专利名称：金属氧化物避雷器阀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种避雷器用的阀片。
现有技术中，阀片作为过电压吸收元件组装成避雷器广泛用于电力系统中，保护电力设备免受各类过电压的危害。为了考核其吸收过电压的能力，它必须耐受人为模拟的各种电流冲击，如1/5μS陡波冲击电流、8/20μS雷电冲击电流；操作波的30/80μS操作冲击电流、2ms方波电流；模拟直接雷击的4/10NS大电流冲击。在上述电流冲击下，阀片由于非线性，本体电阻急剧减小，施加在阀片两端的高电压易造成阀片侧面击穿或闪烙，故一般在阀片侧面涂上起绝缘作用的釉，阻止冲击电流沿侧面击穿或闪烙。以往阀片侧面釉采用绝缘涂料，如耐热环氧树脂、聚酰亚胺、145耐热聚脂等，这些涂料组成的侧面釉优点是无渗透、能耐受较高的工作温度，缺点是与阀片的膨胀系数难以匹配，在大电流冲击下由于发热膨胀不一致而造成侧面釉开裂；易产生界面缺陷，使得缺陷处不耐受高电压；侧面釉厚度不易均匀，也不易涂得很厚(因高温固化时易流挂)，一般厚度小于0.2毫米，即使涂得较厚，也会由于膨胀系数不一致而引起热裂；外表面不耐电弧灼烧，拉过电弧后即造成不可恢复的绝缘破坏。国内外还普遍采用无机高阻层，通常以Bi-Sb-Si-Li等几种元素，以乙基纤维素为粘结剂组成的无机高阻涂料，实施的方法为浸涂或手工涂抹，随阀片一起烧结。但这种高阻层表面毛糙、易附灰尘，生产成本高，也不耐电弧灼烧。一般认为使用无机高阻层后，阀片在大电流冲击下，高阻层在其侧面起均压作用，防止边缘电压分布不均而引起侧面破坏。但实际上，因阀片本体非线性远优于高阻层，在电流冲击下，阀片本体电阻急剧下降(仅零点几个欧姆)，而高阻层电阻下降不多，高阻层电阻远远大于阀片本体电阻，高阻层的均压作用根本不存在。相反，无机高阻层在实施时，会由于工艺缺陷(如涂料颗粒细度分布不均、涂层厚度不均)引起电阻分布不均，从而造成局部薄弱点引发侧面击穿。另外无机高阻层渗透到阀片本体内的厚度不易控制，造成阀片有效通流截面减小，反过来加重侧面釉的负担，使大电流冲击不易通过，所以阀片侧面不应是高阻层而应是绝缘层。用前述种类的侧面釉制造的阀片，其侧面釉在模拟雷电波、操作波电流冲击下，一般均能通过，如要通过1/5μS、8/20μS、10KA冲击电流、2ms方波200A，阀体的直径需30～40毫米，而在4/10μS大电流冲击(65KA或100KA)时则不行，特别是在阀片电位梯度较高(在190～230V/mm)时，不是侧面釉闪烙就是阀片炸裂，主要原因为膨胀系数不一致和侧面绝缘距离不够。按现有阀片侧面釉技术水平，要提高4/10μS大电流冲击耐受能力，可增大阀片直径以增大有效通流截面或降低阀片电位梯度。要通过65KA或100KA的大电流，阀片直径至少在55毫米或65毫米以上，这将大为提高生产成本，导致销售价格的大幅提高；而降低阀片的电位梯度也就意味着使用时要增加阀片的数量，仍导致成本的提高。中国专利号94244862.6致力于使侧面釉与阀片本体之间无界面缺陷，它增加了一层表面处理剂涂层，但界面缺陷只是阀片闪烙或热裂的原因之一。在大电流冲击下效果不好，釉表面强度不高，易碰损。
本发明的目的在于提供一种可耐大电流冲击而无闪烙及炸裂现象的金属氧化物避雷器阀片。
本发明的技术方案是它包括圆柱体形的非线性电阻体、涂在非线性电阻体两端面的铝电极，弹性的绝缘套套在非线性电阻体的圆柱体侧面上，绝缘套与非线性电阻体之间粘结固定，所述的绝缘套的厚度为0.2毫米～5毫米。
本发明与现有技术相比具有下列优点(1).由于弹性的绝缘套具有较好的弹性，故无论非线性电阻体本身如何膨胀或收缩，绝缘套都能随之一起膨胀或收缩，不会出现绝缘套热裂现象，同时在生产运输时，能有效地减少阀片的碰损。
(2).由于绝缘套可选用绝缘、耐高温的橡胶材料，其厚度在0.2毫米以上，故可增大阀片侧面的绝缘爬电距离，可耐受较高的场强。通过增厚绝缘层以增加阀片的爬电距离时，能大幅度地减小闪烙现象从而能提高阀片耐受大电流的冲击能力，这是本发明的主要贡献。
