專利名稱：介電凝膠組合物、這種介電凝膠組合物的用途、包含這種凝膠組合物的絕緣dc－電纜以及 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種介電凝膠組合物，它包含一種介電流體和一種凝膠添加劑，特別是一種已在其中加入了一種或多種凝膠添加劑、凝膠劑，即能使該介電流體具有凝膠化行為的化合物的電絕緣油。尤其是，本發(fā)明涉及一種在高溫易流動液態(tài)與低溫高粘性彈性凝膠態(tài)之間發(fā)生熱可逆轉(zhuǎn)變，即熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，的凝膠組合物。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及這種凝膠組合物作為電氣設(shè)備中電絕緣體系的組成部分的用途。
在一個(gè)具體方面，本發(fā)明涉及一種帶有一個(gè)絕緣體系的絕緣直流電纜，即絕緣DC-電纜，所述絕緣體系包含這種能發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變的介電凝膠。本發(fā)明也涉及制造這種DC-電纜的方法。這種絕緣DC-電纜適用于電力傳輸與分配。這種絕緣體系包含多個(gè)功能層，例如一個(gè)半導(dǎo)體內(nèi)屏蔽層、一個(gè)絕緣體和一個(gè)半導(dǎo)體外屏蔽層，其中至少絕緣體包含一個(gè)用一種介電流體浸漬過的多孔纖維狀和/或?qū)訅后w。
為確保良好的浸漬結(jié)果，希望流體具有低粘度。這種流體較好在電氣設(shè)備操作條件下也是粘性的，以免液體在多孔絕緣體內(nèi)發(fā)生遷移。Darcy定律(1)常用來描述流體在多孔或毛細(xì)介質(zhì)中的流動。(1):v=kΔPμL]]>在該定律中，ν是所謂流體的Darcy速度，定義為體積流率除以試樣面積，κ是多孔介質(zhì)的滲透率，△P是試樣兩端的壓力差，μ是流體的動態(tài)粘度以及L是試樣的厚度。流體在多孔介質(zhì)中的流速基本上反比于粘度。在操作溫度下表現(xiàn)為粘度低或粘度對溫度的依賴性高的流體，在電氣設(shè)備操作期間自然出現(xiàn)的溫度波動的影響下，也由于操作期間導(dǎo)體絕緣體沿厚度形成的溫度梯度，會有遷移的傾向，并可能導(dǎo)致在絕緣體中形成未充滿的空洞。在高壓DC-電纜中，溫度波動和溫度梯度是存在的，因此必須仔細(xì)考慮一切與介電流體的遷移有關(guān)的問題。在高壓直流電場下操作的絕緣體中，未充滿的孔洞或其它未充滿的間隙或孔隙，構(gòu)成空間電荷趨向于積聚的缺陷。積聚的空間電荷在不利條件下可能通過放電而引發(fā)介電擊穿，從而降低絕緣體等級并最終導(dǎo)致其擊穿。理想的介電流體應(yīng)該在浸漬時(shí)具有低粘度，而在操作條件下具有高粘度。
用來浸漬電氣設(shè)備如DC-電纜中多孔纖維狀或?qū)訅簩?dǎo)體絕緣體的常用介電油，其粘度基本上隨溫度升高而指數(shù)下降。因此浸漬溫度必須比操作溫度高得多才能使粘度獲得所需的降低，因?yàn)樵诟邷叵抡扯葘囟鹊囊蕾囆缘?。相比之下，在操作條件下常用的溫度下，粘度對溫度的依賴性是高的。浸漬或操作條件上微小的差異會影響介電流體和導(dǎo)體絕緣體的性能。因此油的選擇原則是要使它們在預(yù)期的操作溫度下粘度足夠高，因而在電氣設(shè)備操作期間出現(xiàn)的溫度波動下，也基本上仍完全保留在絕緣體中。這種保留還要基本上不受絕緣體內(nèi)形成的任何溫度梯度的影響。這就要求采用高的浸漬溫度才能保證絕緣體將會基本上完全浸透。但是，高浸漬溫度是不利的，因?yàn)樗赡苡绊懡^緣材料、導(dǎo)體的表面性能和促進(jìn)被浸漬裝置中存在的任何材料內(nèi)部或之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)高浸漬溫度對生產(chǎn)中的能耗和總生產(chǎn)成本也有不利影響。要考慮的另一點(diǎn)是絕緣體的熱膨脹與收縮，這意味著冷卻必須進(jìn)行控制，而且要慢，這樣就使原本已是費(fèi)時(shí)和復(fù)雜的工藝進(jìn)一步增加時(shí)間和復(fù)雜性。其它類型的油浸漬電纜使用一種低粘度油。但是，這類電纜包含沿電纜或與電纜相聯(lián)的油罐或貯槽，以確保電纜絕緣體在操作期間經(jīng)歷的熱循環(huán)中保持完全浸透。使用這種電纜，由于其中充滿了低粘度油，存在著從損傷的電纜中泄漏出去的風(fēng)險(xiǎn)。因此優(yōu)選采用粘度對溫度依賴性大并在操作溫度下粘度高的油。
為了使常用的礦物油獲得適度提高的粘度對溫度的依賴性，已知可以在油內(nèi)加進(jìn)并溶解一種聚合物，例如，聚異丁烯。這一方法只適用于高芳烴油，但是，與環(huán)烷烴為主的油相比，這種油的電性能一般較差。環(huán)烷烴油是適用于電絕緣體的油類。以芳烴為主的油一般必須用漂白土進(jìn)行處理才能呈現(xiàn)合格的電性能。但這種工藝成本高，而且，如果在處理后不進(jìn)行仔細(xì)的過濾或分離，則小尺寸的粘土顆粒就可能留在油內(nèi)。另一方面，也可以選擇如US-A-3 668 128公開的一種油，因?yàn)樗诘蜏叵戮哂械驼扯?，這種油包含加入的1-50重量％從含有3，4或5個(gè)碳原子的鏈烯烴衍生而來的、分子量為100-900的鏈烯烴聚合物油，如聚丁烯。這種油在低溫下具有低粘度、良好的抗氧化性以及良好的抗放氣性，放氣是指可能出現(xiàn)的氫氣釋出，特別是當(dāng)一種低芳烴含量的油，如US-A-3 668 128所建議的那種油暴露在電場中時(shí)。但是，按照US-A-3 668 128所公開的油，雖然在浸漬纖維狀或?qū)訅旱慕^緣體方面比常用的電絕緣油大大進(jìn)了一步，但仍然存在因操作中形成的溫度波動和/或溫度梯度而造成油遷移的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榈驼扯扔驮诟邷夭僮髦幸话懔舨蛔　?br> 較早而尚未出版的國際專利申請PCT/SE97/01095公開了一種用凝膠介電流體，如一種油，浸漬過的DC-電纜。這種介電流體包含一種凝膠聚合物添加劑，它使這種介電流體能發(fā)生低溫凝膠態(tài)與高溫基本牛頓易流動態(tài)之間的熱可逆轉(zhuǎn)變。