[发明专利]一种直流避雷器阀片的配方及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种直流避雷器阀片的配方及其制备工艺，该阀片采用常规的铋系氧化锌组分系统，通过优化Bi₂O₃和Sb₂O₃、Cr₂O₃及SiO₂的重量比例，优化NiO和ZnO的重量比例，引进烧结后的热处理工艺和低温烧玻璃釉工艺，及控制铝电极的留边大小，达到了低漏流、低压比、高2ms方波通流容量及单极性直流老化下的低Kct等一系列高性能，且极性反转后的功耗变化小并能满足最新IEC60099‑9对有极性转换的直流老化的要求。该阀片的所有性能都处于国际先进水平，能满足国内直流输电用各种直流避雷器的要求，也能用于交流避雷器。

技术领域

本发明属于电力系统避雷器技术领域，是一种高性能直流避雷器阀片配方及工艺。

背景技术

电力的传输以前一般采用交流输电。交流输电相对简单，在传输距离不长(低于600公里)的情况下交流输电也更经济。近年来随着直流输电技术的突破，在远距离输电(大于800公里)上，直流输电相比于交流输电有许多优势，如传输容量大、较小的输电走廊空间、较小的传输损耗及较少的电缆杆塔等投资。我国现已建成多条直流输电线路，也有很多厂家能生产直流避雷器。直流老化相较于交流老化，要严酷得多，有极性转换的直流老化就要求更高。传统的交流避雷器如用于直流应用，很快就会因老化造成功耗不断上升最终导致热崩溃；传统的直流避雷器如用于有极性转换的应用，每次极性转换后功耗先是升高很多然后才慢慢降下来，也有隐患；因此新一代的直流避雷器阀片需不同的配方和热处理工艺来满足新的要求。

现在直流避雷器阀片的制造，有的采用日本专利特開昭56-142601介绍的技术，阀片烧结后，先将两端面磨片后清洗，然后在两端面涂覆氧化铋浆，最后在900度以上进行热处理；有的通过配方改进，如中国专利CN101503292A；有的采用比较高的回火温度，如中国专利CN102390992A。采用日本专利介绍的技术，缺点是工艺复杂，多一次烧成和涂覆，对烧结产能和成本影响较大；中国专利CN101503292A介绍的技术，缺点是压比太高，2ms方波性能较差，且漏流也偏大；中国专利CN102390992A介绍的技术，缺点是漏流太大；另所有这些专利都没报道有极性转换的直流老化结果。

发明内容

本发明的目的是为了给所有应用的直流避雷器提供高性能的直流阀片，大幅降低极性转换后的功耗、降低压比、降低漏流和提高2ms方波通流容量，大幅提高直流避雷器的各项性能，从而提高直流避雷器的运行可靠性和保护水平。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种直流避雷器阀片，由下列重量百分比的原材料组成：

3-6％的Bi₂O₃,2-5％的Sb₂O₃,2-3％的NiO,0.5-2.0％的Co₃O₄,0.5-2.0％的MnCO₃,0.05-0.5％的Cr₂O₃,0.05-0.5％的SiO₂,0.05-0.5％的银玻璃粉，0.01-0.06％的Al(NO₃)₃*9H₂O,其余为ZnO。

如上所述的一种直流避雷器阀片，其中，Bi₂O₃和Sb₂O₃、Cr₂O₃及SiO₂的重量比例为：

1.5x Bi₂O₃≈Sb₂O₃+10*(Cr₂O₃+S iO₂)。