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高压环氧树脂绝缘件在电力行业得到了普遍应用

2019-10-11

高压环氧树脂绝缘件在电力行业得到了普遍应用,比如在三相交流高压开关设备上用环氧树脂制造的套管、支撑绝缘子、触头盒、绝缘筒和极柱等,下面结合这些环氧树脂绝缘件在应用过程中出现的绝缘问题,谈一些小编的看法。


绝缘件


1.环氧树脂绝缘件的制作
环氧树脂材料内聚力大,黏附力强,柔顺性好,具有优良的热固化性能和稳定的耐化学腐蚀性等一系列在有机绝缘材料中突出的优点,可通过环氧树脂浇注体系如自动环氧压力凝胶制造工艺(APG工艺),真空浇注制成各种固体材料。所制成的环氧树脂绝缘件由于机械强度高,耐电弧性强,致密性高,表面光洁,具有较好的耐寒性和具有良好的耐热性,良好的电气绝缘性能等优点,在电力行业应用很广,主要起到支撑和绝缘作用。对于3.6~40.5 kV环氧树脂绝缘件的物理、力学、电气和热性能如下表所示。
环氧树脂与添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:①固化剂。②改性剂。③填料。④稀释剂。⑤其他。其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作黏接剂、涂料和浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。由于用途、性能和要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料及稀释剂等添加物也有不同的要求。 绝缘件在制造过程中如环氧树脂等原材料的质量、模具、装模、加热温度以及浇注压力、固化时间等都对绝缘件的成品质量有很大影响,因此,制造厂都有规范的工艺流程来保证绝缘件的质量控制。2环氧树脂绝缘件的击穿机理和优化方案环氧树脂绝缘件是一种固体介质,固体击穿场强比液体和气体介质高。固体介质击穿的特点是击穿场强与电压作用的时间有很大关系,一般来讲,作用时间t<1 s的击穿为电击穿,作用时间1 s≤t<几小时的击穿为热击穿,作用时间t≥几小时的击穿为电化学击穿。虽然这三种击穿过程是不同的,但击穿的后果都是使固体介质发生彻底的破坏。我们在给开关设备做工频耐压试验时,试验电压通过调压器均匀升压过程中,上述绝缘件随主机一同承受试验电压,除了顺利升压后在规定耐受电压1 min保持期击穿的除外,当任何部位在升压过程中因绝缘薄弱导致的击穿,都是瞬时的,这样的击穿,应判定为电击穿。这种情形,在环氧树脂绝缘件上经常碰到,下面以40.5 kV真空断路器固封极柱为例对此问题展开分析。
所谓固封极柱是指将真空灭弧室和/或导电连接及其端子用固体绝缘材料封装组成的独立部件。由于其固体绝缘材料主要是环氧树脂、电力硅橡胶和黏结剂等,依次按照固封工艺把真空灭弧室的外表面从下到上将黏结剂、电力硅橡胶及环氧树脂包封在主回路外围形成极柱。在生产过程中,极柱应保证不能造成真空灭弧室性能降低或性能丧失,其表面应平整光滑,不应有降低电气和力学性能的疏松、杂质、气泡或气孔,不应有裂纹等缺陷。尽管如此,40.5 kV固封极柱成品废品率还是比较高,加之随真空灭弧室的损坏,造成的损失让很多制造单位都为之很是头疼。究其原因,废品率主要是由于极柱不能达到绝缘要求,比如95 kV 1 min工频耐受电压绝缘试验,在试验期间绝缘内部有放电声或击穿现象。

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