专利名称:超高压直流输电线路悬式绝缘子陶瓷的制作方法
本发明涉及的是用于超高压直流输电线路的悬式绝缘子陶瓷的配方。
用于超高压输电线路的悬式绝缘子陶瓷的配方，已经检索到的有美国专利3686007，3860432，4183760，苏联专利718425，联邦德国专利3248757A。已有的悬式绝缘子陶瓷的原料配比，以重量百分比计为煅烧氧化铝或(和)煅烧铝矾土15～45%，粘土25～60%，长石20～40%。其中，氧化钠含量为0.5～4.0%，氧化钾与氧化钠的重量比为0.5～5，氧化钙加氧化镁的含量小于1.0%。由于钠离子的直径较小，在高压直流电场的作用下，会产生定向迁移，引起介质内部电位分布不均匀，减少了绝缘子的有效厚度，加速了产品的老化。而已有的绝缘子陶瓷中的钠离子含量较高，在高压直流电场的作用下，绝缘子会很快老化，无法满足在超高压直流输电线路上的使用要求。
本发明的目的是提供一种具有优良的抗直流电场老化性能的绝缘子陶瓷，用该陶瓷制作的悬式绝缘子在超高直流电压和高温的长期作用下，仍具有较高的体积电阻率和抗电击穿强度，且可以用传统的加工工艺制成形状复杂、机械强度良好的悬式绝缘子。
本发明提供的绝缘子陶瓷的原料配比，以重量百分比计煅烧氧化铝或(和)煅烧铝矾土25～45%，粘土30～50%，长石13～25%，助熔剂3～15%。其中，为了减少钠离子迁移带来的弊病，将瓷体中氧化钠的含量控制在0.20%以下，将氧化钾与氧化钠的重量比调整到8以上。这样，既可以在瓷体的玻璃相中产生“混合碱”效应，使绝缘子在高直流电压和较高温度的长期作用下，仍具有相当高的体积电阻率，又可以防止烧成温度提高很多。另外，所添加的助熔剂可分别是滑石、白云石、硅灰石、碳酸钡，也可以是它们部分或全部的混合物。添加助熔剂的目的是提高陶瓷中碱土金属氧化物的含量，使其占瓷体重量的1.5～5%，这样作有两个作用第一，体积较大的碱土金属离子可对碱金属离子产生“压抑效应”，在高直流电压和较高温度条件下，能够有效地阻止体积较小的钠离子的迁移，提高陶瓷的抗老化性能;第二，碱土金属氧化物可降低陶瓷的烧成温度，从而可用传统的加工工艺来制作各种形状复杂，机械强度良好的绝缘子。碱土金属氧化物可分别是氧化钙、氧化镁、氧化钡，或者是其中的两种，也可以是它们的混合物。碱土金属氧化物的重量占瓷体重量的2～3%，陶瓷不但有较理想的电气性能，而且有较好的加工效果，所以重量百分比控制在此范围比较理想。
按照本发明提供的配方制成的陶瓷和绝缘子的电气性能，可从图1和图2中看出。图1和图2是用试验得出数据绘制的。图1是表示相同规格的已有悬式绝缘子和本发明提供的陶瓷制成的悬式绝缘子的电阻值在70KV，100℃的条件下随时间推移的变化情况。图中的〔1〕表示已有绝缘子的变化曲线，经过十几天时间，其电阻值由2×103Ω下降接近为零。〔2〕表示本发明提供的陶瓷制成的绝缘子的变化曲线，经过50天时间，其电阻值由4×1010Ω下降到3×1010Ω，且已经趋于稳定，不再下降。
图2是表示绝缘子陶瓷的体积电阻率随温度变化而变化的情况。〔1〕表示已有绝缘子陶瓷的变化曲线，〔2〕表示本发明提供的陶瓷的变化曲线，试验电压是30KV。由图中看出，虽然两种陶瓷的体积电阻率在常温下相差较小，但随温度升高，两者的体积电阻率下降的趋势不同在较高温度下，本发明的绝缘子陶瓷比已有的绝缘子陶瓷的体积电阻率明显的高。
下面的五个实施例可进一步说明本发明的积极效果。各例所用原料的化学组成见表一，将各原料按表二所列比例配制，经传统的加工工艺制成试样，而后经还原气氛烧成，烧成温度为1230～1340℃，抗折试样尺寸为φ20×120mm，体积电阻率试样尺寸为φ120×3mm，电极直径为36mm。已有的与本发明的绝缘子陶瓷的主要机电性能的测试结果见表二。
表一、各种原料的化学组成(重量%)
表二
权利要求
1.一种用于超高压直流输电线路的悬式绝缘子陶瓷，以重量计，由25～45%的煅烧氧化铝或(和)煅烧铝矾土、30～50%的粘土、13～25%的长石，3～15%的助熔剂组成，助熔剂可分别是滑石、白云石、硅灰石、碳酸钡，也可以是它们部分或全部的混合物，其特征在于，瓷体中氧化钾与氧化钠的重量比大于8，氧化钠的含量在0.20%以下，碱土金属氧化物的含量在1.5～5%。
2.根据权利要求
1所述的陶瓷，其特征在于，助熔剂中的碱土金属氧化物可分别是氧化钙、氧化镁、氧化钡，或者是其中的两种，也可以是它们的混合物。
3.根据权利要求
1所述的陶瓷，其特征在于，碱土金属氧化物的含量在2～3%。
专利摘要
本发明涉及的是一种用于超高压直流输电线路的悬式绝缘子陶瓷。
文档编号C04B33/00GK86106523SQ86106523
公开日1988年4月13日 申请日期1986年10月3日
发明者赵长新 申请人:大连电瓷厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan