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氧化锌避雷器发生闪络事故易导致电网的大面积放电,直接影响电网的安全运行,危害极大。氧化锌避雷器的重要部件为氧化锌电阻片,其性能直接影响到避雷器的使用情况,同时氧化锌电阻片侧面绝缘材料的好坏又决定了避雷器耐雷电冲击的水平。通过本课题研究将获得一种具有耐较大电流冲击能力,并且与氧化锌电阻片具有良好结合性能的绝缘釉材料,从而提高避雷器的可靠性。 本论文采用熔体冷却法制备高阻绝缘玻璃,并与填料复合形成绝缘釉。借助于膨胀系数测定仪、烧结影像仪、Keythley2410型高压源表,探讨了化学组成对玻璃膨胀系数、初融温度、熔融温度、流动温度、电阻率的影响,同时也研究了玻璃的受热过程及其对氧化锌电阻片的润湿性。通过透反射偏光显微镜、扫描电镜,探讨了填料对电阻率以及坯釉结合情况的影响。 研究表明:1)在无碱硅酸盐玻璃中,随着BaO含量的增加,无碱铝硅酸玻璃的膨胀系数、初融温度、电阻率不断增大,而熔融温度、流动温度则不断减小。随着ZnO含量的增加,膨胀系数、初融温度呈增大趋势,而熔融温度、流动温度、电阻率呈下降趋势。最优化学组成(wt%)为:Si2O65.00、Al2O310.00、SrO19.00、BaO4.00、ZnO2.00。无碱硅酸盐玻璃的烧成温度范围宽,易于烧成,对氧化锌电阻片的润湿性良好。2)在低碱无铝玻璃体系中,随着BaO含量的增加,低碱无铝硅酸盐玻璃的膨胀系数不断的增大,烧成温度、电阻率呈下降趋势。随着ZnO含量的增加,膨胀系数呈增大趋势,烧成温度、电阻率呈下降趋势。随着B2O3含量的增加,膨胀系数、烧成温度呈下降趋势,而电阻率不断增大。最优化学组成(wt%)为:SiO270.00、SrO6.00、K2O6.00、ZrO22.00、MgO4.00、BaO8.00、ZnO4.00。低碱无铝玻璃釉的烧成温度范围相对较宽,对氧化锌电阻片的润湿性良好。3)在绝缘釉中,电阻率随粉煤灰漂珠掺量的增加呈现先上升再下降的趋势,最佳掺量为50%;电阻率随粉煤灰漂珠粒度的增大而呈现下降趋势,最佳粒度为200目筛下。电阻率随滑石粉掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,最佳掺量为30%;电阻率随滑石粉粒度的增加呈现先增大后减少的趋势,最佳粒度为160-200目。随硅灰石粉掺量的增加,电阻率呈现先增大后减小的趋势,最佳掺量为30%;电阻率随硅灰石粒度的增大呈现下降的趋势,最佳粒度为200目筛下。在粒度为200-160目,掺量为30%时,填料的最佳选择为滑石粉。试样Z1、Z2、Z3的釉层与坯层结合很好。Si离子的扩散促进了坯釉结合,釉中含有Zn元素,不至于使坯釉差异太大,反应过于激烈,从而促进中间层的形成。