社區低壓電網綜合配電箱及其應用
【專利摘要】本發明屬于電力設備領域，公開了社區低壓電網綜合配電箱，包括箱體，所述箱體由如下原料制備而得：珍珠巖、海泡石、硼砂、白云石、水鎂石、活性劑、氧化鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚丙烯樹脂、石墨、納米碳化硅、聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙酯、磷酸三丁酯、滑石粉。本發明配電箱力學性能，絕緣性能、耐腐蝕性能以及阻燃性較好，能夠有效地防止損壞、防止觸電和火災發生。
【專利說明】
社區低壓電網綜合配電箱及其應用
技術領域
[0001] 本發明屬于電力設備領域，具體涉及社區低壓電網綜合配電箱及其應用。
【背景技術】
[0002] 社區低壓電網連接著各個家庭，關系到人們的生活品質，包括輸電電纜、電桿以及 配電箱等組件。配電箱是電力供電系統中用于進行電能分配、控制、計量以及連接線纜的配 電設備，一般供電局、變電所都是用高壓開關柜，然后經變壓器降壓低壓側引出到低壓配電 箱，低壓配電箱在到各個用電的配電盤，控制箱，開關箱，里面就是通過將一些開關、斷路 器、熔斷器、按鈕、指示燈、儀表、電線之類保護器件組裝成一體達到設計功能要求的配電裝 置的設備。高低壓配電箱也叫做:高低壓開關柜或高低壓電氣成套設備。
[0003]目前，市場上的配電箱大多數為鐵殼配電箱，其制作方法是開制沖壓成型模具，然 后將白鐵皮沖壓成型，再將沖壓成型件經脫脂、水洗、酸洗、水洗、堿洗、水洗、表調、磷化、燙 洗、烘干、噴漆后制作出配電箱組件，最后用鉸鏈將配電箱組件組裝成一個完整的配電箱。 這種配電箱的缺點是絕緣性能不好，線路發生短路時會造成嚴重的安全隱患，而且產品比 較笨重，安裝不方便。近年來，已經有研究出塑料配電箱外殼，其具備較好的絕緣性能，而且 重量小，但是機械性能、耐腐蝕性能以及導熱性能較差，無法承受較大的沖擊力，也無法將 配電時帶來的熱量排出，容易造成配電箱高溫，帶來安全隱患。
[0004]
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是解決現有技術中配電箱外殼材料的諸多缺陷，提供了社區低壓電 網綜合配電箱，該配電箱具備較好的絕緣阻燃性能、力學性能以及耐高溫耐腐蝕性能等，可 取代市場金屬外殼產品。
[0006] 為了實現上述目的，本發明的技術方案通過如下方式來實現的： 社區低壓電網綜合配電箱，其包括箱體，所述箱體由如下原料制備而得： 珍珠巖、海泡石、硼砂、白云石、水鎂石、活性劑、氧化鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基 三甲氧基硅烷、聚丙烯樹脂、石墨、納米碳化硅、聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸 異丙酯、磷酸三丁酯、滑石粉。
[0007] 所述箱體按照如下工藝制備而得： 1) 將珍珠巖和海泡石按照2:1的質量比添加到破碎機中進行破碎，然后進行研磨，得到 粒徑為200目的粉末，即為混合料A; 2) 將硼砂、白云石、水鎂石以及活性劑按照100:50:30:1的質量比混合均勻，投入到球 磨罐中，球磨時間為6小時，球磨機轉速800轉/分鐘，球磨至粉末粒徑為200目，得到混合料 B； 3) 將混合料A、混合料B、氧化鋁以及絲氨酸依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加 熱至90°C時，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，維持90°C繼續攪拌20min;然后降溫 至60°C，加入聚丙烯樹脂，攪拌1小時，得到混合料C;其中，所述混合料A、混合料B、氧化鋁、 絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及聚丙烯樹脂的質量比為30:40:6:1:5:200; 4) 取石墨放入坩堝中，置于馬弗爐中煅燒，在氮氣的保護下，于750°C煅燒3min，取出， 粉碎成粉末狀;然后與納米碳化娃按照3:1的質量比混合，300轉/min攪拌5min，即得混合料 D； 5) 將聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙酯、磷酸三丁酯以及滑石粉按照 500-700:40-60:20-30:12-18:5-9:1-2加入到攪拌罐中，升溫至80 °C，攪拌反應30min;然后 升溫至95°C，添加混合料C和混合料D，攪拌反應lOmin，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態， 然后擠出到注塑機中，注塑成型即得。其中，聚烯烴彈性體、混合料C以及混合料D的質量比 為500-700:200-300:27-33。
[0008] 優選地，所述納米碳化硅的粒徑為100_200nm;所述氧化鋁和滑石粉的粒徑均為 200目；所述活性劑由硅酸鈣和豆油按照2:1的質量比混合而得。
[0009] 注，本發明主要針對配電箱體材料的改進，對于配電箱的結構可按照常規設計來 完成，其并不是發明點，此處并不一一贅述。