這個(gè)在粘度上明顯的轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在一個(gè)有限的溫度范圍內(nèi)。匹配流體與凝膠聚合物添加劑，使流體具有一個(gè)液體-凝膠轉(zhuǎn)變范圍的熱可逆凝膠化行為，以適應(yīng)浸漬與操作期間所要求的性能。這種流體在高溫下處于液態(tài)并呈現(xiàn)易流動牛頓流體粘度。在低溫下，這種流體處于凝膠態(tài)，具有高粘性的彈性凝膠的粘度。轉(zhuǎn)變溫度取決于流體與添加劑的選擇以及添加劑的用量。這樣一種電纜就具備了縮短浸漬所需周期的可能性，但仍需嚴(yán)格控制浸漬期間的溫度循環(huán)。匹配或優(yōu)化凝膠聚合物添加劑與介電流體，以便以最佳途徑滿足電纜在浸漬期間和使用期間一般相互沖突的要求。在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)有強(qiáng)烈意愿降低浸漬溫度，同時(shí)提高DC-電纜中的電流密度。增加的電流密度將在使用相同導(dǎo)體和相同導(dǎo)體尺寸時(shí)導(dǎo)致DC-電纜中提高的操作溫度。滿足上述兩相矛盾的要求將進(jìn)一步減小浸漬溫度與操作溫度之間的差距。因此，即使用尖端的凝膠體系，要匹配特定的要求也是比較困難的。必須記住，這種流體不僅要充滿電纜絕緣體中的基本上所有孔洞與間隙，而且在操作期間溫度發(fā)生波動與形成溫度梯度時(shí)，它也仍將保留在絕緣體中。適合于其它目的、包含油和聚合物的凝膠體系，在歐洲專利出版物EP-A1-0 231 402中有所討論。該出版物公開了一種具有形成速度慢和熱可逆凝膠化性能的凝膠形成化合物，旨在用來作封裝材料，以保證良好地密封并堵塞包含全固體絕緣體(如擠出聚合物基絕緣體)的電纜中的任何間隙。形成速度慢的熱可逆凝膠化合物包含一種聚合物與一種環(huán)烷烴或石蠟油的混合物，同時(shí)也認(rèn)為，進(jìn)一步采用一種共聚單體和/或一種嵌段共聚物與一種油的混合物的實(shí)施方案，適合于作封裝材料，因?yàn)樗鼈冇惺杷砸约八鼈兡茉诘陀诜庋b材料本身最高使用溫度的溫度下被泵入間隙。從歐洲專利出版物EP-A1-0 058 022和EP-Al-0 586 158，也可得知為同一目的，即用作封裝材料以阻止水滲進(jìn)并沿電纜縱向擴(kuò)散的類似凝膠形成化合物。
因此，非常希望提供一種在高溫側(cè)狹窄溫度范圍內(nèi)能發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變的介電凝膠組合物。這種凝膠組合物將具有能提高浸漬效率而縮短浸漬時(shí)間的性能。它將在為裝置設(shè)計(jì)的操作溫度范圍內(nèi)具有高粘度，從而減少在熱循環(huán)和/或熱梯度作用下發(fā)生遷移與產(chǎn)生空洞的風(fēng)險(xiǎn)。熱循環(huán)中的體積變化將會減小。尤其重要的是，浸漬后冷卻時(shí)的收縮以及與收縮有關(guān)的任何問題都減少了。而且，凝膠組合物所具有的熱性能、機(jī)械性能和電性能以及這些性能的穩(wěn)定性，為增加負(fù)載，即同時(shí)提高裝置中所用的操作電壓和電流密度創(chuàng)造了條件。
許多電力傳輸與分配的第一電源系統(tǒng)都以DC-技術(shù)為基礎(chǔ)。但是，這類DC系統(tǒng)很快被采用交流電的AC系統(tǒng)超了過去。AC系統(tǒng)具有在發(fā)電、傳輸和分配電壓之間易轉(zhuǎn)換的理想特點(diǎn)。在本世紀(jì)上半葉，現(xiàn)代電源系統(tǒng)的發(fā)展全都基于AC傳輸系統(tǒng)。到1950年代，對遠(yuǎn)距離傳輸線路的需求日益增長，而且越來越清楚，在某些情況下采用DC基系統(tǒng)有利。預(yù)見的優(yōu)點(diǎn)包括減少與AC系統(tǒng)中穩(wěn)定性有關(guān)的問題、由于系統(tǒng)的功率因子總是1而更有效地利用設(shè)備、以及在較高的操作電壓下可能采用一定的絕緣體厚度或間隙。針對這些很有意義的優(yōu)點(diǎn)，必須權(quán)衡從AC轉(zhuǎn)換至DC以及從DC轉(zhuǎn)換回AC所需終端設(shè)備的成本。但是，對于一定的傳輸功率，終端成本的恒定的，因此對于涉及遠(yuǎn)距離傳輸?shù)姆桨?，例如從遙遠(yuǎn)的發(fā)電廠傳輸?shù)接脩簟鬏數(shù)綅u嶼以及傳輸設(shè)備方面的節(jié)省超過了終端設(shè)備成本的其它遠(yuǎn)距離傳輸線路中，DC傳輸系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)的。DC操作的一個(gè)重要效益在于介電損耗實(shí)際上消除了，因此在效率增益與設(shè)備節(jié)約方面很可觀。DC的泄漏電流非常小，以致在電流評級計(jì)算中可忽略不計(jì)，而在AC電纜中，介電損耗會造成電流評級顯著降低。這一點(diǎn)對較高的系統(tǒng)電壓具有非常重要的意義。同理，在DC電纜中，高電容不會造成損失。一根典型的DC-傳輸電纜包括一個(gè)導(dǎo)體和一個(gè)絕緣體系，后者包含多層，例如一個(gè)半導(dǎo)體內(nèi)屏蔽層、一個(gè)絕緣體和一個(gè)半導(dǎo)體外屏蔽層。電纜一般與套管、增強(qiáng)體等配套，旨在耐水的滲透和耐生產(chǎn)、安裝和使用中的任何機(jī)械磨損或力的作用。迄今為止供應(yīng)的幾乎所有DC電纜系統(tǒng)都已用于越洋海底電纜或與它們有關(guān)的陸地電纜。為遠(yuǎn)程越洋傳輸，選擇大量浸漬的固體紙絕緣型電纜，因?yàn)椴淮嬖谝蚣訅阂蠖鴮﹂L度有所限制。迄今這種電纜的操作電壓已達(dá)450kV。不久的將來，電壓可能還會提高。目前已使用一種以介電絕緣油浸漬過的基本全紙型絕緣體，但是層壓材料例如聚丙烯-紙層壓材料的應(yīng)用正在迅速增長。與AC傳輸電纜的情況一樣，瞬時(shí)電壓是在決定DC-電纜絕緣體厚度時(shí)必須考慮的一個(gè)因素。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，最惡劣的條件出現(xiàn)在電纜滿負(fù)載時(shí)系統(tǒng)上又疊加上一個(gè)極性與操作電壓相反的瞬時(shí)電壓時(shí)。如果電纜與一個(gè)架空線系統(tǒng)相連，則這種條件通常是閃電瞬間造成的。商品絕緣DC-電纜，例如那些為在高壓下即高于100kV的電壓下操作而設(shè)計(jì)的傳輸或分配電纜，一般是通過包括纏繞或紡織一種以纖維素或紙纖維為基礎(chǔ)的多孔纖維狀和/或?qū)訅旱墓腆w絕緣體然后將電纜進(jìn)行浸漬的工藝制成的。包含的浸漬工藝、時(shí)間與控制過程已在前面敘述過了。
