CN106381750A - 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒 - Google Patents

一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒 Download PDF

Info

Publication number
CN106381750A
CN106381750A CN201610997352.8A CN201610997352A CN106381750A CN 106381750 A CN106381750 A CN 106381750A CN 201610997352 A CN201610997352 A CN 201610997352A CN 106381750 A CN106381750 A CN 106381750A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano
paperboard
insulating board
height
modification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610997352.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈庆国
陶可鹏
池明赫
刘贺千
王新宇
高鹏
王永红
魏新劳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN201610997352.8A priority Critical patent/CN106381750A/zh
Publication of CN106381750A publication Critical patent/CN106381750A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/02—Chemical or chemomechanical or chemothermomechanical pulp
    • D21H11/04—Kraft or sulfate pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/001—Modification of pulp properties
    • D21C9/007—Modification of pulp properties by mechanical or physical means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
    • D21D1/20—Methods of refining
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F13/00—Making discontinuous sheets of paper, pulpboard or cardboard, or of wet web, for fibreboard production
    • D21F13/10—Making discontinuous sheets of paper, pulpboard or cardboard, or of wet web, for fibreboard production using board presses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒，属于绝缘纸板制备技术领域。制备方法为用标准疏解器疏解处理液态纸浆，同时将纳米改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理，将处理过的液态纸浆和纳米改性剂溶剂混合后用增力电动搅拌机搅拌，再使用纸样抄取器对混合改性剂的液态纸浆进行抄取成型，送至平板硫化机将湿纸页压榨后用纸样抄取器对其真空干燥处理成纸板。本发明适用于换流变压器出线装置绝缘***中，将出线装置结构中的均压球部外覆上由多层改性纸浆模压成的球形纸板筒，导杆部外覆上由多层改性纸浆模压成的圆柱形纸板筒，本发明对提高大型换流变压器的安全运行率和降低故障率都具有重要意义。