[0010] 本發明取得的有益效果主要包括： 本發明通過合理選擇原料，調整配伍量，制備的復合材料各方面性能優良，適用于制備 配電箱箱體;本發明制備的配電箱在保持較好的絕緣性能的同時，機械性能以及阻燃性能 也大幅提高;本發明對石墨進行表面絕緣處理，降低了導電性能，提高了導熱耐腐蝕性能和 樹脂兼容性能;通過添加白云石、珍珠巖和海泡石提高了耐火性能，增強了熱穩定性和耐腐 蝕性;本發明在球磨過程中添加了活化劑，提高了粉碎效率;對聚丙烯樹脂改性，提高了樹 脂的耐熱耐老化性能;本發明通過多種材料改性，使得無機材料和樹脂能很好地相容在一 起，可保證產品的導熱性能好，力學性能好而且成本大大降低;本發明箱體操作簡單，生產 成本低，適合大規模工業化推廣應用。
[0011]
【具體實施方式】
[0012]為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請具 體實施例，對本發明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部 分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出 創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0013] 實施例1 社區低壓電網綜合配電箱，其包括箱體，所述箱體由如下原料制備而得： 珍珠巖、海泡石、硼砂、白云石、水鎂石、活性劑、氧化鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基 三甲氧基硅烷、聚丙烯樹脂、石墨、納米碳化硅、聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸 異丙酯、磷酸三丁酯、滑石粉。
[0014]所述箱體按照如下工藝制備而得： 1) 將珍珠巖和海泡石按照2:1的質量比添加到破碎機中進行破碎，然后進行研磨，得到 粒徑為200目的粉末，即為混合料A; 2) 將硼砂、白云石、水鎂石以及活性劑按照100:50:30:1的質量比混合均勻，投入到球 磨罐中，球磨時間為6小時，球磨機轉速800轉/分鐘，球磨至粉末粒徑為200目，得到混合料 B； 3) 將混合料A、混合料B、氧化鋁以及絲氨酸依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加 熱至90°C時，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，維持90°C繼續攪拌20min;然后降溫 至60°C，加入聚丙烯樹脂，攪拌1小時，得到混合料C;其中，所述混合料A、混合料B、氧化鋁、 絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及聚丙烯樹脂的質量比為30:40:6:1:5:200; 4) 取石墨放入坩堝中，置于馬弗爐中煅燒，在氮氣的保護下，于750°C煅燒3min，取出， 粉碎成粉末狀;然后與納米碳化娃按照3:1的質量比混合，300轉/min攪拌5min，即得混合料 D； 5) 將聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙酯、磷酸三丁酯以及滑石粉按照 500:40:20:12:5:1加入到攪拌罐中，升溫至80°C，攪拌反應30min;然后升溫至95°C，添加混 合料C和混合料D，攪拌反應lOmin，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態，然后擠出到注塑機 中，注塑成型即得。其中，聚烯烴彈性體、混合料C以及混合料D的質量比為500:200:27。
[0015] 其中，所述納米碳化硅的粒徑為lOOnm;所述氧化鋁和滑石粉的粒徑均為200目；所 述活性劑由硅酸鈣和豆油按照2:1的質量比混合而得。
[0016] 實施例2 社區低壓電網綜合配電箱，其包括箱體，所述箱體由如下原料制備而得： 珍珠巖、海泡石、硼砂、白云石、水鎂石、活性劑、氧化鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基 三甲氧基硅烷、聚丙烯樹脂、石墨、納米碳化硅、聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸 異丙酯、磷酸三丁酯、滑石粉。