因此，非常希望提供一種所包含的電絕緣體系，在接近于浸漬溫度的高操作溫度下和/或在操作期間絕緣體經(jīng)受高壓直流電場作用再加上在絕緣體內(nèi)的熱波動和/或所形成的相當(dāng)大的熱梯度條件下，仍保證有穩(wěn)定的介電性質(zhì)的絕緣DC-電纜。所用的介電流體將具有高粘度指數(shù)，因而在浸漬期間粘度足夠低，即粘度適當(dāng)且在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都有利于浸漬，而在浸漬后具有高的粘度與彈性，即粘度能保證介電流體在為DC-電纜設(shè)計(jì)的操作溫度范圍內(nèi)的所有溫度下操作時(shí)，都將基本保留在多孔纖維狀和/或?qū)訅航^緣體中。因此這種電纜將包含如下一種介電流體它在浸漬前和浸漬期間的粘度足夠低，從而能保證在這些范圍內(nèi)有穩(wěn)定的流動性能和流動行為，而在浸漬時(shí)其粘度又會發(fā)生明顯變化，即發(fā)生一個(gè)數(shù)百Pas或更高量級上的變化。用粘度指數(shù)如此高的一種介電流體浸漬過的DC-電纜，將為大大減少浸漬絕緣體系所作的冗長耗時(shí)的批處理提供可能性，從而為大幅度縮短生產(chǎn)時(shí)間從而降低生產(chǎn)成本創(chuàng)造條件。包含一種浸漬紙基絕緣體的常用DC-電纜的可靠性、低維修要求和長工作壽命將被保持與改進(jìn)。也就是說，這種DC-電纜將具有穩(wěn)定和一致的介電性能以及高而一致的電強(qiáng)度以及，作為一個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn)，有可能提高電強(qiáng)度從而允許提高電纜的操作電壓、改進(jìn)其可操作性和牢固程度。
本發(fā)明的主要目的是用一種介電凝膠組合物實(shí)現(xiàn)的，所述介電凝膠組合物在轉(zhuǎn)變溫度Tt發(fā)生熱可逆的液體一凝膠轉(zhuǎn)變，其中，所述凝膠包含一種油和一種凝膠劑，按照本發(fā)明，這種凝膠劑包含一個(gè)組合凝膠劑體系，體系中含有一種聚合物化合物分子與介電細(xì)顆料，顆料尺寸在nm范圍內(nèi)，優(yōu)選顆粒尺寸為1000nm或更小。合適的顆粒尺寸為1-1000nm，優(yōu)選在10-100nm范圍內(nèi)。包含一種油和一種凝膠劑的介電凝膠組合物在轉(zhuǎn)變溫度T1表現(xiàn)出熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，其中，所述凝膠組合物在低于Tt的溫度下處于高粘性的彈性凝膠態(tài)，而在高于Tt的溫度下處于易流動基本牛頓液態(tài)。所述聚合物與所述油在轉(zhuǎn)變溫度Tt以下發(fā)生相互作用，形成一個(gè)三維物理交聯(lián)凝膠網(wǎng)絡(luò)。一般地說，轉(zhuǎn)變溫度Tt是在50℃以上的一個(gè)狹窄溫度范圍內(nèi)，較好在70℃至150℃。這樣，通過組合凝膠劑與油之間的凝膠化相互作用而在油中形成較長和/或支化度更高的聚合物分子或交聯(lián)橋的凝膠網(wǎng)絡(luò)，是以形成的物理鍵合為特征的。這種網(wǎng)絡(luò)將提高油的粘度指數(shù)，所以按照本發(fā)明的在油中的凝膠網(wǎng)絡(luò)，在轉(zhuǎn)變溫度Tt以下的溫度具有彈性凝膠的性能。
按照一個(gè)實(shí)施方案，細(xì)顆粒截留在聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)中。顆?？梢曰蛘邫C(jī)械地鎖定在網(wǎng)絡(luò)中，或者物理鍵合在聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)上?；蛘?，也可以將聚合物分子接枝在細(xì)顆粒上，但是，與其它類型的物理鍵和化學(xué)鍵的混合形式也能滿足要求，這取決于顆粒、聚合物分子和油的性質(zhì)。細(xì)顆粒較好均勻地分布在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)且對凝膠網(wǎng)絡(luò)和絕緣體系起增強(qiáng)作用。所述增強(qiáng)作用包括電學(xué)與力學(xué)兩方面。按照本發(fā)明所用的組合凝膠劑的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，是可以改進(jìn)它們的凝膠動力學(xué)，這樣就為顯著延遲的較慢的凝膠化(如果希望這樣的話)創(chuàng)造了條件，這種延遲在某些情況下可以超過24小時(shí)。
按照一個(gè)實(shí)施方案，所述介電凝膠組合物包含二氧化硅。凝膠組合物也可包含具有適當(dāng)電性能與熱性能的其它介電無機(jī)顆粒，如氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣和其它氧化物，氮化硅，碳的電絕緣形式，沸石，未膨脹與膨脹云母、粘土、滑石等等。顆粒上也可以涂布任何上述材料，其中，也可以將涂料涂布在金屬材料上，例如，涂布了二氧化硅的鈦細(xì)顆粒，介電細(xì)顆粒也可以包含有機(jī)材料如纖維素基材料，例如，纖維素粉末或微晶纖維素。一般地說，介電流體是一種已在其中加入了各種凝膠添加劑的電絕緣油。一般地說，對大多數(shù)油類適用的凝膠添加劑是如下的化合物
一種包含一個(gè)傾向于生成氫鍵的極性鏈段的化合物，優(yōu)選包含多個(gè)極性鏈段與長非極性烴鏈的化合物，-糖基化合物，-包含脲和二脲的化合物-一種包含一種嵌段共聚物的化合物。