Description

一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸 板筒
技术领域：
本发明属于绝缘纸板制备技术领域，具体涉及一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒。
背景技术：
换流变压器是直流输电***的关键、核心部件，它承担着直流输电***电能变换的重要任务，整个电力***的安全运行由其可靠性决定。出线装置作为换流变压器与换流阀之间的关键连接部分，最容易产生电场集中现象。换流变压器出线处与阀侧绕组相同，除了承受雷电、操作过电压外，还必须承受交流、直流、交直流叠加和极性反转电压的作用，运行条件的复杂性对换流变压器出线装置油纸复合绝缘***来说是个严峻的考验。
绝缘纸板筒作为换流变压器出线装置绝缘***内部最主要的固体绝缘材料，提高其直流和交流条件下的击穿强度对于出线装置***内部绝缘相当重要。且绝缘纸板的相对介电常数高于变压器油的相对介电常数，且受温度、含水率等因素的影响严重，交流电压作用下变压器油承受更高的场强，会出现电场的高度集中且分布很不均匀，仅从换流变压器出线装置的结构上调整并不能有效的解决上述问题。
发明内容：
本发明的目的在于针对上述换流变压器出线装置油纸复合绝缘***中提高绝缘纸板筒直流和交流条件下的击穿强度对于出线装置***内部绝缘的重要性；以及绝缘纸板的相对介电常数高于变压器油的相对介电常数，交流电压作用下变压器油承受更高的场强，会出现电场的高度集中且分布很不均匀的问题，提供了一种基于纳米改性的高击穿强度、低介电常数绝缘纸板制备方法及纸板筒。
一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，具体步骤为：用标准疏解器疏解处理液态纸浆，同时将纳米改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理，将处理过的液态纸浆和纳米改性剂溶剂混合后用增力电动搅拌机搅拌，再使用纸样抄取器对混合改性剂的液态纸浆进行抄取成型，送至平板硫化机将湿纸页压榨后用纸样抄取器对其真空干燥处理成纸板。
所述纳米改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理时加入官能团改性剂，最后制得经过表面修饰的纳米改性绝缘纸板。
所述的纳米材料为纳米氧化铝或蒙脱土。纳米氧化铝由于量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应的作用而具有良好的电学、磁学、热学、光学和化学方面的性质，应用前景非常广阔。蒙脱土是一种层状硅酸盐添加剂，具有大比表面积、高表面活性和高强度等特点，被广泛应用在高分子聚合材料中表现出优良的电气性能，深受材料科学界青睐。
作为本发明的进一步改进，所述的纳米氧化铝的粒径为10～100nm，蒙脱土的粒径为200～400目。
作为本发明的进一步改进，所述纳米氧化铝加入的质量为绝缘纸板质量的2.3～2.7％，蒙脱土加入的质量为绝缘纸板质量的0.8～1.2％。
作为本发明的进一步改进，绝缘纸板筒采用基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，绝缘纸板筒为球形纸板筒，将换流变压器出线装置结构中的均压球部置于球形纸板筒内。
作为本发明的进一步改进，绝缘纸板筒采用基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，绝缘纸板筒为圆柱形纸板筒，将换流变压器出线装置结构中的导杆部置于在圆柱形纸板筒内。
本发明的有益效果是：
本发明的一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板筒中采用了经过表面修饰的纳米氧化铝或蒙脱土，通过提高绝缘纸板的直流、交流击穿场强和降低绝缘纸板的相对介电常数来提高换流变压器出线装置复合绝缘***的电压等级和绝缘性能，延长其安全使用寿命，该发明易实现。本发明适用于换流变压器出线装置绝缘***中，将出线装置结构中的均压球部外覆上由多层改性纸浆模压成的球形纸板筒，导杆部外覆上由多层改性纸浆模压成的圆柱形纸板筒，出线装置绝缘***的绝缘水平将会大大提高，对于提高大型换流变压器的安全运行率和降低故障率都具有重要意义。
附图说明：
图1为球形纸板筒的结构示意图；
图2为圆柱形纸板筒的结构示意图；
图3为图1的俯视图；
图4为图2的俯视图；
图5为浸油改性绝缘纸板相对于浸油空白纸板直流、工频击穿场强以及相对介电常数增加或降低的比例柱状图；
图5中：c-纳米氧化铝改性绝缘纸板、d-蒙脱土改性绝缘纸板、X-直流击穿场强增加比例、Y-工频击穿场强增加比例、Z-相对介电常数降低比例。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述：
所述的纳米改性绝缘纸板的制备步骤如下：将电工级未漂针叶木材硫酸盐纸浆通过碎浆机碎解后送至磨浆机磨浆，用标准疏解器疏解处理磨浆后的液态纸浆，使其浓度浓缩至4.3％～4.8％的浓缩纸浆，同时将加入官能团改性剂的纳米氧化铝或蒙脱土改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理，使纳米氧化铝或蒙脱土在改性剂溶剂中的粒径维持在纳米级，然后将处理过的浓缩纸浆和进行表面修饰的纳米氧化铝或蒙脱土改性剂溶剂混合后用增力电动搅拌机搅拌至完全混合均匀，再使用纸样抄取器对混合改性剂的浓缩液态纸浆进行抄取成型，在水分达到40％～50％时取出湿纸页，送至平板硫化机用15MPa的压力将湿纸页压榨制成15％～20％含水量的含水纸板后，用纸样抄取器以95℃的温度对纸板真空干燥处理成纳米改性绝缘纸板，纸板筒由多层改性纸板制成。
参见图1、图3本发明的一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板筒是由基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，所述的绝缘纸板筒为球形纸板筒a，可将换流变压器出线装置结构中的均压球部1外覆上球形纸板筒a。
参见图2、图4本发明的一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板筒是由基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，所述的绝缘纸板筒为圆柱形纸板筒b，可将换流变压器出线装置结构中的导杆部2外覆上圆柱形纸板筒b。
参照附图5，对浸油改性绝缘纸板的直流和工频击穿场强进行测试，加入纳米改性剂溶剂后，浸油改性绝缘纸板的直流和工频击穿场强与浸油空白纸板相比有显著提高。由图5中X和Y左侧的柱形c所示的结果可以看出，纳米氧化铝改性绝缘纸板的直流击穿场强相对于浸油空白纸板增加6.61％，工频击穿场强相对于浸油空白纸板增加13.11％；由图5中X和Y右侧的柱形d所示的结果可以看出，蒙脱土改性绝缘纸板的直流击穿场强相对于浸油空白纸板增加2.36％，工频击穿场强相对于浸油空白纸板增加12.93％。
参照附图5，测量浸油改性绝缘纸板的相对介电常数，加入纳米改性剂溶剂后，浸油改性绝缘纸板的相对介电常数与浸油空白纸板相比有明显的降低。由图5中Z左侧的柱形c所示的结果可以看出，纳米氧化铝改性绝缘纸板比空白纸板的相对介电常数低17.65％；由图5中Z右侧的柱形d所示的结果可以看出，蒙脱土改性绝缘纸板比空白纸板的相对介电常数低14.52％。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。

Claims (7)

1.一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，其特征在于，制备具体步骤为：用标准疏解器疏解处理液态纸浆，同时将纳米改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理，将处理过的液态纸浆和纳米改性剂溶剂混合后用增力电动搅拌机搅拌，再使用纸样抄取器对混合改性剂的液态纸浆进行抄取成型，送至平板硫化机将湿纸页压榨后用纸样抄取器对其真空干燥处理成纸板。
2.根据权利要求1所述一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，其特征在于：所述纳米改性剂溶剂在超声波清洗机中超声分散处理时加入官能团改性剂，最后制得经过表面修饰的纳米改性绝缘纸板。
3.根据权利要求2所述一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，其特征在于：所述的纳米材料为纳米氧化铝或蒙脱土。
4.根据权利要求3所述一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，其特征在于：所述的纳米氧化铝的粒径为10～100nm，蒙脱土的粒径为200～400目。
5.根据权利要求3或4所述一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法，其特征在于：所述纳米氧化铝加入的质量为绝缘纸板质量的2.3～2.7％，蒙脱土加入的质量为绝缘纸板质量的0.8～1.2％。
6.一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板筒，其特征在于：绝缘纸板筒采用权利要求1-5中任意所述的一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，绝缘纸板筒为球形纸板筒(a)，将换流变压器出线装置结构中的均压球部(1)置于球形纸板筒(a)内。
7.一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板筒，其特征在于：绝缘纸板筒采用权利要求1-5中任意所述的一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法制得的绝缘纸板制成，绝缘纸板筒为圆柱形纸板筒(b)，导杆部(2)置于在圆柱形纸板筒(b)内。
CN201610997352.8A 2016-11-14 2016-11-14 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒 Pending CN106381750A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610997352.8A CN106381750A (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610997352.8A CN106381750A (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106381750A true CN106381750A (zh) 2017-02-08

