專利名稱：一種大爬距低局放變壓器瓷套用半導(dǎo)體釉及其施釉工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于低局放、大爬距變壓器瓷套用半導(dǎo)體釉，可以解決變壓器用瓷套表面絕緣電阻值偏大，降低變壓器使用中局部電放指數(shù)，提高防污閃能力等。
背景技術(shù)：
絕緣子半導(dǎo)體釉是一種半導(dǎo)體晶體相高度分散，形成了半導(dǎo)體晶相構(gòu)筑載流于運(yùn)動(dòng)通道的釉玻璃，半導(dǎo)體已不再是單純的玻璃物質(zhì)了，可視為半導(dǎo)體晶粒和絕緣的基質(zhì)玻璃組成的一種特殊的微晶玻璃，它的半導(dǎo)體晶粒和絕緣的基質(zhì)玻璃組成的一種特殊的微晶玻璃，它的半導(dǎo)電性能至關(guān)重要，表現(xiàn)為半導(dǎo)體晶相的高度分散性，晶性在釉中應(yīng)當(dāng)占到一定的體積分?jǐn)?shù)，有效地建立起載流順利通過的通道。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體釉只要達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)就行，有的導(dǎo)電電阻很高或已絕緣。且表面粗糙無光等不利因素。隨著國(guó)內(nèi)外電力，電站及電瓷的快速發(fā)展，同時(shí)對(duì)電瓷絕緣子的各項(xiàng)性能要求的提高，其傳統(tǒng)式的半導(dǎo)體釉已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到客戶的要求。實(shí)際運(yùn)行中的新型半導(dǎo)體釉絕緣子的表面溫度比普通絕緣子釉面溫度高1-5°C，可有效地阻止?jié)忪F或相對(duì)濕度較大氣候條件下的污層的吸潮，防止高導(dǎo)電的薄層液膜的形成，達(dá)到防污閃的目的，它的污閃電壓可提高好幾倍。在新型半導(dǎo)體釉的表面有適度的泄漏電流通過，改善了絕緣子表面電壓分布不均勻性，電壓在整個(gè)絕緣子串的分布也將接近平均分布水平，這也是新型半導(dǎo)體釉具備防污能力的一個(gè)重要原因。新型半導(dǎo)體釉改善電場(chǎng)分布的作用大大地緩和了絕緣子的局部電場(chǎng)集中，消除了電場(chǎng)集中造成的局部放電。電瓷絕緣子處于污穢嚴(yán)重的環(huán)境中工作，表面臟污的絕緣子在潮濕的沿面放電已不再是單純的空氣介質(zhì)的擊穿，污穢物中的高電導(dǎo)率的電能質(zhì)被潤(rùn)濕后，形成一層薄薄的導(dǎo)電薄膜，使絕緣子的表面電阻急劇下降，泄漏電流則迅速上升，泄漏電流的焦耳熱加熱污層形成了烘干帶，使大部份的電壓施加在烘干的絕緣子上，高電壓引發(fā)表面氣體電離和促使電弧發(fā)展，電弧向前推進(jìn)的過程中經(jīng)歷著反復(fù)的熄滅和重燃，如果部份電壓足夠的高，就會(huì)引起污閃，污閃發(fā)生時(shí)，由于絕緣子長(zhǎng)時(shí)間在大電流的作用下，有可能因熱電離而形成許多的裂紋，且瓷體上會(huì)出現(xiàn)貫穿的裂紋，絕緣子就將永久地?fù)舸?。變壓器瓷套管在法蘭盤附近的電場(chǎng)分布極不均勻，電場(chǎng)有較強(qiáng)的垂直分量，容易產(chǎn)生沿面放電，而沿面放電中的滑閃放電有熱電離作用，對(duì)絕緣子損害極大，為此，在此處施加一層半導(dǎo)體釉，以減少電阻，均衡電場(chǎng)。但影響半導(dǎo)體釉表面電阻的因素很多，料方的組成，燒成溫度，釉層厚度等等。釉的表面電阻隨燒成溫度上升而急劇下降，釉層厚度與施釉方式相關(guān)，釉層厚度增加，表面電阻隨之較快地下降，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能主要取決于釉中半導(dǎo)體晶相的導(dǎo)電特性，基礎(chǔ)釉的組成對(duì)其也有很大的影響，半導(dǎo)體晶相較高時(shí)，釉表面的光澤與釉的化學(xué)穩(wěn)定性變差，釉表面灰暗無光澤，有粗糙感，由于晶相較多，通常熱膨脹系數(shù)也較高，難以配制壓縮釉，不能很好的與瓷體匹配，是半導(dǎo)體釉材料研制的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是提供一種克服以上缺陷和傳統(tǒng)形成的不良因素，而且能提高機(jī)械強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命的半導(dǎo)體釉及其施釉工藝。