聚合物化合物，如較早而尚未公開的國際專利申請PCT/SE97/01095所述，能有利地用于至少任何一種礦物油基介電流體。包含聚烷基硅氧烷的凝膠添加劑也至少很適用于硅油基介電流體，而包含一種纖維素基化合物的凝膠添加劑則適用于至少任何一種植物油基介電流體。按照一個(gè)實(shí)施方案，所述凝膠組合物也包含添加一種表面活性劑，以進(jìn)一步提高浸漬作用。
一種如前所述包含油和一種含有聚合物化合物分子與介電細(xì)顆粒的組合凝膠劑體系的介電組合物，適用于作包含一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的電氣設(shè)備中絕緣體系的組成部分。由于凝膠化后分散在組合物中彈性凝膠內(nèi)的介電顆粒，可以期待一個(gè)由僅包含介電凝膠組合物的凝膠體組成的絕緣體系，只要介電顆粒的量或體積足夠多。按照一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，介電凝膠組合物是作為浸漬劑包括在一個(gè)絕緣體系中的，所述絕緣體系包含一個(gè)用介電凝膠組合物浸漬過的多孔纖維狀和/或?qū)訅旱慕殡婓w，如電纜、變壓器或電容器中電極之間的介電質(zhì)中的絕緣體系。這里的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，按照本發(fā)明所用的組合凝膠劑體系的動力學(xué)可以被改變，這就為顯著延遲的較慢的凝膠化(如果希望這樣的話)創(chuàng)造了條件，這種延遲在有些情況下可超過24小時(shí)。其結(jié)果，當(dāng)使用一種包含按照本發(fā)明的凝膠組合物形式的凝膠浸漬劑的絕緣體時(shí)，其收縮就會減小。結(jié)果，“后充填”步驟就不那么重要了。
含有至少一個(gè)導(dǎo)體和一個(gè)浸漬過的絕緣體系的DC-電纜，能滿足按照本發(fā)明中與絕緣DC-電纜有關(guān)的方面所提出的目標(biāo)，其中，所述絕緣體系包含一個(gè)用介電凝膠組合物浸漬過的具有多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)的固體電絕緣介電部分，按照本發(fā)明的介電凝膠組合物包含油和組合凝膠劑體系，后者含有一種聚合物化合物的分子和介電細(xì)顆粒。優(yōu)選介電凝膠組合物包含一種礦物油以及一個(gè)包含介電顆粒與一種聚合物化合物的分子的組合凝膠劑體系，顆粒的尺寸在nm范圍內(nèi)。聚合物分子可以接枝到細(xì)顆粒上，但與其它類型的物理與化學(xué)鍵結(jié)合的混合鍵合也能滿足要求，取決于顆粒、聚合物分子和油的性質(zhì)。而且，在冷卻到低于Tt的一個(gè)溫度而形成凝膠網(wǎng)絡(luò)時(shí)將顆粒截留在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的體系是有利的，而且對凝膠網(wǎng)絡(luò)和整個(gè)絕緣體系起增強(qiáng)體和穩(wěn)定化作用。在低于轉(zhuǎn)變溫度Tt的溫度下，介電凝膠組合物中各組分與油發(fā)生相互作用，形成一個(gè)三維物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。一般地說，轉(zhuǎn)變溫度Tt是高于30℃的一個(gè)狹窄溫度范圍，優(yōu)選在50-120℃范圍內(nèi)。按照一個(gè)實(shí)施方案，介電凝膠組合物的選擇原則是，要使它與多孔纖維狀和層壓結(jié)構(gòu)的表面發(fā)生相互作用，其中介電凝膠組合物與多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)之間的相互作用，或者能為浸漬期間增加油進(jìn)入多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中的孔洞和毛細(xì)間隙創(chuàng)造條件，或者能為在高溫、溫度波動和/或足夠高的溫度梯度下操作時(shí)提高油在多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中的保留率創(chuàng)造條件。因此取決于介電凝膠組合物的性質(zhì)，它與絕緣體固體部分的相互作用會提高浸潤性，這又能縮短浸漬周期，因?yàn)樵诮n時(shí)提高了油進(jìn)入多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中的孔洞和毛細(xì)間隙的滲透。當(dāng)在高溫、波動溫度和/或足夠大的溫度梯度下操作時(shí)，這種相互作用在其它情況下也會增加油在多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中的保留率。按照本發(fā)明所用的組合凝膠劑體系的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們的凝膠動力學(xué)可以改變，這就為顯著延遲的較慢凝膠化(如果希望這樣的話)創(chuàng)造了條件，這種延遲在某些情況下可能超過24小時(shí)。這導(dǎo)致收縮率低于包含按照本發(fā)明的凝膠組合物的DC-電纜。其結(jié)果，“后填充”步驟就不那么重要了。
按照一個(gè)實(shí)施方案，作為DC-電纜浸漬劑用的介電凝膠組合物包含一種礦物油和一個(gè)組合凝膠劑體系，后者包含一種嵌段共聚物和介電細(xì)顆粒。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，具有適當(dāng)電性能和熱性能的顆粒是無機(jī)顆粒如二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈣及其它氧化物、氮化硅、電絕緣形成的碳、沸石、未膨脹與膨脹云母、粘土、滑石等，包含前面提到的任何一種材料的涂層的帶涂層顆粒，其中涂層也可以涂布在金屬材料上，例如，涂布了二氧化硅和有機(jī)材料的鈦細(xì)顆粒，有機(jī)材料如纖維素基材料，例如纖維素粉末或微晶纖維素。聚合物可以是聚苯乙烯，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯之類的二嵌段或三嵌段共聚物。電纜，當(dāng)認(rèn)為合適時(shí)，可以再補(bǔ)充增強(qiáng)和密封化合物或水溶脹粉末，以填充導(dǎo)體內(nèi)部和周圍的任何間隙，其它金屬/聚合物界面可以密封以防水沿著這些界面擴(kuò)散。
