专利名称：半导体均压层和中导电性硅橡胶及制备合成绝缘子的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体均压层和中导电性硅橡胶，另外本发明还涉及采用半导体均压层和中导电性硅橡胶制备特高压合成绝缘子端部半导体层均压装置的工艺。
背景技术：
现有的特高压直流输电工程采用特高压、远距离、大容量、点对点的送电方式。工程不单具有电压等级高(最高运行电压达±824kV)的特点，而且它还面临着重污秽、高海拔、覆冰等复杂的气相地理环境。因此，与一般的±500kV直流输电线路相比，±800kV云广特高压直流输电工程合成绝缘子需要更高的绝缘水平和优异的耐老化性能。±800kV特高压级直流合成绝缘子，其电气强度急剧增加，电位分布畸变严重，可见电晕和无线电干扰水平很难满足运行要求。设计时如果处理不当很有可能会引发金具电晕、材料表面持续放电、芯棒端部被加速老化并造成内部损伤等严重缺陷。
发明内容
为改善绝缘子端部电场分布，本发明的目的除了有针对性的进行伞形和均压环设计寻求均压环配置最优化状态外，还将从半导体材料入手，制备一种半导体均压层和中导电性硅橡胶；在绝缘子端部利用半导体均压层和中导电性硅橡胶合成绝缘子的轴向电场分布，有效地保护绝缘子。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
半导体均压层和中导电性硅橡胶将采用高温硫化硅橡胶制成，其主要组成原料包括110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份。上述原料的重量配比为100份110-2生胶体系、20～40份气相法白炭黑和10～18份导电炭黑补强填充体系、1～15份硅烷偶联处理剂。
其制备工艺为将110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份进行充分的混合分散和热处理，经充分停放后，在开炼机上加入过氧化物硫化剂，即可制成二种电阻率分别为106Ω.m和103Ω.m的半导体高温硫化硅橡胶混炼和中导电性高温硫化硅橡胶混炼胶。
制备特高压合成绝缘子端部半导体层均压装置的工艺1、在预先按正常工艺注射硫化成型的±800kV直流合成绝缘子成品高压端即球头端500mm长度范围内且含金具包胶部位，沿伞裙护套表面注射硫化一层半导体硅橡胶均压层W1。W1的体积电阻率ρV为106Ω.m，厚度为3mm。
2、在已制备好的±800kV直流合成绝缘子成品高压端(球头端)包胶部位到第一片大伞沿半导体均压层W1的伞套表面注射硫化另一层中导电性硅橡胶均压层W2，W2的体积电阻率ρV为103Ω.m，厚度为2mm。
3、采用上述结构的合成绝缘子产品，在高压端形成了从芯棒、硅橡胶伞套(ρV＝1012Ω.m)→W1硅橡胶半导体均压层(ρV＝106Ω.m)→W2硅橡胶中导电均压层(ρV＝103Ω.m)的电场分布，经电场测试合成绝缘子高压端的电场强度需降到2kV/cm以下。
4、半导体均压层和中导电性硅橡胶将采用高温硫化硅橡胶制成，其主要组成包括110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硫化体系等组份。胶料经注射硫化后，半导体均压层W1的体积电阻率ρV控制在106Ω.m，而后注射的另一层中导电性硅橡胶均压层W2的体积电阻率ρV为控制在103Ω.m。
本发明通过半导体形的电阻率将高压端产生的磁场降低，减少金具电晕、材料表面持续放电等现象的发生及防止芯棒端部被加速老化。
具体实施例方式
1、半导体均压层和中导电性硅橡胶制备，采用在密炼机和捏合机进行胶料混炼的制备工艺。加入包括110-2生胶、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份材料进行充分的混合分散和热处理，经充分停放后，在开炼机上加入过氧化物硫化剂，即可制成二种电阻率分别为106Ω.m和103Ω.m的半导体高温硫化硅橡胶混炼和中导电性高温硫化硅橡胶混炼胶。