在研制新型半導(dǎo)體釉同時(shí)考慮它的各項(xiàng)性能，表面電阻要小于IO7歐，而一般的普通釉為IO12-IOw歐，有較高的局放防污閃能力，還應(yīng)有較強(qiáng)的耐電化學(xué)腐蝕能力，抗老化能力，同時(shí)考慮電阻對(duì)燒成的溫度氣氛的影響，對(duì)釉表面的光潔度的影響，還不能對(duì)瓷體的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性有不良影響，同時(shí)具備良好的工藝及操作適應(yīng)性。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下途徑實(shí)現(xiàn)的，它是將幾種半導(dǎo)體金屬氧化物按一定的比例加入到基礎(chǔ)釉中，具體為，TiO2 3-5%, Fe2O3 18-20%, Cr2O3 2-4%的配方。本發(fā)明的施釉工藝為本發(fā)明采用一套浸釉-抹釉-噴釉-噴砂-噴釉-燒成的施釉工藝，具體為第一步，浸釉，首先是在普通釉中浸釉，時(shí)間3-10秒之間；第二步，抹釉和噴釉，先抹去中間的普通釉，再噴上一層半導(dǎo)體釉，半導(dǎo)體釉與普通釉接口及其膨脹系數(shù)相匹配；第三步，噴砂和噴釉，在法蘭盤處噴砂時(shí)，用排筆涂上已配好的半導(dǎo)體釉和膠水，膠水按釉膠比是5-7 3-5進(jìn)行配制，最后覆蓋一層薄半導(dǎo)體釉，釉層總厚度控制在 0. 24-0. 32mm之間；第四步，燒成，燒成工序中窯壓采用正壓操作，為10 25 ，熱氣流射程為200 300mm，焰性在燒成后期采用中性焰或弱還原焰，后期氣氛中一氧化碳相對(duì)濃度的變化從緩慢地降低0。本發(fā)明改善釉的導(dǎo)電性能，改良釉的熔融性質(zhì)，降低熱膨脹系數(shù)并與普通釉相匹配，達(dá)到提高機(jī)械強(qiáng)度的目的，同時(shí)釉面光潔，具有抗老化能力，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明是將幾種半導(dǎo)體金屬氧化物按一定的比例加入到基礎(chǔ)釉中，具體為=TiO2 3-5%, Fe2O3 18-20%, Cr2O3 2-4%的配方。本發(fā)明的施釉工藝為本發(fā)明采用一套浸釉-抹釉-噴釉-噴砂-噴釉-燒成的施釉工藝，具體為第一步，浸釉，首先是在普通釉中浸釉，時(shí)間3-10秒之間；第二步，抹釉和噴釉，先抹去中間的普通釉，再噴上一層半導(dǎo)體釉，半導(dǎo)體釉與普通釉接口及其膨脹系數(shù)相匹配；第三步，噴砂和噴釉，在法蘭盤處噴砂時(shí)，用排筆涂上已配好的半導(dǎo)體釉和膠水，膠水按釉膠比是5-7 3-5進(jìn)行配制，最后覆蓋一層薄半導(dǎo)體釉，釉層總厚度控制在 0. 24-0. 32mm之間；第四步，燒成，燒成工序中窯壓采用正壓操作，為10 25 ，熱氣流射程為200 300mm，焰性在燒成后期采用中性焰或弱還原焰，后期氣氛中一氧化碳相對(duì)濃度的變化從緩慢地降低0。施釉能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，取決于以下幾點(diǎn)其一，取決于優(yōu)質(zhì)的原材料及其含量必須在廠訂標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，所進(jìn)原料中TiO2含量不低于65-75%、Fe2O3含量不低于98%、Cr2O3含量不低于98%，然后按一定的比例的原材料進(jìn)行配制，達(dá)到配方設(shè)計(jì)要求。半導(dǎo)體釉的設(shè)計(jì)還要考慮到半導(dǎo)體釉與普通釉接口及其膨脹系數(shù)的匹配。其二，取決于它的施釉工藝。由于新型半導(dǎo)體釉有改善電場(chǎng)分布的特點(diǎn)，一般是在絕緣子法蘭盤到第一傘表面施半導(dǎo)體釉。