一種絕緣電氣設(shè)備如按照本發(fā)明的帶一個(gè)絕緣體系的DC-電纜的制造方法，其中，所述絕緣體系用一種介電凝膠組合物浸漬過，所述凝膠組合物包含一種油和一個(gè)凝膠劑并在轉(zhuǎn)變溫度Tt發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，其中所述凝膠組合物在低于Tt的溫度下處于高粘性的彈性態(tài)，而在高于Tt的溫度下處于一種易流動基本牛頓液態(tài)，包括下列步驟-提供彼此連接的一個(gè)導(dǎo)體和一種固體電絕緣材料的多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)；和-用一種介電流體浸漬所述多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)，以及-在一種凝膠劑存在下使介電凝膠組合物凝膠化，從而使介電流體在為裝置設(shè)計(jì)的任何操作條件下有一個(gè)凝膠的高粘性與高彈性，其中，要制備一個(gè)包含聚合物分子與介電細(xì)顆粒的組合凝膠劑體系，顆粒尺寸在nm范圍內(nèi)。優(yōu)選在浸漬前將該組合凝膠劑體系加進(jìn)油內(nèi)，以及浸漬在高于轉(zhuǎn)變溫度Tt的溫度下進(jìn)行。按照一個(gè)實(shí)施方案，聚合物分子被接枝到介電細(xì)顆粒上。按照另一個(gè)方法，電纜在浸漬后被冷卻到一個(gè)低于Tt的溫度下，以及冷卻后在介電凝膠組合物內(nèi)形成一個(gè)凝膠網(wǎng)絡(luò)，從而使顆粒截留在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。優(yōu)選顆粒均勻地分布在凝膠網(wǎng)絡(luò)中。
按照一個(gè)實(shí)施方案，在浸漬前將組合凝膠劑體系加入油中，以及浸漬在高于Tt的溫度下進(jìn)行，一般在低于120℃的溫度下，優(yōu)選在50-120℃間的一個(gè)溫度下進(jìn)行。
按照另一個(gè)實(shí)施方法，在浸漬前用組合凝膠劑體系對多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)處理，以及浸漬在一個(gè)較低的溫度下進(jìn)行，一般在0-100℃之間的溫度下，優(yōu)選在20-70℃之間的溫度下進(jìn)行?？梢宰尷p繞絕緣體吸入或噴涂上一種包含一種凝膠劑的溶液，干燥后再浸漬，但優(yōu)選采用已經(jīng)用凝膠添加劑預(yù)處理過的帶子來纏繞絕緣體。帶子可以是在生產(chǎn)帶子的生產(chǎn)線上已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)處理的，但該處理當(dāng)然也可以在一個(gè)特殊處理操作中進(jìn)行或者與纏繞相繼進(jìn)行。這一點(diǎn)對任何類型的帶子都是一樣的，如全紙帶、全聚合物帶或紙和聚合物薄膜或不同聚合物薄膜或網(wǎng)眼布、纖維網(wǎng)或編織網(wǎng)的層壓帶。紙帶可以是已用一種包含凝膠添加劑的溶液噴涂或浸涂或其它讓紙與之接觸的方法涂布過的。凝膠添加劑可以通過將凝膠添加劑噴涂或擠出到聚合物上而添加到聚合物薄膜、帶子或類似物。包含凝膠添加劑的涂料也可以是與聚合物帶子或薄膜共擠出的。因此，對于包含這樣一種預(yù)處理過的絕緣體的DC-電纜，本實(shí)施方案將保證油在浸漬步驟中充油階段的主要周期內(nèi)保持其易流動基本牛頓性，而后，當(dāng)將凝膠添加劑與油接觸并至少部分地被油溶解時(shí)，凝膠添加劑使油具有高粘性彈性凝膠的性能。從易流動介電流體到高粘性凝膠的轉(zhuǎn)變可以是瞬間的、緩慢的甚至延遲的，取決于凝膠添加劑與介電流體的組合。瞬間轉(zhuǎn)變是指在凝膠添加劑與介電流體接觸并被溶解時(shí)直接引發(fā)的轉(zhuǎn)變，且其轉(zhuǎn)變動力學(xué)使轉(zhuǎn)變發(fā)生得極其迅速。緩慢轉(zhuǎn)變一般也是在流體與凝膠添加劑接觸時(shí)直接引發(fā)的，但溶解和/或轉(zhuǎn)變動力學(xué)降低了轉(zhuǎn)變速度。最長達(dá)24小時(shí)的延遲轉(zhuǎn)變一般可以通過按照本發(fā)明的DC-電纜中所用的凝膠體系、凝膠劑和匹配的油來實(shí)現(xiàn)。
按照另一個(gè)實(shí)施方案，浸漬是在一種表面活性劑存在下進(jìn)行的，目的是為進(jìn)一步提高浸漬期間的濕潤性并因此而縮短浸漬時(shí)間和提高油進(jìn)入小孔洞的滲透性創(chuàng)造條件。表面活性劑可以在浸漬前通過預(yù)處理加入多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中，也可以在浸漬前溶解在凝膠組合物中，視具體情況是否合適而定。
按照一個(gè)實(shí)施方案，在浸漬前可以將組合凝膠劑體系中的不同成分，即細(xì)顆粒與聚合物化合物，加入不同的介質(zhì)中。也就是說，將顆粒加進(jìn)固體部分而將聚合物加入油內(nèi)，或者，將顆粒加入油內(nèi)而將聚合物加進(jìn)固體部分，只要發(fā)現(xiàn)合適即可。當(dāng)然，自然的方式是將組合凝膠劑體系加入固體部分或油中。
按照另一個(gè)實(shí)施方案，將凝膠添加劑不均勻地分布在絕緣體中，從而顯示出凝膠添加劑越靠近導(dǎo)體濃度越高的濃度梯度。通過以這種方式在絕緣體內(nèi)分布凝膠添加劑，可以在以下幾個(gè)重要方面得以提高-對于幾乎瞬間凝膠化的凝膠體系，也能保證在凝膠化開始以前更充分地充油；-實(shí)現(xiàn)自愈能力，即絕緣體上損傷的部分可以用來自其它部分的流體再浸漬，-得到一種當(dāng)導(dǎo)體周圍的溫度因所用的高負(fù)載而升高時(shí)也能保持其高粘性的彈性凝膠態(tài)的凝膠化流體。
為保證提高的電性能與機(jī)械性能有長期的穩(wěn)定性，在絕緣體系中要包括一種氣體吸收添加劑。一種合適的氣體吸收添加劑是一種分子量小于1000g/mol的低分子量聚異丁烯。