Family

ID=57958527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610997352.8A Pending CN106381750A (zh) 2016-11-14 2016-11-14 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106381750A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114086418A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 基于表面修饰的纳米颗粒分散及改性的绝缘纸板制备方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091682A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 哈尔滨理工大学 基于纳米改性非线性绝缘纸板的换流变压器出线装置
CN104131494A (zh) * 2014-07-29 2014-11-05 哈尔滨理工大学 一种基于纳米改性的非线性绝缘纸板及其制备方法
CN105355265A (zh) * 2015-11-04 2016-02-24 铜陵三佳变压器有限责任公司 一种强度高弹性好的变压器用绝缘纸
CN105696408A (zh) * 2016-04-05 2016-06-22 哈尔滨理工大学 一种基于表面修饰的纳米改性纸及其制备方法
WO2016112523A1 (zh) * 2015-01-16 2016-07-21 阿尔斯通技术有限公司 纳米氧化铝改性绝缘纸及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104091682A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 哈尔滨理工大学 基于纳米改性非线性绝缘纸板的换流变压器出线装置
CN104131494A (zh) * 2014-07-29 2014-11-05 哈尔滨理工大学 一种基于纳米改性的非线性绝缘纸板及其制备方法
WO2016112523A1 (zh) * 2015-01-16 2016-07-21 阿尔斯通技术有限公司 纳米氧化铝改性绝缘纸及其制备方法
CN105355265A (zh) * 2015-11-04 2016-02-24 铜陵三佳变压器有限责任公司 一种强度高弹性好的变压器用绝缘纸
CN105696408A (zh) * 2016-04-05 2016-06-22 哈尔滨理工大学 一种基于表面修饰的纳米改性纸及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114086418A (zh) * 2021-11-30 2022-02-25 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 基于表面修饰的纳米颗粒分散及改性的绝缘纸板制备方法及其应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Enhancement of mechanical and electrical performances of insulating presspaper by introduction of nanocellulose
CN110106737B (zh) 一种芳纶纳米纤维/云母复合绝缘纸的制备方法
CN105696408A (zh) 一种基于表面修饰的纳米改性纸及其制备方法
CN110205862A (zh) 一种芳纶纳米纤维自增强芳纶云母纸的制备方法
CN103850148A (zh) 一种纳米二氧化硅增强间位芳纶纸的制备方法
EP2660276B1 (en) Process for production of finely fibrous cellulose composite prepreg sheet, process for production of finely fibrous cellulose composite sheet, and process for production of finely fibrous cellulose composite laminate sheet
US9169601B2 (en) Method for forming an anisotropic conductive paper and a paper thus formed
EP2622006B1 (de) Elektrisch isolierender nanokomposit mit halbleitenden oder nichtleitenden nanopartikeln, verwendung dieses nanokomposits und verfahren zu dessen herstellung
CN104131494B (zh) 一种基于纳米改性的非线性绝缘纸板的制备方法
CN113463446A (zh) 一种高导热复合纳米改性绝缘纸的制备方法
CN106381750A (zh) 一种基于纳米改性的高击穿强度绝缘纸板制备方法及其纸板筒
WO2016112523A1 (zh) 纳米氧化铝改性绝缘纸及其制备方法
CN108611918A (zh) 碳纳米复合导电纸及其制备方法
CN103214851A (zh) 一种液体硅橡胶基电导非线性绝缘材料
CN112681010A (zh) 一种大型油浸式变压器用高电导率芳纶绝缘纸基材料及其制备方法
Hollertz et al. Novel cellulose nanomaterials
CN107044073B (zh) 抑制空间电荷积聚的间位芳纶绝缘纸的制备方法
CN107012721B (zh) 一种超高效碳纤维电磁屏蔽纸的制备
CN106245460A (zh) 一种纳米碳化硅改性绝缘纸及其制备方法和应用
CN114086418A (zh) 基于表面修饰的纳米颗粒分散及改性的绝缘纸板制备方法及其应用
CN113584948B (zh) 一种基于纳米MgO改性的低介电常数绝缘纸的制备方法
CN111622020A (zh) 一种在长度方向抗拉性能强的防水牛皮纸及其制备方法
CN104091682B (zh) 基于纳米改性非线性绝缘纸板的换流变压器出线装置
CN106320059B (zh) 一种含有改性蒙脱土的绝缘纸的制备方法
CN114613561A (zh) 一种间位芳纶/纳米氧化铝绝缘纸的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170208

RJ01 Rejection of invention patent application after publication