻燃率为55%，吸水性低于0.2%，户外条件下，使用寿命较常规高分子护套材料提高7年。