要想將半導(dǎo)體釉與普通釉在接口處形成很好的接縫且不影響外觀和瓷質(zhì)強(qiáng)度，必須采用一套浸釉-抹釉-噴釉-噴砂-噴釉-燒成的施釉工藝。由于產(chǎn)品表面都是普通釉加半導(dǎo)體釉，所以它的施釉工藝首先是在普通釉中浸釉，時(shí)間3-10秒之間，然后抹去中間的普通釉，再噴上一層半導(dǎo)體釉，在法蘭盤處噴砂時(shí)，用排筆涂上已配好的半導(dǎo)體釉和膠水，膠水是按釉膠比是5-7 3-5進(jìn)行配制。最后覆蓋一層薄半導(dǎo)體釉。釉層總厚度控制在0. M-0. 32mm之間。釉層的厚度直接影響到電阻率，從而可有效地改善釉的表面電阻，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)又改善釉的耐腐能力和耐電弧性能， 能使釉在電弧作用時(shí)，不易受損傷，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。 其三，新型半導(dǎo)體釉除了在配方方面進(jìn)行合理的匹配。針對(duì)其對(duì)氣氛敏感的特質(zhì)， 采取在燒成后期采取適當(dāng)?shù)闹行匝孢M(jìn)行燒成，因?yàn)橛灾泄?03必須在還原氣氛下燒成，而 TiO2則適合在氧化氣氛下燒成，控制好燒成氣氛中的焰性和窯壓對(duì)減少其表面電阻分散性十分有利，所以燒成的后期控制十分重要。我們?cè)谥贫晒に嚂r(shí)對(duì)窯壓采用正壓操作，根據(jù)窯爐結(jié)構(gòu)不同(高矮)，定為10 25 ，用手探試下層觀察孔，熱氣流射程不大于200 300mm。焰性方面在燒成后期盡可能做到中性焰或弱還原焰，后期氣氛中一氧化碳相對(duì)濃度的變化是從緩慢地降低到0。觀察孔只有熱氣流射出，白天不許見到火焰，晚間有微紅焰射出；觀其燒咀，應(yīng)是一團(tuán)白熾耀眼的火球?？刂坪酶G壓，減少燒成氣氛，窯溫差異對(duì)表面電阻產(chǎn)生的影響。
權(quán)利要求
1.一種大爬距低局放變壓器瓷套用半導(dǎo)體釉，其特征在于，它是將幾種金屬氧化物按一定的比例加入到基礎(chǔ)釉中，具體為TiA 3-5%, Fe2O3 18-20%、Cr2032-4%。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種大爬距低局放變壓器瓷套用半導(dǎo)體釉的施釉工藝， 其特征在于，它采用浸釉-抹釉-噴釉-噴砂-噴釉-燒成的施釉工藝，具體為第一步，浸釉，首先是在普通釉中浸釉，時(shí)間3-10秒之間；第二步，抹釉和噴釉，先抹去中間的普通釉，再噴上一層半導(dǎo)體釉，半導(dǎo)體釉與普通釉接口及其膨脹系數(shù)相匹配；第三步，噴砂和噴釉，在法蘭盤處噴砂時(shí)，用排筆涂上已配好的半導(dǎo)體釉和膠水， 膠水按釉膠比是5-7 3-5進(jìn)行配制，最后覆蓋一層薄半導(dǎo)體釉，釉層總厚度控制在 0. 24-0. 32mm 之間；第四步，燒成，燒成工序中窯壓采用正壓操作，窯壓為10 25Pa，熱氣流射程為200 300mm，焰性在燒成后期采用中性焰或弱還原焰，后期氣氛中一氧化碳相對(duì)濃度的變化從緩慢地降低0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于低局放、大爬距變壓器瓷套用半導(dǎo)體釉，可以解決變壓器用瓷套表面絕緣電阻值偏大，降低變壓器使用中局部電放指數(shù)，提高防污閃能力等。它是將幾種半導(dǎo)體金屬氧化物按一定的比例加入到基礎(chǔ)釉中，具體為，TiO2 3-5％、Fe2O3 18-20％、Cr2O3 2-4％的配方。本發(fā)明的施釉工藝為浸釉-抹釉-噴釉-噴砂-噴釉-燒成的施釉工藝。本發(fā)明改善釉的導(dǎo)電性能，改良釉的熔融性質(zhì)，降低熱膨脹系數(shù)并與普通釉相匹配，達(dá)到提高機(jī)械強(qiáng)度的目的，同時(shí)釉面光潔，具有抗老化能力，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C04B41/86GK102531705SQ20111045597
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者吳亞如, 唐獻(xiàn)文 申請(qǐng)人:殷楊合