CN108109793A - 一种避雷器及其中的硬质聚合物外套和该外套制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，包括置于硬质聚合物外套内部顶端的高压连接电极，高压连接电极下面依次设置有应力片、电阻片柱和连接块，连接块上设置有低压接线端子，电阻片柱由若干从上至下依次紧密排列的电阻片构成，应力片、电阻片柱和连接块与硬质聚合物外套内壁之间整体设置有芯体固定带，硬质聚合物外套底部还设置有底座，本发明还公开了一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套及其制备方法，本发明解决了现有技术中存在的避雷器机械强度低、抗撕裂特性差且生产过程污染严重的问题。

Description

一种避雷器及其中的硬质聚合物外套和该外套制备方法
技术领域
本发明属于复合外套金属氧化物避雷器技术领域，具体涉及一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，本发明还涉及硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中的硬质聚合物外套及其制备方法。
背景技术
避雷器作为一种保护电器，在变电和配电***中起着重要的作用。当过电压超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流引入大地，利用接地装置将雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。
由于避雷器运行环境的复杂性，这对避雷器外绝缘材料提出了很高的性能要求，外绝缘材料应具备耐紫外线老化、耐污秽、在外力作用下防止变形、防止鸟害侵扰等性能。
目前用于复合外套避雷器的外绝缘材料主要为硅橡胶，其抗撕裂强度低，在外力下易损坏。使用时需在外套内部加装起机械支撑作用的绝缘件，这两者之间存在界面粘接质量的问题，在长期运行或外力作用下，内外绝缘之间剥离产生间隙而影响产品质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，解决了现有技术中存在的避雷器机械强度低、抗撕裂特性差且生产过程污染严重的问题。
本发明的另一目的是提供一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套及其制备方法。
本发明所采用的第一技术方案是，一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，包括置于硬质聚合物外套内部顶端的高压连接电极，高压连接电极下面依次设置有应力片、电阻片柱和连接块，连接块上设置有低压接线端子。
本发明的第一技术方案的特点还在于，
电阻片柱由若干从上至下依次紧密排列的电阻片构成。
应力片、电阻片柱和连接块与硬质聚合物外套内壁之间整体设置有芯体固定带。
硬质聚合物外套底部还设置有底座。
本发明所采用的第二技术方案是，按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份。
本发明所采用的第三技术方案是，一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称量原料：按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份；
步骤2、混料：首先将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌，使偶联剂充分浸润HDPE树脂粒子的表面，再加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌，使阻燃剂和所有助剂充分与HDPE树脂粘合，以提高阻燃剂及助剂的分散效果；
步骤3、混合材料成型：将上述混合好的物料加入挤出机料斗中，机筒温度控制在180～220℃，机头温度控制在200℃，混合材料经挤出，拉条，水冷，切粒即得硬质聚合物外套材料。
本发明的第三技术方案的特点还在于，
步骤1中的偶联剂为偶联剂A171。
步骤1中界面相容剂为界面相容剂NG-7002F。
步骤1中无卤阻燃剂为无卤阻燃剂NP2200。
步骤2中将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌时控制搅拌时间为10～15min，后加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌时控制搅拌时间为15～20min。
本发明的有益效果是，一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器及其中的硬质聚合物外套，硬质聚合物外套采用新型聚合物材料，该材料具有优异的电气性能、机械性能、憎水性、耐紫外线老化、防风沙性能，由于该新型聚合物材料成型的外套具有重量轻、机械强度高的特点，可替代传统避雷器在结构上需在硅橡胶外套内层设置起机械支撑作用的部件的问题，采用该新型聚合物材料后可避免原有结构设计中硅橡胶外套和内部支撑部件界面粘接不可靠引起的故障；采用该新型聚合物材料成型的外套具有防止鸟害侵扰的特点。
附图说明
图1是本发明一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器的结构示意图。
图中，1.高压连接电极，2.应力片，3.芯体固定带，4.硬质聚合物外套，5.连接块，6.低压接线端子，7.电阻片柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，结构如图1所示，包括置于硬质聚合物外套4内部顶端的高压连接电极1，高压连接电极1下面依次设置有应力片2、电阻片柱7和连接块5，连接块5上设置有低压接线端子6。
电阻片柱7由若干从上至下依次紧密排列的电阻片构成。
应力片2、电阻片柱7和连接块5与硬质聚合物外套4内壁之间整体设置有芯体固定带3。
硬质聚合物外套4底部还设置有底座。
一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套，由改性高密度聚乙烯材料一次注塑成型，改性高密度聚乙烯材料按质量份数由以下原料的有效组分组成：按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份。
一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称量原料：按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份；
步骤2、混料：首先将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌，使偶联剂充分浸润HDPE树脂粒子的表面，再加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌，使阻燃剂和所有助剂充分与HDPE树脂粘合，以提高阻燃剂及助剂的分散效果；
步骤3、混合材料成型：将上述混合好的物料加入挤出机料斗中，机筒温度控制在180～220℃，机头温度控制在200℃，混合材料经挤出，拉条，水冷，切粒即得硬质聚合物外套材料。
其中，步骤1中的偶联剂为偶联剂A171，界面相容剂为界面相容剂NG-7002F，无卤阻燃剂为无卤阻燃剂NP2200。
步骤2中将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌时控制搅拌时间为10～15min，后加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌时控制搅拌时间为15～20min。
本发明一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，以及硬质聚合物外套及其制备方法，硬质聚合物外套采用新型聚合物材料，该材料具有优异的电气性能、机械性能、憎水性、耐紫外线老化、防风沙性能，防止鸟害侵扰。避雷器安装法兰也可采用该新型聚合物材料，并将避雷器外套和安装法兰进行一体化设计。

