真空灭弧室外包硅橡胶层的方法 【技术领域】
本发明涉及输配电器件的绝缘层的制造方法，特别是在真空灭弧室外包覆硅橡胶绝缘层的方法。
背景技术
真空灭弧室是以真空作为绝缘与灭弧介质，利用电流过零瞬间熄弧的原理来实现电流开断的一种高压真空电器元件。真空灭弧室是真空开关的心脏，是真空开关不可缺少的重要部件。
真空灭弧室在通常的环境条件下使用，其外绝缘是依靠空气作为绝缘介质，对于外绝缘性能的要求不是很高。但用于海拔较高的地区以及户外等环境较为特殊的场合使用时，则要求具有较高的外绝缘性能。这是由于在海拔高于1000米，低于3500米的地区，因大气压力低，真空灭弧室的耐压性能会随之降低；而环境温度、湿度、污秽、大雨等因素，也会导致真空灭弧室绝缘件的绝缘性能下降。为提高真空灭弧室的外绝缘性能，目前采用较为普遍的方法有两种，一是将真空灭弧室放入容器中，并在容器中填充绝缘介质，如SF6气体、硅脂、变压器油等；二是将真空灭弧室外套硅橡胶套即在真空灭弧室的绝缘地陶瓷外壳外再套装硅橡胶套，以增加爬电距离来提高真空灭弧室的外绝缘性能。其中真空灭弧室外套硅橡胶套的方法，是首先将硅橡胶高温硫化压注成型，制成硅橡胶套，然后用粘结剂再将硅橡胶套粘接在真空灭弧室外，形成外套式结构。该种外套式结构的硅橡胶套的粘接操作较为方便，但这种结构存如下的严重缺陷：由于在硅橡胶套与真空灭弧室之间有一粘结层，再加上真空灭弧室的陶瓷外壳存在一定的椭圆度及偏差，因此在粘接时很难将硅橡胶套与真空灭弧室的陶瓷外壳之间的空气完全排除干净，从而造成在真空灭弧室的陶瓷外壳表面与硅橡胶套之间形成封闭的空气间隙，而间隙中的空气的介电常数比硅橡胶和陶瓷的低，这就使得间隙中的场强比电介质中的高，因而在绝缘的正常工作场强下，间隙上的电压可能超过其击穿值而引起间隙击穿。当间隙中空气被击穿，其电荷将扰乱外施的局部电场，使局部电场发生畸变，从而可能导致绝缘的陶瓷外壳被高压击穿，造成真空灭弧室漏气、甚至炸裂，造成严重质量事故。电压等级越高，其击穿的几率越大。
【发明内容】
鉴于此，本发明的目的在于提供一种外绝缘性能高的真空灭弧室的真空灭弧室外包硅橡胶层的方法。
本发明采用真空灭弧室进行整体式的压铸灌胶方法来实现其目的。
本发明的真空灭弧室外包硅橡胶层的方法(参见附图)，首先将真空灭弧室进行表面清洁处理、均匀涂覆陶瓷液后，装入相配套的灌胶模具中固定；在硅橡胶液100重量份中加入固化剂丙酯或甲基三乙氧基硅烷苯3～8重量份搅拌均匀，并经抽真空排除其中的气泡；然后采用压铸法，在150×103～800×103帕的压力下，将加有固化剂的硅橡胶液压入灌胶模，其灌胶速度为50～1000克/分钟，待充满模腔后，再以10～200克/分钟的减速灌胶速度灌胶1分钟，在固化温度35～70℃下固化后脱膜，制成外包硅橡胶套的真空灭弧室。
上述的固化剂丙酯或甲基三乙氧基硅烷苯等是能与硅橡胶的端羟基作用，使之形成三相结构的弹性体。固化剂的用量根据环境温度来确定，当环境温度较高时，固化剂的用量较低。灌胶压力根据包硅橡胶层的质量、形状的复杂程度，灌胶速度来确定。灌胶速度与减速灌胶速度的比值为5～6∶1。