(3).由于绝缘套为整体套在非线性电阻体上，可以使绝缘层很厚但无局部的薄弱点，两者通过粘结固定在一起，也不会有界面缺陷，故本发明的工艺简单，成品率高，能降低生产成本。
下面结合附图
及实施例对本发明作进一步的描述附图为本发明的结构剖视图；其中.非线性电阻体；[2].铝电极；[3].绝缘套；[4].胶粘层。
实施例一本发明包括圆柱体形的非线性电阻体[1]、涂在非线性电阻体[1]两端面的铝电极[2]，弹性的绝缘套[3]套在非线性电阻体[1]的圆柱体侧面上，绝缘套[3]与非线性电阻体[1]之间用粘结剂将二者粘结固定，所述的绝缘套[3]的厚度为0.2毫米～5毫米，最好是在0.3～1毫米之间。所述的绝缘套[3]选用绝缘性能好且耐高温的橡胶材料。所述的绝缘套[3]选用硅橡胶材料。橡胶的耐温温度大于180℃，要有良好的耐电晕、耐臭氧和耐电弧特性，要有良好的电绝缘性能和耐老化性能，例如可选用氟橡胶或热塑性氟塑料。粘结剂的性能要求是耐温温度大于180℃，要有良好的电绝缘性能和耐老化性能，要有很强的粘结强度和气密性，例如可选用Gn-521有机硅胶粘剂或T11硅橡胶耐热密封胶。所述的绝缘套[3]为直径略小于非线性电阻体[1]的圆环，该圆环的高度等于或略小于非线性电阻体[1]的高度。例如直径为38mm，高度为22mm的非线性电阻体，侧面的弹性套厚度为1.0mm并用粘结剂将非线性电阻体与绝缘套粘结牢固。其测试后性能为直流1毫安参考电压＝2.92～3.01KV，电压梯度＝190～195V/mm，8/20μs5KA冲击电流残压＝5.15～5.33KV，泄漏电流＝5～10μA；然后对其施加4/10μS大电流，65KA和100KA，试验结果试品无闪烙破坏。
实施例二本发明包括圆柱体形的非线性电阻体[1]、涂在非线性电阻体[1]两端面的铝电极[2]，弹性的绝缘套[3]直接硫化在非线性电阻体的侧面。所选用的绝缘套[3]的性能要求是扯断伸长率不小于100％，体积电阻率不小于1013Ω.m，耐漏电痕不小于3.5级，电气强度不小于20MV/m，耐电弧不小于180S，耐温度为H级。然后对试品进行4/10μs大电流65KA和100KA两次试验结果无闪烙，不破坏。
权利要求
1.一种金属氧化物避雷器阀片，包括圆柱体形的非线性电阻体[1]、涂在非线性电阻体[1]两端面的铝电极[2]，其特征在于弹性的绝缘套[3]套在非线性电阻体[1]的圆柱体侧面上，绝缘套[3]与非线性电阻体[1]之间粘接，所述的绝缘套[3]的厚度为0.2毫米～5毫米。
2.根据权利要求1所述的金属氧化物避雷器阀片，其特征在于所述的绝缘套[3]选用绝缘性能好、耐高温、耐电弧灼烧的橡胶材料。
3.根据权利要求2所述的金属氧化物避雷器阀片，其特征在于所述的绝缘套[3]选用硅橡胶材料。
4.根据权利要求1所述的金属氧化物避雷器阀片，其特征在于所述的绝缘套[3]为直径略小于非线性电阻体[1]的圆环，该圆环的高度等于或略小于非线性电阻体[1]的高度。
5.根据权利要求1所述的金属氧化物避雷器阀片，其特征在于所述的绝缘套[3]的厚度为0.3毫米～1毫米。
全文摘要
本发明涉及一种金属氧化物避雷器阀片，包括圆柱体形的非线性电阻体(1)、涂在非线性电阻体(1)两端面的铝电极(2)，其特征在于弹性的绝缘套(3)套在非线性电阻体(1)的圆柱体侧面上，绝缘套(3)与非线性电阻体(1)之间粘结固定，所述的绝缘套(3)的厚度为0.2毫米～5毫米。所述的绝缘套(3)选用绝缘性能好且耐高温的硅橡胶材料。本发明增加了阀片绝缘侧面的爬电距离，能耐受大电流的冲击而无炸裂闪烙现象。
文档编号H01T4/02GK1135110SQ96116258
公开日1996年11月6日 申请日期1996年2月16日 优先权日1996年2月16日
发明者阎中华, 姜成, 郁晓明 申请人:苏州电瓷厂