刘容远1 刘占民2*
1.华北理工大学材料科学与工程学院，华北理工大学新材料产业技术研究院，063210 2.唐山高压电瓷有限公司，唐山市高压绝缘子技术创新中心，河北唐山，063000
摘要：陶瓷绝缘子在我国电力系统中得到了广泛的应用，比如不同电压输电，制造电气设备等，对我国的电力工业的发展起到了极其重要的作用。本文对电站支柱瓷绝缘子的传统湿法制作工艺进行了研究探讨。
关键词：瓷绝缘子；干法制造；湿法制造；性能；烧制
一．前言
陶瓷绝缘子又称瓷绝缘子，电瓷，是应用最为广泛的绝缘子制品，主要作用是连接不同位置的导体和部件，并在支撑这些导体和部件的同时发挥绝缘作用。电站支柱瓷绝缘子是变电站使用的一种起支撑作用的陶瓷绝缘子，传统湿法的制备的电站支柱瓷绝缘子，主要用于500kV以下电力系统中。
二、湿法可塑工艺
电站支柱瓷绝缘子的湿法可塑工艺的其工艺程序，包含原料检测、配料、球磨、级配、榨泥、真空练泥、电阴干、修坯、干燥、坯检、上釉上砂、烧成、瓷检、切割研磨、温度循环试验、胶装、养护、四向弯曲试验、涂抹防水胶、检查包装。具体工艺要求如下：
2.1.1原料
每批原料在收到后都应进行采样烧制处理，结果应与标准样品的烧制结果相同，其化学成分和理化性能应在一系列理化程序后，检验结果符合《原材料理化检验标准》配料工序，每次配料前按配方、配比、原料含水率计算各种原料重量，核算后用磅秤称量，磅秤在每次称量前都应校正零点，每年都应有一次与标准仪器校准检验精度。
2.1.2球磨
选择并挑选好外表无裂痕杂质的球石并清洗干净后开始球磨并记录球磨时间，泥浆的检测指标主要由细度、粘度、颗粒组成等。根据原料的性能可以采取
两次装磨形式。
2.1.3级配
选择无破漏的筛网对磨好的泥浆过筛，用电除铁器除铁并记录数据，除铁后对泥浆和釉浆进行搅拌，泥浆在使用前搅拌时间不少于40分钟，使用时连续搅。必要时，拌控制浆池中浆面到浆池口的距离。
2.1.4榨泥
控制泥浆温度在20～40℃榨泥室温度不低于10℃，设置最大榨泥压力。榨好的泥饼用硬度计测量硬度，榨好的泥饼不允许有包浆和夹层，泥饼如不立即使用，应套上塑料套，防止干硬。
2.1.5真空练泥
真空练泥机喂料口不工作时用 塑料布盖严,每班开机前清理喂料口及周围的硬泥。对粗炼泥段进行不少于8小时的陈腐，之后投入泥料，温度不低于10℃，练泥真空度不大于-0.095Mpa（相对真空度大于等于95%）真空室状态既不堵又不空，挤出的泥段水分要求均匀一致，偏差不大于±0.5，质量无气孔、夹层、杂质及硬块等，铁杂质用过筛称重测量不超过0.0001%。
2.1.6 电阴干
观察记录表电阴干曲线应按照规定曲线升压，电阴干后用硬度计测泥段硬度棒形泥段：30～34。
2.1.7修坯
控制成型室温度不低于10℃，烘干法控制车坯水份棒形:16±0.5。硬度计测量车坯硬度在30±2mm为合格。
坯件入烘前干燥室温度低于50℃，
2.1.8 坯检
对坯体进行检查，包括水分及均匀性、外观质量等。各项指标都符合标准后进行上釉上砂操作
2.1.9上釉上砂
用比重计测得釉浆比重，不同上釉方式对应各自的控制指标，上釉方式有淋釉、浸釉、喷釉等。用显微镜测得坯体釉层厚度达到合适厚度后，进行釉浆搅拌，直至筛分析法测得釉浆粗杂质、铁杂质减少到标准比重为止。清洗釉桶，釉箱。之后上砂面，砂粒牢固，均匀，堆砂高度要小于3mm，单个缺砂面积要小于25 mm2，缺砂总面积要小于100 mm2。
2.1.10烧成
装窑进行烧制工作，坯件与车面砂盆横梁垂直端正，装窑时砂面不损坏，窑具应外形规整无严重变形，窑具码放符合工艺要求。装窑完成进行烧制，点火前窑内平均温度≯80℃，150℃后升温温差±5℃，超标时1小时内调正。停火时窑内温差±5℃，超标时1小时内调正。根据产品尺寸规格设定对应的烧成曲线，进行烧制。
2.1.11 瓷检
检测外观是否符合标准，并进行打击试验
2.1.12温度循环试验
将瓷件在冷水中浸泡1小时，迅速转入热水中浸泡1一小时，反复三个循环，剔除有缺陷瓷件。冷热水温差50-70度。
2.1.13胶装
配置好胶合剂进行胶装，胶装室温度不低于15℃。胶装前应检测金属附件质量，并在金属附件内表面、瓷件外表面涂抹沥青等缓冲层。
2.1.14养护
胶装完成后进行预养护，在胶合剂外露部位围湿毯条，外包塑料布。预养护后进行水养护温度：25±10℃，时间不少于72小时，水质PH值：6-9。
2.1.15尺寸及形位公差检测
检测项目包括：高度、爬电距离、平行度、直线度、上下安装孔中心偏移、角度偏移等。
2.1.16 四向弯曲试验
养护完成后对瓷体进行机械耐受试验检测，将产品底端固定好，在其顶部四个方向上分别施加50-70%的额定破坏负荷，以检测其内部是否有裂纹、杂质等缺陷。
2.1.17涂抹防水胶
性能检查无误后水泥胶合剂表面涂好防水胶
2.1.18检查包装
检查没有问题后包装。
三、总结与展望
湿法可塑工艺是陶瓷绝缘子制造的传统方法，在国内厂家仍占有较大比重。但是随着电力的工业的发展，湿法可塑工艺的缺点也逐渐显露，如工序比较繁琐，原材料的微观均匀性难以达到标准、在抗弯曲强度上已不能完全适应现代电力工业的需求。因此还需要研究人员通过对配方、工艺的不断改进来提升产品质量。陶瓷绝缘子的质量关系到电网的安全运行，其制造工艺的进一步提升对我国电力工业的发展具有重要意义。
参考文献
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第一作者：刘容远，华北理工大学材料科学与工程学院，研发方向：复合材料。
通讯作者：刘占民，唐山高压电瓷有限公司，研发方向：陶瓷绝缘子材料。