按照本發(fā)明的DC-電纜確保了長期穩(wěn)定和一致的介電性能及高而恒定的介電強(qiáng)度，象包含這樣浸漬過的多孔纖維狀和/或?qū)訅后w的任何常用DC-電纜一樣好或更好。這一點(diǎn)特別重要，因?yàn)檫@種裝置一般都設(shè)計(jì)為長壽命的，而且這種裝置的維修方法也有限。組合凝膠劑體系中各組分、其它添加劑和油、浸漬劑的特定選擇與匹配，保證這種絕緣體系即使在高溫、過大的熱波動和/或熱梯度作用下使用時(shí)，仍有長期穩(wěn)定的性能。這就為允許從提高電壓和電流密度兩方面來提高操作負(fù)載能力提供了可能性。按照本發(fā)明的DC-電纜的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于在按照本發(fā)明的DC-電纜中所用的凝膠劑的表面活性特點(diǎn)，就為通過提高濕潤性使浸漬周期縮短而縮短生產(chǎn)時(shí)間創(chuàng)造了條件。同時(shí)通過適當(dāng)選擇和匹配油與組合凝膠劑體系中各組分，也能大大降低生產(chǎn)中的溫度敏感性，這就為延遲凝膠化，從而減小“后填充”步驟中的敏感性創(chuàng)造了條件。
優(yōu)選實(shí)施方案說明與實(shí)施例

圖1中所示的按照本發(fā)明實(shí)施方案的DC-電纜，從中心到外部包含下列部件-一個(gè)絞合多股導(dǎo)體10；-一個(gè)位于導(dǎo)體10之外圍和導(dǎo)體絕緣體12之內(nèi)的第一半導(dǎo)體屏蔽層11；-一個(gè)纏繞并浸漬過的導(dǎo)體絕緣體12，它包含一種如前所述的凝膠添加劑；-一個(gè)位于導(dǎo)體絕緣體12之外的第二半導(dǎo)體屏蔽層13；-一個(gè)金屬屏蔽網(wǎng)14；以及-一個(gè)位于金屬屏蔽網(wǎng)14之外的保護(hù)鞘15。這個(gè)電纜在擠出成型的外屏蔽層13之外還用金屬線，優(yōu)選鋼線形式，進(jìn)行增強(qiáng)，還將一種密封化合物或一種水溶脹粉末引入導(dǎo)體10的內(nèi)部及其周圍的所有間隙中。
本發(fā)明的介電凝膠組合物可應(yīng)用于任何帶有一個(gè)絕緣體系的任意DC-電纜中，所述絕緣體系包含一個(gè)用一種介電流體或介電質(zhì)浸漬過的固體多孔或?qū)訅翰糠?。本發(fā)明的應(yīng)用與導(dǎo)體的構(gòu)型無關(guān)。它也可以用于帶有下述類型絕緣體系的DC-電纜中包含一層或多層任意的功能層，且不論這些功能層如何構(gòu)型。它在這種電纜中的應(yīng)用也與電纜中所包括的電力傳輸系統(tǒng)的構(gòu)型無關(guān)。
按照本發(fā)明的DC-電纜可以是一個(gè)如圖1所示的單個(gè)多股導(dǎo)體DC-電纜，也可以是有兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的DC電纜。包含一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的DC-電纜可以具有任何已知的類型導(dǎo)體并置在一個(gè)平面型電纜裝置內(nèi)，或在一個(gè)雙導(dǎo)體裝置內(nèi)，其中一個(gè)第二外導(dǎo)體同心地圍繞在一個(gè)第一中心導(dǎo)體之外。外導(dǎo)體一般以導(dǎo)電鞘、屏蔽網(wǎng)或?qū)拥男问綐?gòu)造，一般是一個(gè)不限制電纜柔軟性的金屬屏蔽網(wǎng)。
按照本發(fā)明的DC-電纜對雙極子或單極子DC-系統(tǒng)或電力傳輸裝置都適用。一個(gè)雙極子體系一般包含兩個(gè)或多個(gè)相連的單個(gè)導(dǎo)體電纜或至少一個(gè)多導(dǎo)體電纜，而單極子裝置具有至少一個(gè)電纜和一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娏骰芈费b置。
重復(fù)實(shí)施例1-9，但用沸石顆粒代替二氧化硅顆粒和涂布了二氧化硅的鈦顆粒，得到類似的好結(jié)果。轉(zhuǎn)變溫度在50-80℃范圍內(nèi)。
綜上列舉的實(shí)施例所述，說明了一個(gè)穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)高溫液體-凝膠轉(zhuǎn)變的發(fā)展。這些實(shí)施例的結(jié)果已經(jīng)表明，將這類凝膠劑加入一種用來浸漬按照本發(fā)明的DC-電纜中導(dǎo)體絕緣體的油中，可以采用比用常用凝膠浸漬劑時(shí)更快的浸漬速度和較低的浸漬溫度。而且，在實(shí)施例中所述的保留試驗(yàn)表明，在低于Tt的溫度下，這種凝膠組合物的行為象彈性體，而且在這些溫度下，油完全保留在多孔纖維絕緣體中和層壓層之間。對常用絕緣油，重復(fù)最后一個(gè)油保留率試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)油在慢慢流動，因而會從卷段中泄漏出來。因此，本發(fā)明大大地減少了操作期間出現(xiàn)空洞的風(fēng)險(xiǎn)，而且按照本發(fā)明的裝置中的導(dǎo)體絕緣體在電性能上也得到了提高。上述有關(guān)改進(jìn)很可能導(dǎo)致如下一種電纜它包含一個(gè)用上述介電體系浸漬過的纏繞紙絕緣體，絕緣體中幾乎所有的空洞都被介電浸漬劑所充滿了，即絕緣體基本上完全浸透了。這樣一種電纜，在高溫和基本上是靜電場的高電場中使用之后，只出現(xiàn)很少數(shù)目的未充滿空洞，因此是不易發(fā)生介電擊穿的。
權(quán)利要求
1．一種介電凝膠組合物，包含一種油和一種凝膠劑并在轉(zhuǎn)變溫度Tt發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，其中，所述凝膠組合物，在低于Tt的溫度下處于高粘性的彈性凝膠態(tài)，而在高于Tt的溫度下處于易流動基本牛頓液態(tài)，其特征在于所述凝膠劑包含一個(gè)組合凝膠劑體系，所述體系含有一種聚合物化合物分子和介電細(xì)顆粒，顆粒尺寸在nm范圍內(nèi)，優(yōu)選顆粒尺寸小于1000nm。