由于硅橡胶液在不同的环境温度下其固化周期也不同，即随着环境温度的不断升高，其固化周期有不同程度的缩短。根据硅橡胶液固化对环境温度所具有的特殊敏感性，本发明用温度作为硅胶液固化的催化剂，硅橡胶液固化温度为35～70℃，在其它室温条件下固化速度较幔。经试验得出，硅橡胶液的最佳性能比固化温度为50～55℃。所谓最佳性能比固化温度即在不影响硅橡胶性能的前提下的最佳固化温度，在此温度下，硅橡胶液的固化周期缩短为在室温下的1/3弱，即固化速度提高3倍以上，大大提高了生产效率。
本发明与现有技术相比较，具有如下的明显优点和显著效果。
本发明采用压铸式的真空灭弧室外整体包覆硅橡胶层的方法，与已有的粘接式的真空灭弧室外粘结硅橡胶套的方法相比较，本发明在真空灭弧室与硅橡胶层之间没有空气间隙，因此能消除由于空气间隙所导致的真空灭弧室外绝缘被高压击穿的问题，从而消灭了产品存在的隐患，提高了真空灭弧室的外绝缘性能。
用本方法制造的外包硅橡胶层的真空灭弧室，是真空开关的心脏，用其组装的真空开关用于电力、机械、化工、冶金、矿山、铁道部门的输配电系统作控制和保护，特别适用于操作频繁的场所。
下面，再用实施例对本发明作进一步地说明。
【附图说明】
图1是一种真空灭弧室的外形结构示意图。
图2是实现本发明的一种真空灭弧室外包硅橡胶层的方法时，在灌胶模中配装真空灭弧室的示意图。
图3是包覆有硅橡胶层的真空灭弧室的外形结构图。
【具体实施方式】
实施例1
本发明的一种真空灭弧室外包硅橡胶层的方法，首先将如图1所示的真空灭弧室进行表面清洁处理，再均匀的涂覆通常的陶瓷液后，装入相配套的灌胶模具中固定。灌胶模具用结构完全相同的左右两半模1、2，上下两端的上下模3、4，连接螺钉5组配构成，在上下端各有与模腔相通的灌胶口6和排气口7。将真空灭弧室8装入灌胶模中，并用螺钉固定，使真空灭弧室与灌胶模内壁之间形成硅橡胶层的模腔9，如图2所示。
将固化剂丙酯或甲基三乙氧基硅烷苯6重量份，加入硅橡胶液100重量份中，搅拌均匀，并经抽真空排除其中的气泡。
用高压胶管连接通常的压胶机的出胶口和灌胶模具的灌胶口6，将已排除气泡的硅橡胶液装入压胶机的盛胶容器中，启动压胶机，将上述配有固化剂的硅橡胶液，以压力250×103帕，灌胶速度为200克/分钟，压入灌胶模的模腔9，待充满模腔后，再减速以40克/分钟的速度灌胶1分钟，然后，送入通常的低温烘箱，在温度50～55℃下固化，待硅橡胶液完全固化后脱膜，制成如图3所示的外包硅橡胶层的真空灭弧室。
用本发明方法制造的外包硅橡胶层的真空灭弧室经数次生产试验，未发生因外包硅橡胶层而导致的高压击穿事故，使用可靠。
以下例出实施例2～7的工艺参数，其工艺程序与实施例1相同。 硅橡胶液 (重量份) 固化剂 (重量份) 压力 (103帕) 灌胶速度 (克/分钟)减速灌胶速度 (克/分钟) 固化温度 (℃) 实施例2 100 3 150 50 10 60～70 实施例3 100 4 300 270 50 60～65 实施例4 100 5 500 500 100 55～60 实施例5 100 6 600 700 140 50～55 实施例6 100 7 700 800 160 40～45 实施例7 100 8 800 1000 180 35～40