2、按照普通生产工艺在橡胶注射机上注射成型硫化好±800kV直流合成绝缘子，在绝缘子高压端形成一层电阻率为1012Ω.m的硅橡胶伞裙护套结构。
3、用模具1在预先做好的±800kV直流合成绝缘子成品高压端包胶500mm长度范围内即含金具包胶部位沿伞裙护套表面注射硫化一层W1半导体硅橡胶均压层，其体积电阻率ρV为106Ω.m，厚度控制为3mm。
4、用模具2在已做好的±800kV直流合成绝缘子成品高压端包胶部位到第一片大伞沿半导体均压层W1的伞套表面注射硫化另一层W2中导电性硅橡胶均压层，厚度控制为2mm。
产品经注射硫化后，高压端经电场测试其电场强度应降到2kV/cm以下。
实施例2～5按照实施例1的方法制备见下表
权利要求
1.半导体均压层和中导电性硅橡胶，其将采用高温硫化硅橡胶制成，其特征在于其主要组成原料包括110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份；上述原料的重量配比为100份110-2生胶体系、20～40份气相法白炭黑和10～18份导电炭黑补强填充体系、1～15份硅烷偶联处理剂。
2.根据权利要求1所述的半导体均压层和中导电性硅橡胶，其特征在于其制备工艺为将110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份进行充分的混合分散和热处理，经充分停放后，在开炼机上加入过氧化物硫化剂，即可制成二种电阻率分别为106Ω.m和103Ω.m的半导体高温硫化硅橡胶混炼和中导电性高温硫化硅橡胶混炼胶。
3.采用权利要求1所述的半导体均压层和中导电性硅橡胶制备特高压合成绝缘子端部半导体层均压装置的工艺，其特征在于(1)、在预先按正常工艺注射硫化成型的±800kV直流合成绝缘子成品高压端即球头端500mm长度范围内且含金具包胶部位，沿伞裙护套表面注射硫化一层半导体硅橡胶均压层W1，W1的体积电阻率ρV为106Ω.m，厚度为3mm；(2)、在已制备好的±800kV直流合成绝缘子成品高压端包胶部位到第一片大伞沿半导体均压层W1的伞套表面注射硫化另一层中导电性硅橡胶均压层W2，W2的体积电阻率ρV为103Ω.m，厚度为2mm；(3)、采用上述结构的合成绝缘子产品，在高压端形成了从芯棒、硅橡胶伞套(ρV＝1012Ω.m)、W1硅橡胶半导体均压层(ρV＝106Ω.m)、W2硅橡胶中导电均压层(ρV＝103Ω.m)的电场分布，经电场测试合成绝缘子高压端的电场强度需降到2kV/cm以下；(4)、半导体均压层和中导电性硅橡胶将采用高温硫化硅橡胶制成，其主要组成包括110-2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硫化体系等组份；胶料经注射硫化后，半导体均压层W1的体积电阻率ρv控制在106Ω.m，而后注射的另一层中导电性硅橡胶均压层W2的体积电阻率ρV为控制在103Ω.m。
全文摘要
本发明公开了一种半导体均压层和中导电性硅橡胶以及采用半导体均压层和中导电性硅橡胶制备特高压合成绝缘子端部半导体层均压装置的工艺，其中半导体均压层和中导电性硅橡胶其采用高温硫化硅橡胶制成，其特征在于其主要组成原料包括110－2生胶体系、气相法白炭黑和导电炭黑补强填充体系、硅烷偶联处理剂等组份。上述原料的重量配比为100份110－2生胶体系、20～40份气相法白炭黑和10～18份导电炭黑补强填充体系、1～15份硅烷偶联处理剂。本发明通过半导体形的电阻率将高压端产生的磁场降低，减少金具电晕、材料表面持续放电等现象的发生及防止芯棒端部被加速老化。
文档编号H01B3/18GK1923898SQ200610033509
公开日2007年3月7日 申请日期2006年2月10日 优先权日2006年2月10日
发明者赵杰, 李立浧, 饶宏, 梁曦东, 罗兵, 张德进, 黄梓容, 刘铁桥, 黄肖霞, 芮献敬 申请人:南方电网技术研究中心, 东莞市高能实业有限公司