2．按照權(quán)利要求1的介電凝膠組合物，其特征在于所述介電細(xì)顆粒的顆粒尺寸范圍為1-1000nm。
3．按照權(quán)利要求2的介電凝膠組合物，其特征在于所述介電細(xì)顆粒的顆粒尺寸范圍為10-100nm。
4．按照權(quán)利要求1，2或3中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物與油在低于轉(zhuǎn)變溫度Tt的溫度下發(fā)生相互作用，形成一個(gè)三維物理交聯(lián)凝膠網(wǎng)絡(luò)。
5．按照權(quán)利要求4的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒被截留在所述聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
6．按照權(quán)利要求5的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒是以物理方式鍵合到所述聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)上的。
7．按照權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物分子接枝在所述細(xì)顆粒上。
8．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒均勻地分布在所述聚合物凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
9．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述凝膠網(wǎng)絡(luò)被所述細(xì)顆粒增強(qiáng)。
10．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述轉(zhuǎn)變溫Tt是高于30℃的一個(gè)窄溫度范圍，優(yōu)選50℃-120℃。
11．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含纖維素基顆粒。
12．按照權(quán)利要求11的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含微晶纖維素。
13．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含電絕緣無機(jī)顆粒。
14．按照權(quán)利要求13的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含一種金屬氧化物。
15．按照權(quán)利要求14的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含二氧化硅。
16．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含一種沸石。
17．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述細(xì)顆粒包含一種粘土。
18．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含一個(gè)能形成氫鍵的極性鏈段。
19．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含多個(gè)極性鏈段以及能溶于該介電流體的線型非極性烴鏈。
20．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含一種糖基化合物。
21．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含脲或二脲。
22．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含一種嵌段共聚物。
23．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含一種聚烷基硅氧烷。
24．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于所述聚合物化合物包含一種纖維素基化合物。
25．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于含有一種表面活性劑。
26．按照上述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物作為包含至少一個(gè)導(dǎo)體的電氣設(shè)備中絕緣體系組成部分的用途。
27．按照權(quán)利要求26的介電凝膠組合物作為絕緣體系組成部分的用途，其特征在于所述絕緣體系由一個(gè)包含介電凝膠組合物的凝膠體和提供強(qiáng)介電性固體部分的細(xì)顆粒組成。
28．按照權(quán)利要求26的介電凝膠組合物的用途，其特征在于所述絕緣體系包含一個(gè)用所述介電凝膠組合物浸漬過的多孔纖維狀和/或?qū)訅旱慕殡婓w。
29．一種絕緣電氣設(shè)備，含有至少一個(gè)導(dǎo)體和一個(gè)浸漬過的絕緣體系，其中所述絕緣體系包含一個(gè)用一種按照權(quán)利要求1-24中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物浸漬過的多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)的固體電絕緣介電部分，所述凝膠組合物，包含一種油和一種凝膠劑，并在轉(zhuǎn)變溫度Tt發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，其中，所述凝膠組合物，在低于Tt的溫度下處于高粘性的彈性凝膠態(tài)，而在高于Tt的溫度下處于易流動基本牛頓液態(tài)，其特征在于所述介電凝膠組合物包含油和一個(gè)組合凝膠劑體系，所述體系含有一種聚合物化合物的分子和介電細(xì)顆粒。
