本技術(shù)涉及電力工程領(lǐng)域，具體涉及電力絕緣防火材料技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、電力絕緣防火封堵灌膠技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，特別是在電纜貫穿孔洞、接頭盒、電纜橋架等關(guān)鍵部位，以防止火災(zāi)蔓延并提供電氣絕緣保護。該技術(shù)通過填充和封堵這些潛在的火源傳播路徑，確保電力系統(tǒng)的安全運行。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，電力絕緣防火封堵灌膠主要有采用無機材料(如石膏、水泥)制備的密封膠，以及采用有機材料(如聚氨酯、環(huán)氧樹脂)制備的密封膠。

3、無機材料制備的密封膠具有較好的耐火性能，但固化時間長，且在潮濕環(huán)境下性能下降；而有機材料制備的密封膠雖然固化速度快，但耐火性能和耐高溫性能相對不足。

4、此外，這些材料在長期使用過程中易出現(xiàn)老化、開裂等問題，影響其防火和絕緣效果。

5、因此，開發(fā)一種新型電力絕緣防火封堵灌膠材料，具備快速并可控固化、優(yōu)異的耐高溫、耐潮濕性能及長期穩(wěn)定性，成為當前技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供電力絕緣防火封堵灌膠，以解決上述至少一種技術(shù)問題。

2、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

3、電力絕緣防火封堵灌膠，包括有機硅基料、防火添加劑、耐高溫填料、以及環(huán)保阻燃劑，并且摻雜有碎片狀的玻璃纖維網(wǎng)，以碎片狀的玻璃纖維網(wǎng)作為填料；

4、有機硅基料包括有107硅油、交聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和催化劑；

5、其中，以重量百分比計，有機硅基料包括107硅油70.8～87.2％、交聯(lián)劑0.03～0.07％、硅烷偶聯(lián)劑0.001～0.01％、催化劑0.00007～0.005％；

6、防火添加劑0.007～0.006％；

7、耐高溫填料0.002～0.007％；

8、環(huán)保阻燃劑0.07～0.26％；

9、玻璃纖維網(wǎng)包括有網(wǎng)體和擴展玻璃纖維；

10、網(wǎng)體采用經(jīng)線和緯線編織而成；

11、經(jīng)線和緯線均采用玻璃纖維；

12、至少部分經(jīng)線和至少部分緯線的長度均超出網(wǎng)體部分，形成擴展玻璃纖維；

13、玻璃纖維的直徑在5～8μm；

14、網(wǎng)體的面積在0.5～1.8mm2，網(wǎng)孔面積在0.01～0.15mm2；

15、擴展玻璃纖維的長度在0.8～2mm；

16、以體積張數(shù)計，每單位立方厘米內(nèi)有2～4張玻璃纖維網(wǎng)。

17、上述設(shè)計中，電力絕緣防火封堵灌膠采用聚氨酯改性的有機硅材料，這種材料在性能上得到了顯著的提升，具有優(yōu)異的耐高溫、耐低溫和耐化學(xué)腐蝕的特性；同時，還使用了改性二甲基乙烯基硅氧烷，這種材料在提高材料的柔韌性和耐候性方面表現(xiàn)出色。此外，為了確保產(chǎn)品的環(huán)保性能，還特別加入了無機環(huán)保阻燃材料，這種材料不僅具有良好的阻燃效果，而且不會產(chǎn)生有毒有害的煙霧和氣體。經(jīng)過上述改性設(shè)計，本設(shè)計暴露在空氣中后可以在10～15內(nèi)完成固化，固化成品的耐高溫性能達到550～600℃，其有益效果如上所述。

18、上述設(shè)計中，5～8μm的玻璃纖維編織的網(wǎng)具有很好的柔軟性，還有一定的韌性。網(wǎng)體的面積在0.5～1.8平方毫米，形成的碎片狀的玻璃纖維網(wǎng)作為填料摻雜進電力絕緣防火封堵灌膠中后不容易扭結(jié)成團。網(wǎng)孔面積在0.01～0.15平方毫米，允許有機硅基料透過網(wǎng)孔，并且和纖維網(wǎng)結(jié)合的力度更強。

