[發(fā)明專(zhuān)利]環(huán)氧澆注絕緣子制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210282001.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102831991A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝留成;田浩;李宏樓;楊保利;袁端鵬;劉隨軍;王路平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南平高電氣股份有限公司;平高集團(tuán)有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01B19/00
• 分類(lèi)號(hào): H01B19/00;H01B19/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 趙敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)氧澆注絕緣子制造方法。

背景技術(shù)

對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，其電壓等級(jí)的高低主要取決于絕緣子的各項(xiàng)電氣性能指標(biāo)和機(jī)械性能指標(biāo)，電壓等級(jí)越高，對(duì)絕緣子的要求就越苛刻，目前絕緣子機(jī)械性能指標(biāo)采用水壓破壞強(qiáng)度來(lái)衡量。對(duì)于大型絕緣子，如1100kV?GIS?用盆式絕緣子（直徑934mm，深度365mm，重量140kg），要求在滿足其電氣性能的前提下必須具有優(yōu)良的機(jī)械性能，即水壓破壞強(qiáng)度必須要達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，而水壓破壞強(qiáng)度的高低由絕緣子本體的強(qiáng)度和韌性所決定，在絕緣子設(shè)計(jì)尺寸一定的條件下，其環(huán)氧澆注生產(chǎn)中的固化方法則是決定絕緣子本體強(qiáng)度和韌性的關(guān)鍵一環(huán)。

目前，環(huán)氧澆注絕緣子常規(guī)制造方法主要包括以下工藝過(guò)程：模具準(zhǔn)備、中心導(dǎo)體等嵌件表面處理、配制澆注料、嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中固化過(guò)程是影響澆注件機(jī)械性能指標(biāo)高低的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，固化過(guò)程總體上有持續(xù)升溫、保溫和降溫三個(gè)主要階段，固化溫度的高低和固化時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響著澆注件的微觀組織形成和收縮情況，固化溫度過(guò)高或者持續(xù)升溫較快都會(huì)導(dǎo)致氣孔甚至縮孔產(chǎn)生，從而影響澆注件的機(jī)械性能。

目前所采用的環(huán)氧澆注件固化方法主要有兩種：?jiǎn)味喂袒蛢啥喂袒鋵?duì)應(yīng)的固化度DSC曲線見(jiàn)圖1所示，單段固化和兩段固化分別對(duì)應(yīng)圖中最上端和最下端的曲線，由圖中所示曲線可知，單段固化一般選擇相對(duì)較低的固化溫度，通過(guò)加長(zhǎng)時(shí)間來(lái)提高固化度，因此，采用單段固化的絕緣子固化度一般偏低，其固化過(guò)程中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，且存在明顯的固化放熱峰；而兩段固化則由于第一階段和第二階段溫度差距過(guò)大，在第二階段極易導(dǎo)致固化度過(guò)高的情況，其固化過(guò)程中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，且拐點(diǎn)不明顯。?采用上述兩種固化方法澆注的絕緣子，其固化度過(guò)低時(shí)，絕緣子本體偏軟、柔韌，但其強(qiáng)度卻偏小；而過(guò)高的固化度雖然絕緣子強(qiáng)度大，但同時(shí)脆性也大，增加了開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

由圖1中單段固化和兩段固化的DSC曲線可知，絕緣子的強(qiáng)度和韌性與環(huán)氧澆注固化度有直接的關(guān)聯(lián)，對(duì)于要求有更高水壓破壞強(qiáng)度的大型絕緣子而言，其澆注工藝必須保證絕緣子具有較高的強(qiáng)度和較好的韌性，采用上述兩種環(huán)氧澆注件固化方法生產(chǎn)大型絕緣子顯然不能達(dá)到其對(duì)機(jī)械性能的要求，也就是說(shuō)其固化過(guò)程需要采用一個(gè)全新的固化方法，這對(duì)絕緣子的環(huán)氧澆注工藝提出了一個(gè)新課題。

另外，盆式絕緣子中心導(dǎo)體金屬嵌件與樹(shù)脂基體的結(jié)合力對(duì)絕緣子水壓破壞強(qiáng)度也有一定的影響，所以在盆式絕緣子澆注生產(chǎn)過(guò)程中，在澆注前須對(duì)中心導(dǎo)體等金屬嵌件進(jìn)行表面處理，以提高金屬嵌件與樹(shù)脂基體的結(jié)合力，目前所采用的常規(guī)的表面處理方法是對(duì)金屬嵌件進(jìn)行噴砂和超聲波清洗，該處理方法簡(jiǎn)單，對(duì)于大型盆式絕緣子而言不能滿足其對(duì)嵌件與樹(shù)脂間結(jié)合力的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠提高中心導(dǎo)體等金屬嵌件與環(huán)氧樹(shù)脂基體間結(jié)合力的環(huán)氧澆注絕緣子制造方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：環(huán)氧澆注絕緣子制造方法，包括如下步驟：金屬嵌件表面處理、配制澆注料、金屬嵌件裝模、澆注、固化和脫模，其中，金屬嵌件表面處理步驟包括嵌件噴砂、嵌件清洗和嵌件涂膠，其中嵌件清洗按以下順序步驟進(jìn)行：

（1）90±5℃氫氧化鈉溶液侵蝕5～20s；

（2）90±5℃熱水洗3～15s；

（3）25±5℃冷水洗3～15s；

（4）25±5℃硝酸洗5～20s；

（5）25±5℃冷水洗3～15s；

（6）25±5℃硫酸類(lèi)混合酸洗5～15min；

（7）25±5℃冷水洗3～15s；

（8）90±5℃熱水洗3～15s；

（9）冷水浸泡至嵌件裝模前取出。

進(jìn)一步的，所述步驟（6）中，硫酸類(lèi)混合酸洗使用的酸洗液為硫酸與硝酸的混合溶液、硫酸與鉻酸的混合溶液或者硫酸與硝酸、鉻酸的混合溶液。

更進(jìn)一步，在脫模以后，還有去應(yīng)力步驟，去應(yīng)力步驟是將脫模后的絕緣子在145±3℃溫度下保持4±0.5h。

本發(fā)明中的固化方法將固化過(guò)程分為三個(gè)階段進(jìn)行（以下將本發(fā)明的固化方法簡(jiǎn)稱(chēng)為三段固化），其固化度可以由圖1所示的DSC曲線來(lái)定性評(píng)價(jià)，圖1中，三段固化對(duì)應(yīng)的是中間的曲線，從圖1中三條曲線的對(duì)比能夠清楚地說(shuō)明，本發(fā)明通過(guò)對(duì)固化過(guò)程中溫度分布和持續(xù)時(shí)間的合理控制，使固化過(guò)程中持續(xù)升溫平緩，并且持續(xù)時(shí)間適宜，固化過(guò)程中玻璃化轉(zhuǎn)變溫度適中，拐點(diǎn)明顯，且無(wú)放熱峰，三段固化使?jié)沧⑦^(guò)程具有比單段固化和兩段固化更適宜的固化度，下表是對(duì)采用三種固化方法所澆注樣品進(jìn)行的強(qiáng)度和韌性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)：