30．按照權(quán)利要求29的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種礦物油和一個(gè)組合凝膠劑體系，所述體系包含顆粒尺寸在nm范圍內(nèi)的介電顆粒和一種聚合物化合物的分子。
31．按照權(quán)利要求29或30的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述聚合物分子被接枝在介電顆粒上。
32．按照權(quán)利要求29或30的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述顆粒在低于Tt的溫度下被截留在所述凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
33．按照權(quán)利要求29-32的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物與多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)的表面發(fā)生相互作用。
34．按照以上權(quán)利要求29-33中任何一項(xiàng)的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種礦物油和一個(gè)包含一種嵌段共聚物和介電細(xì)顆粒的組合凝膠劑體系。
35．按照上述權(quán)利要求29-34中任何一項(xiàng)的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種礦物油和一個(gè)包含一種嵌段共聚物的凝膠劑體系，所述嵌段共聚物包含一個(gè)烯烴基嵌段和一個(gè)在其主鏈結(jié)構(gòu)上帶芳環(huán)的嵌段。
36．按照權(quán)利要求29-35的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種聚苯乙烯。
37．按照權(quán)利要求29-36的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
38．按照權(quán)利要求29-37的絕緣電氣設(shè)備，其特征在于所述介電凝膠組合物包含一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
39．一種制造按照權(quán)利要求29-38中任何一項(xiàng)的絕緣電氣設(shè)備的方法，所述設(shè)備包含一種按照權(quán)利要求1-24中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，所述介電凝膠組合物包含一種油和一種凝膠劑，并在轉(zhuǎn)變溫度Tt發(fā)生熱可逆的液體-凝膠轉(zhuǎn)變，其中所述凝膠組合物，在低于Tt的溫度下處于高粘性的彈性凝膠態(tài)，而在高于Tt的溫度下處于易流動基本牛頓液態(tài)；其中所述制造方法包括下列步驟-提供相互連接的一個(gè)導(dǎo)體和一個(gè)固體電絕緣材料的多孔纖維狀和/或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)；以及-用一種介電流體浸漬所述多孔纖維狀和/或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)，和-在有凝膠劑存在下，使所述介電凝膠組合物凝膠化，以使所述流體在為該設(shè)備設(shè)計(jì)的任何操作條件下都具有凝膠的高粘度和高彈性，其特征在于制備一個(gè)包含聚合物分子和介電細(xì)顆粒的組合凝膠劑體系，顆粒的尺寸在nm范圍內(nèi)。
40．按照權(quán)利要求39的方法，其特征在于在浸漬之前將所述組合凝膠劑體系加入到油內(nèi)以及浸漬在高于轉(zhuǎn)變溫度Tt的溫度下進(jìn)行。
41．按照權(quán)利要求39或40的方法，其特征在于將聚合物分子接枝在介電細(xì)顆粒上。
42．按照權(quán)利要求39的方法，其特征在于在浸漬后將電纜冷卻到Tt以下的一個(gè)溫度，以及冷卻后在凝膠介電組合物中形成一個(gè)凝膠網(wǎng)絡(luò)，從而使顆粒截留在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
43．按照權(quán)利要求42的方法，其特征在于所述顆粒均勻地分布在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
44．按照權(quán)利要求39-43的方法，其特征在于在低于120℃的溫度下，優(yōu)選在50-120℃之間的溫度下進(jìn)行浸漬。
45．按照權(quán)利要求39-44的方法，其特征在于浸漬之前先用組合凝膠劑體系對多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)處理以及在更低的溫度下進(jìn)行浸漬。
46．按照權(quán)利要求45的方法，其特征在于預(yù)處理過的結(jié)構(gòu)在0-100℃之間，優(yōu)選在20-70℃之間的溫度下進(jìn)行浸漬。
47．按照權(quán)利要求39-46的方法，其特征在于在表面活性劑存在下進(jìn)行浸漬。
48．按照權(quán)利要求47的方法，其特征在于多孔纖維狀和/或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)在浸漬前用表面活性劑進(jìn)行預(yù)處理。
49．按照權(quán)利要求47的方法，其特征在于在浸漬前將所述表面活性劑溶于凝膠組合物中。
50．按照權(quán)利要求1-25中任何一項(xiàng)的介電凝膠組合物，其特征在于含有一種氣體吸收添加劑，如一種低分子量聚異丁烯。
全文摘要
公開了一種介電凝膠組合物,它在轉(zhuǎn)變溫度T
文檔編號H01B3/20GK1285075SQ98813759
公開日2001年2月21日 申請日期1998年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者A·科恩菲爾德特, J·菲利克斯, M·貝里奎斯特, P·諾德貝里, C·特恩奎斯特, T·許特 申請人:Abb股份有限公司