中压固体绝缘套管的制作工艺.pdf

本发明公开了一种固体绝缘套管制作工艺方法，它是将其铜嵌件需要固封的表面通过喷砂、清理后涂覆一层半导体材料，对其中的电容式传感器的内表面打磨后，将二者置入成型模具中预热，然后压注由环氧树脂和硅微粉、固化剂和色浆混合料加压注入成型模具中，再经加热固化后得到坯体，最后将坯体修整后再进行135±5℃，保温8-11小时的固化后冷却得到固体绝缘套管成品。本发明具有工艺简单、可控性好，制成的产品绝缘性能好，局放值小，寿命长等优点。

权利要求书
1.  中压固体绝缘套管的制作工艺，其特征在于：
A、将加工成型了的铜嵌件去掉表面的油污和杂质后对非导电接触面均匀喷砂，喷砂后的铜嵌件经清洁后对在其喷砂面喷涂半导电体材料，该半导电体材料的层厚度0.5±0.1毫米，然后放入高温箱在120±5℃后固化25～30分钟；
B、磨去电容式传感器内表面毛刺后清理干净；
C、按照固体绝缘套管的结构设计要求将固化的铜嵌件和处理后的电容传感器装入固体绝缘套管的成型模具，并连带成型模具整体加热到135±5℃；
D、将环氧树脂和硅微粉按照环氧树脂：硅微粉=100：280～320重量比的配方再加入环氧树脂的固化剂及调色用的色浆混合均匀，搅拌并抽真空，在-0.1兆帕的真空度以上保压120～150分钟，然向将该混合料注入预热了的成型模具内，所述混合料注入成型模具后保持注料压力在0.2±0.1兆帕，保压时间4±1分钟；继续在0.2至0.5兆帕的压力下保压20~25分钟后开模制成固体绝缘套管坯体；
E、将固体绝缘套管坯体外表面整理，有缺口的，对缺口部位用上述配制未固化的混合料修补后，加热135±5℃保温8-11小时使之固化后冷却即得到固体绝缘套管制成品。

2.  根据权利要求1所述的中压固体绝缘套管的制作工艺，其特征在于：所述的半导体材料是导电碳浆、导电石墨中的任一种。

3.  根据权利要求1或2所述的中压固体绝缘套管的制作工艺，其特征在于：所述环氧树脂的固化剂是甲基四氢基领本邻苯二甲酸酐、三甲基六亚甲基二胺、甲基酚醛树脂中的任一种，该固化剂占环氧树脂重量的80%；所述色浆为环氧树脂与颜料的混合物，该色浆占环氧树脂重量的2%。