19、上述設(shè)計中，擴展玻璃纖維的長度在0.8～2mm，以體積張數(shù)計，每單位立方厘米內(nèi)有2～4張玻璃纖維網(wǎng)，其有益效果在于，在保證單位體積內(nèi)玻璃纖維網(wǎng)的數(shù)量適中的情況下，保證擴展玻璃纖維相互間盡量多的交錯，形成一立體形態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高整體的強度。

20、進一步地，107硅油為粘度在5000cp、10000cp、20000cp、40000cp中的其中一種；

21、交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷中的其中一種或多種；

22、硅烷偶聯(lián)劑為kh330、kh550、kh570中的其中一種或多種；

23、催化劑為二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的其中一種。

24、進一步地，防火劑為聚醚多元醇為載體的鄰氨基苯砷酸、聚醚多元醇為載體的甲基砷酸鋅中的其中一種；

25、環(huán)保阻燃劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅、磷酸三聚氰胺中的其中一種或多種。

26、進一步地，耐高溫填料為白炭黑、二氧化硅、碳酸鈣中的其中一種或多種；

27、白炭黑為氣相法或沉淀法制備的白炭黑，平均粒徑為5～35μm；

28、碳酸鈣的粒徑為4000目，含水率<0.1％。

29、進一步地，作為經(jīng)線、緯線中的其中一種的玻璃纖維在拉絲時，利用熔融狀態(tài)，通過空氣中漂浮有四氧化三鐵粉末粉塵的空間，粘合上四氧化三鐵粉末；

30、作為經(jīng)線、緯線中的另一種的玻璃纖維在拉絲時，利用熔融狀態(tài)通過空氣中漂浮有石墨粉塵的空間，粘合上石墨粉末；

31、四氧化三鐵粉末的粒度在50～150nm；

32、石墨粉的顆粒在6～10μm。

33、上述設(shè)計中，在玻璃纖維熔融狀態(tài)粘合四氧化三鐵粉末、粘合石墨粉末，其有益效果在于，粘合的結(jié)實、均勻，可以省去粘合劑，不會在高低溫下造成粘結(jié)結(jié)構(gòu)的破壞，保證玻璃纖維跟有機硅基料持久的結(jié)合強度，并且能夠承受高溫度的電磁感應(yīng)加熱。

34、作為經(jīng)線或緯線中的其中一種，其玻璃纖維粘合有四氧化三鐵粉末，四氧化三鐵粉末具有軟磁性能。

35、還裝備有一種由電磁鐵連接一個信號發(fā)生器的設(shè)備，設(shè)備可以發(fā)出低頻磁場，粘合有四氧化三鐵粉末的玻璃纖維在低頻磁場的作用下帶動玻璃纖維網(wǎng)整體振動，其有益效果在于：首先，玻璃纖維網(wǎng)的振動可以起到攪拌的作用，使得電力絕緣防火封堵灌膠的組份得到更好的混合；其二，玻璃纖維網(wǎng)的振動可以起到排除膠體中氣泡的作用，提高固化的質(zhì)量；其三，玻璃纖維網(wǎng)的振動可以起到纖維網(wǎng)和電力絕緣防火封堵灌膠的接觸更牢固，消除表面張力。

36、作為經(jīng)線或緯線中的另一種，其玻璃纖維粘合有石墨粉，石墨粉在流體膠中使得流體膠具有一定的導(dǎo)電性。

37、還裝備有一種電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，設(shè)置在流體膠附近，電磁感應(yīng)加熱設(shè)備可以發(fā)出高頻磁場，玻璃纖維粘合有四氧化三鐵粉末，四氧化三鐵粉末具有軟磁性能，可以將磁場導(dǎo)入流體膠深處，形成相對均勻的磁場分布在流體膠中，進而使具有導(dǎo)電性能的流體膠相對均勻的發(fā)熱，從而提高固化時的環(huán)境溫度。其有益效果在于：通過電磁感應(yīng)加熱設(shè)備改變磁場的頻率和頻幅，可控制流體膠的發(fā)熱溫度，進而使得固化的效率和速度得到控制。

