一种具有表面电导梯度分布的GIL绝缘子制作方法与流程

本发明属于高电压设备制造领域，具体涉及一种具有表面电导梯度分布的gil绝缘子制作方法。

背景技术：

随着我国高压直流输电技术的快速发展,气体绝缘管道输电(gil)在直流输电系统中的地位将越来越重要。然而由环氧树脂浇筑而成的绝缘子却始终面临着由气固界面电荷积聚而导致电场分布严重不均问题，易引发事故的发生。因此，迫切需要解决电场畸变问题的有效方法。制作具有表面电导梯度分布的gil绝缘子，对于促进直流电力系统进一步发展意义重大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有表面电导梯度分布的gil绝缘子制作方法。基于环氧树脂绝缘子表面梯度分层设计，利用氟化表面处理使圆台绝缘子的氟化表层呈梯度分布，圆台绝缘子从而具有表层电导梯度分布，均化其电场分布，优化了gil绝缘子的绝缘性能和输电系统整体的可靠性。本发明对优化gil绝缘子的性能有重要的价值和意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有表面电导梯度分布的gil绝缘子制作方法，包括以下步骤：

(1)按照表面n层的梯度分布，在圆台绝缘子自上而下等高分为n个环形区域，将自下而上的(n-1)个环形区域粘贴聚酰亚胺胶带，n为整数且n≥2；

(2)将圆台绝缘子放置于氟化密闭反应釜内，在室温下进行tmin(t﹥0)的氟化处理，即在圆台绝缘子表面未覆胶带的最上一层环形区域形成氟化表层；

(3)从氟化密闭反应釜取出圆台绝缘子，取下胶带后，将自下而上的(n-2)个环形区域粘贴聚酰亚胺胶带；

(4)将圆台绝缘子放置于氟化密闭反应釜内，在室温下进行tmin的氟化处理，即在圆台绝缘子表面未覆胶带的最上两层环形区域形成氟化表层；

(5)以此类推，重复粘贴聚酰亚胺胶带、氟化处理圆台绝缘子和取下胶带的操作，通过(n-1)次氟化处理，使圆台绝缘子自上而下的n个环形区域分别氟化处理[t*(n-1)]、[t*(n-2)]、…、t、0min，即可得到表面电导梯度分布的圆台绝缘子。

进一步的，通过对圆台绝缘子进行氟化表面处理，改变氟化层厚度与表层电导分布情况，均化了圆台绝缘子内的电场分布。

进一步的，圆台绝缘子的表层电导率分布情况是由表面梯度分层决定。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明对圆台绝缘子进行氟化表面处理，根据设计方案，在圆台绝缘子表面不同位置形成不同厚度氟化层，使其表层电导不均匀，呈现梯度分布，优化圆台绝缘子的性能。研究表明，按照表面几何结构设计的氟化处理后，环氧圆台绝缘子的氟化层厚度和表面电导率呈梯度分布，直流下电场分布将有所改善。因此，设计和制作梯度氟化改性圆台绝缘子对于优化gil绝缘子的绝缘性能和输电系统整体的可靠性有重要的理论价值和指导意义。

附图说明

图1是表面电导三层梯度分布的圆台绝缘子设计示意图；

图2是本实施例中制备的表面电导梯度分布的环氧树脂圆台绝缘子的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及一种具有表面电导梯度分布的gil绝缘子制作方法，通过对圆台绝缘子进行氟化表面处理，改变氟化层厚度与表层电导分布情况，均化其电场分布；圆台绝缘子的表层电导率分布情况是由表面梯度分层决定。

具体表面处理流程如下：

(1)按照表面3层的梯度分布，在圆台绝缘子自上而下等高分为3个环形区域，将自下而上的2个环形区域粘贴聚酰亚胺胶带，本实施例中圆台绝缘子底部直径为80cm，顶部直径为27cm，每层梯度分层的厚度为10cm。

(2)将圆台绝缘子放置于氟化密闭反应釜内，在室温下进行20min的氟化处理，即在圆台绝缘子表面未覆胶带的最上一层环形区域形成氟化表层；

(3)从氟化密闭反应釜取出圆台绝缘子，取下胶带后，将自下而上的1个环形区域粘贴聚酰亚胺胶带；

(4)将圆台绝缘子放置于氟化密闭反应釜内，在室温下进行10min的氟化处理，即在圆台绝缘子表面未覆胶带的最上两层环形区域形成氟化表层；

(5)通过2次氟化处理，使圆台绝缘子自上而下的3个环形区域分别氟化处理20、10、0min，即可得到表面电导梯度分布的圆台绝缘子。见图1和图2。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种具有表面电导梯度分布的GIL绝缘子制作方法。基于环氧树脂绝缘子表面梯度分层设计，利用氟化表面处理使圆台绝缘子的氟化表层呈梯度分布，圆台绝缘子从而具有表层电导梯度分布，均化其电场分布，优化了GIL绝缘子的绝缘性能和输电系统整体的可靠性。对优化GIL绝缘子的性能有重要的价值和意义。

技术研发人员：傅明利;侯帅;景一;杜伯学;冉昭玉;李进;侯兆豪
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司;天津大学
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.05.17