[0017] 所述箱體按照如下工藝制備而得： 1) 將珍珠巖和海泡石按照2:1的質量比添加到破碎機中進行破碎，然后進行研磨，得到 粒徑為200目的粉末，即為混合料A; 2) 將硼砂、白云石、水鎂石以及活性劑按照100:50:30:1的質量比混合均勻，投入到球 磨罐中，球磨時間為6小時，球磨機轉速800轉/分鐘，球磨至粉末粒徑為200目，得到混合料 B； 3) 將混合料A、混合料B、氧化鋁以及絲氨酸依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌，待加 熱至90°C時，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，維持90°C繼續攪拌20min;然后降溫 至60°C，加入聚丙烯樹脂，攪拌1小時，得到混合料C;其中，所述混合料A、混合料B、氧化鋁、 絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及聚丙烯樹脂的質量比為30:40:6:1:5:200; 4) 取石墨放入坩堝中，置于馬弗爐中煅燒，在氮氣的保護下，于750°C煅燒3min，取出， 粉碎成粉末狀;然后與納米碳化娃按照3:1的質量比混合，300轉/min攪拌5min，即得混合料 D； 5) 將聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙酯、磷酸三丁酯以及滑石粉按照 700:60:30:18:9:2加入到攪拌罐中，升溫至80°C，攪拌反應30min;然后升溫至95°C，添加混 合料C和混合料D，攪拌反應lOmin，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融狀態，然后擠出到注塑機 中，注塑成型即得。其中，聚烯烴彈性體、混合料C以及混合料D的質量比為700:300:33。 [0018]其中，所述納米碳化硅的粒徑為200nm;所述氧化鋁和滑石粉的粒徑均為200目；所 述活性劑由硅酸鈣和豆油按照2:1的質量比混合而得。
[0019] 實施例3 本發明箱體材料性能測試： 1. 將實施例1-2制備的箱體材料按測試標準制作標準試片，進行如下性能測試，結果見 表1: 表1
2. 耐腐蝕性能測試:以鹽溶液為例，將試驗材料浸泡到10%的氯化鈉溶液中240小時，各 主要性能參數測定，見表2:
結論:實施例1-2制備的箱體力學性能，絕緣性能、耐腐蝕性能以及阻燃性較好，能夠有 效地防止損壞、防止觸電以及防止火災。
[0020] 上面結合具體實施例對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明的實現并不受上 述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將 本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 社區低壓電網綜合配電箱，包括箱體，其特征在于，所述箱體由如下原料制備而得： 珍珠巖、海泡石、硼砂、白云石、水鎂石、活性劑、氧化鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、聚丙烯樹脂、石墨、納米碳化硅、聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙 酯、磷酸三丁酯、滑石粉。2. 根據權利要求1所述的配電箱，其特征在于，所述箱體按照如下工藝制備而得： 步驟1)將珍珠巖和海泡石按照2:1的質量比添加到破碎機中進行破碎，然后進行研磨， 得到粒徑為200目的粉末，即為混合料A; 步驟2)將硼砂、白云石、水鎂石以及活性劑按照100: 50 :30:1的質量比混合均勾，投入 到球磨罐中，球磨時間為6小時，球磨機轉速800轉/分鐘，球磨至粉末粒徑為200目，得到混 合料B; 步驟3)將混合料A、混合料B、氧化鋁以及絲氨酸依次加入到攪拌罐中，邊加熱邊攪拌， 待加熱至90°C時，加入甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，維持90°C繼續攪拌20min;然后 降溫至60°C，加入聚丙烯樹脂，攪拌1小時，得到混合料C;其中，所述混合料A、混合料B、氧化 鋁、絲氨酸、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷以及聚丙烯樹脂的質量比為30 :40:6:1:5: 200； 步驟4)取石墨放入坩堝中，置于馬弗爐中煅燒，在氮氣的保護下，于750°C煅燒3min，取 出，粉碎成粉末狀;然后與納米碳化娃按照3:1的質量比混合，300轉/min攪拌5min，即得混 合料D; 步驟5)將聚烯烴彈性體、聚碳酸酯、聚乙烯醇、棕櫚酸異丙酯、磷酸三丁酯以及滑石粉 按照500-700:40-60:20-30:12-18:5-9:1-2加入到攪拌罐中，升溫至80°C，攪拌反應30min; 然后升溫至95°C，添加混合料C和混合料D，攪拌反應lOmin，進入雙螺桿擠出機擠壓成熔融 狀態，然后擠出到注塑機中，注塑成型即得。3. 根據權利要求2所述的配電箱，其特征在于，所述步驟5)中，聚烯烴彈性體、混合料C 以及混合料D的質量比為500-700:200-300:27-33。4. 根據權利要求2所述的配電箱，其特征在于，優選地，所述納米碳化硅的粒徑為100-200nm;所述氧化鋁和滑石粉的粒徑均為200目；所述活性劑由硅酸鈣和豆油按照2:1的質量 比混合而得。
【文檔編號】C08K3/22GK105885152SQ201610265547
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】陳琳, 孫運東
【申請人】國網山東省電力公司莒南縣供電公司, 莒南縣美達電力實業有限公司