38、進一步地，還包括摻雜有通過磁力引爆的儲氣顆粒，以儲氣顆粒作為填料；

39、儲氣顆粒具有一氣密性的膜，膜內(nèi)填充有1.15～1.3個大氣壓的空氣，空氣濕度在70～90％；

40、還包括有一磁性刺針，磁性刺針包括針尖和針體，針尖為軟磁性材質(zhì)，針體為不具有磁性的材質(zhì)；

41、儲氣顆粒的體積在2～3mm3；

42、每單位立方厘米內(nèi)有2～4個儲氣顆粒。

43、進一步地優(yōu)化，儲氣顆粒的膜采用聚氯乙烯；針尖采用低碳鋼；針體采用abs塑料。

44、上述設(shè)計中，為了進一步提高固化的速度，在電力絕緣防火封堵灌膠中加入了儲氣顆粒，儲氣顆粒中填充有空氣濕度在70～90％的潮濕空氣，還在儲氣顆粒中設(shè)置有引爆儲氣顆粒的磁性刺針。

45、還裝備有一種設(shè)備，包括有振蕩電路連接到電磁鐵，產(chǎn)生周期性方向變化的磁場。電磁鐵接近膠體附近，在磁場作用下，引導(dǎo)磁性刺針的針尖戳破儲氣顆粒由聚氯乙烯制作的膜，聚氯乙烯具有一定的彈性，在被針尖戳破后會爆開，從而在電力絕緣防火封堵灌膠內(nèi)部釋放出儲氣顆粒中的潮濕空氣，其有益效果在于，釋放出的空氣中含有的水分子在電力絕緣防火封堵灌膠內(nèi)部和交聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，進而加快電力絕緣防火封堵灌膠的固化效率和速度。

46、上述設(shè)計中，針尖采用低碳鋼，針體采用abs塑料，其有益效果在于，降低制造成本。

47、進一步地，電力絕緣防火封堵灌膠的制備方法，具體制備步驟為：

48、s1、活化處理：對耐高溫填料進行活化處理，以提高其在后續(xù)反應(yīng)中的活性；

49、s2、基料混合：在反應(yīng)釜中按組份比例加入有機硅基料、防火添加劑，封閉反應(yīng)釜，啟動真空裝置對反應(yīng)釜內(nèi)抽取真空到反應(yīng)釜內(nèi)氣壓低于130bar，啟動攪拌裝置進行攪拌，以確保均勻混合；

50、s3、阻燃劑添加：反應(yīng)釜中加入環(huán)保阻燃材料，封閉反應(yīng)釜后啟動真空裝置對反應(yīng)釜內(nèi)抽取真空到反應(yīng)釜內(nèi)氣壓低于130bar，啟動攪拌裝置繼續(xù)攪拌至完全均勻；

51、s4、分散處理：將活化處理后的耐高溫填料加入反應(yīng)釜中，再次封閉反應(yīng)釜，反應(yīng)釜內(nèi)再次抽取真空到反應(yīng)釜內(nèi)氣壓低于130bar，進行分散處理，分散處理時間在4～6h，以確保耐高溫填料在有機硅基料中均勻分散；

52、s5、檢測與包裝：對制備好的密封膠進行性能檢測，合格后進行包裝處理，得到電力絕緣防火封堵灌膠成品。

53、進一步地優(yōu)化，步驟s1的活化處理采用超聲波進行分散處理，活化處理持續(xù)時間在10～30min；

54、步驟s2的攪拌時間在15～45min；

55、步驟s3的攪拌時間在5～15min；

56、步驟s4的分散處理時間在4～6h。

57、上述設(shè)計中，通過反應(yīng)釜真空條件下攪拌混合料和分散等工藝，降低了制備電力絕緣防火封堵灌膠的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)的目的。

58、本發(fā)明的有益效果還在于，通過在配電柜內(nèi)部進行灌封處理，從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面保護。該封堵劑具有優(yōu)異的防潮、防水、絕緣和防凝露性能，能夠有效防止水分和潮氣對電力設(shè)備的侵蝕。

59、其有益效果還在于，該高分子防潮封堵劑不僅具備防水和防凝露的功能，還具有良好的絕緣性能，能夠防止電流泄漏和短路事故的發(fā)生。此外，該封堵劑還具有防小動物進入的效果，避免了因小動物引起的電力故障。其易于擴容的設(shè)計，使得后期維護和升級變得更加方便。

60、其有益效果還在于，該封堵劑的有效保護時間較長，能夠為電力系統(tǒng)提供持久的防護。