Claims (10)

1.一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，其特征在于，包括置于硬质聚合物外套(4)内部顶端的高压连接电极(1)，高压连接电极(1)下面依次设置有应力片(2)、电阻片柱(7)和连接块(5)，连接块(5)上设置有低压接线端子(6)。
2.根据权利要求1所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，其特征在于，所述电阻片柱(7)由若干从上至下依次紧密排列的电阻片构成。
3.根据权利要求1所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，其特征在于，所述应力片(2)、电阻片柱(7)和连接块(5)与硬质聚合物外套(4)内壁之间整体设置有芯体固定带(3)。
4.根据权利要求1所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器，其特征在于，所述硬质聚合物外套(4)底部还设置有底座。
5.一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套，其特征在于，由改性高密度聚乙烯材料一次注塑成型，改性高密度聚乙烯材料按质量份数由以下原料的有效组分组成：按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份。
6.一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、称量原料：按质量份数称取以下原料：HDPE树脂10-30份，无卤阻燃剂30-60份、偶联剂0.1-0.5份、界面相容剂2-10份、润滑剂0.1-0.5份、分散剂0.2-1份、抗氧剂0.1-0.5份、紫外吸收剂0.1-0.5份、光稳定剂0.1-0.5份，憎水性改善剂2-10份，以上组分的份数之和为100份；
步骤2、混料：首先将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌，使偶联剂充分浸润HDPE树脂粒子的表面，再加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌，使阻燃剂和所有助剂充分与HDPE树脂粘合，以提高阻燃剂及助剂的分散效果；
步骤3、混合材料成型：将上述混合好的物料加入挤出机料斗中，机筒温度控制在180～220℃，机头温度控制在200℃，混合材料经挤出，拉条，水冷，切粒即得硬质聚合物外套材料。
7.根据权利要求6所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的偶联剂为偶联剂A171。
8.根据权利要求6所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中界面相容剂为界面相容剂NG-7002F。
9.根据权利要求6所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中无卤阻燃剂为无卤阻燃剂NP2200。
10.根据权利要求6所述的一种硬质聚合物外套金属氧化物避雷器中硬质聚合物外套材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中将HDPE树脂及界面相容剂加入偶联剂搅拌时控制搅拌时间为10～15min，后加入无卤阻燃剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、紫外吸收剂、光稳定剂、憎水性改善剂一起搅拌时控制搅拌时间为15～20min。
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