说明书中压固体绝缘套管的制作工艺
技术领域
本发明涉及电力系统输配电技术领域，尤其是一种制作60~40.5kV固体绝缘开关设备中固体绝缘套管的工艺方法。
背景技术
目前，随着固封式断路器的推广使用,以及固体绝缘套管、绝缘子等固体绝缘部件在液体或者固体绝缘开关设备中大量使用,如何降低固体绝缘部件的局部放电量,提高其使用寿命已成为迫切需要解决的问题。固体绝缘套管是由铜嵌件及电容式传感器封闭在绝缘材料中制成，现有的固体绝缘套管常有局部放电现象发生。如何解决局部放电的问题越来越重要，局部放电是指电力设备绝缘介质在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电，这种放电以仅造成导体间的绝缘体局部短接而不形成导电通道为限。局部放电可能发生在固体绝缘体的空穴中、液体绝缘体的气泡中、具有不同特性的绝缘层之间，以及金属或半导电电极的尖锐边缘处。由于气体的击穿场强比固体介质低得多，气体中的电场又比固体介质中高，因此往往在气隙的部位产生局部放电。电力设备中的局部放电虽然仅限于局部范围，但每一次放电对绝缘介质都会有一些影响，这样就会造成电介质绝缘强度逐步下降，即绝缘老化。通常，轻微的局部放电对介质的影响较小，绝缘强度的下降过程较缓慢；而强烈的局部放电对介质的影响较大，绝缘强度很快下降，这是造成高压绝缘损坏的重要因素。采用常规的环氧树脂自动压力凝胶工艺(APG)工艺所生产的环氧制品具有较好的机械性能和电气性能，但由于铜与环氧树脂的特性曲线存在差异,工艺控制难度大,制品局放值偏大。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种中压固体绝缘套管的制作工艺，这种工艺制作的固体绝缘套管可以降低固体绝缘部件的局放值，有效提高固体绝缘套管的使用寿命。
为了解决上述问题，本中压固体绝缘套管的制作工艺是：
A、将加工成型了的铜嵌件去掉表面的油污和杂质后对非导电接触面均匀喷砂，喷砂后的铜嵌件经清洁后对在其喷砂面喷涂半导电体层，厚度0.5±0.1毫米，然后放入高温箱在120±5℃后固化25～30分钟；
B、磨去电容式传感器内表面毛刺后清理干净；
C、按照固体绝缘套管的结构设计要求将固化的铜嵌件和处理后的电容传感器装入固体绝缘套管的成型模具，并连带成型模具整体加热到135±5℃；
D、将环氧树脂和硅微粉按照环氧树脂：硅微粉=100：280～320重量比的配方再加入环氧树脂的固化剂及调色用的色浆混合均匀，搅拌并抽真空，在-0.1兆帕的真空度以上保压120～150分钟，然向将该混合料注入预热了的成型模具内，所述混合料注入成型模具后保持注料压力在0.2±0.1兆帕，注料时间4±1分钟；继续在0.3至0.5兆帕的压力下保压20—25分钟后开模制成固体绝缘套管坯体；
E、将固体绝缘套管坯体外表面整理，有缺口的，对缺口部位用上述配制未固化的混合料修补后，加热135±5℃保温8—11小时使之固化后冷却即得到固体绝缘套管制成品。
上述方案中，所述的半导体材料可以是导电碳粉、导电石墨中的任一种。所述环氧树脂的固化剂是二甲基四氢邻苯二甲酸酐、三甲基六亚甲基二胺、甲基酚醛树脂中的任一种，该固化剂占环氧树脂重量的80%；所述色浆为环氧树脂与颜料粉的混合物，该色浆占环氧树脂重量的2%。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比的有益效果是：
通过将铜嵌件进行喷砂加覆盖半导体层工艺，可以有效解决了铜嵌件的表面毛刺，同时半导电层在铜嵌件和环氧树脂之间起到了缓冲作用，消除了铜嵌件和环氧树脂之间的气隙；对电容式传感器内表面毛刺清理也是为了解决其表面毛刺。经上述工艺制得的固体绝缘套管，其局放值小于1pC，比现有固体绝缘套管局放值小于10pC低90%。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
A、对固体绝缘套管铜嵌件的处理：首先清洗铜嵌件，去掉表面的油污和杂质，然后对非导电接触面均匀喷砂，再清洁喷砂后的铜件，随后对铜嵌件喷砂面喷涂由导电碳粉构成的半导电体层，厚度0.5±0.1毫米，再放入高温箱内，在120±5℃的温度下固化30分钟；
B、对电容式传感器的处理：首先将电容式传感器内表面打磨，去掉其表面毛刺，然后对其清洗干净；
C、装模预热：按照固体绝缘套管的结构设计要求将表面半导体材料固化后的铜嵌件和处理后的电容传感器装入固体绝缘套管的成型模具，加热到135±5℃；
D、坯体成型：首先将环氧树脂、固化剂、硅微粉、色浆按100：80：280：2的配方混合制成液体的混合料，上述固化剂为二甲基四氢邻苯二甲酸酐，色浆是采用环氧树脂与颜料粉在混合前按所需要颜色深度调和好的物料；将上述混合料进行搅拌并抽真空，真空压力达到-0.1兆帕，时间为150分钟（在其它实例中该时间可用120分种）；再向预热后的模具注入混合料，控制压力在0.2±0.1兆帕，时间4±1分钟，接着在0.2至0.5兆帕的压力下保压20分钟，开模得到固体绝缘套管坯体；
E、将固体绝缘套管坯体外表面整理，有缺口的，对缺口部位用上述配制未固化的液态混合料修补，然后加热135±5℃保温8小时使之固化，冷却后即得到固体绝缘套管制成品。
实施例2
与实施例1基本相同，差别为部为：A步骤中，喷涂的半导电体层的材料是导电石墨；的保压时间为25分钟。D步骤中混合料的组成为环氧树脂、固化剂、硅微粉、色浆按100：80：320：2；其中固化剂选用三甲基六亚甲基二胺；对混合料进行搅拌并抽真空，真空压力达到-0.1兆帕，时间为120分钟。E步骤中保温时间为11小时。其它部分与实施例1相同。
实施例3：
与实施例1基本相同，差别为部为：D步骤中的固化剂选用甲基酚醛树脂，其它部分与实施例1相同。