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复合外套氧化锌避雷器阀芯预组装工艺分析

发布时间:2021-1-30 9:36:35

复合外套氧化锌避雷器阀芯预组装工艺分析

1.概述

针对国内现役城乡电网落后,严重影响国民经济发展的状况,从今年下半年开始国家在“九五"计划后三年投入2500亿人民币用于城乡电网的改造,为氧化锌避雷器行业开辟了更为广阔的市场,它在未来数年内的飞速发展是可以预见的。

交流复合外套无间隙氧化锌避雷器(以下简称复合外套氧化锌避雷器)90年代以来在国内兴起的一种新产品,产品从低压已逐渐扩展到中高电压领域,国内我厂家如西安高压电瓷厂.西安电瓷研究所﹑抚顺电瓷厂已成功地生产出了500kV的复合外套氧化锌避雷器。

复合外套氧化锌避雷器以其简洁的结构、优越的性能对于占领低压这片广大的市场具有很大潜力。优选材料、稳定工艺是其斌速发展的关键。而逐步实现机械化生产及流水线生产则是保证产品质量,降低成本的有效方法。

作为复合外套氧化锌避雷器的主要都件—阀芯的预组装是成品避雷器制作的至关重要的一环,阀芯的预装成型包括除爬距.抗污秽等与外共直接相关的参数外所有成品避雷器的特性参数,对阀芯预组装质量的有效控制为大批量生产复合外套氧化锌避雷器造就了很好的条件,选用严格的阀芯质量检测工序,是各避雷器生产厂家的明智举措。

 

2.阀芯预组装的质量要求

阀芯的电器性能基本覆盖了避雷器的主要性能,它的优劣决定着成品避雷器质量的好坏。

在对电阻片,端子等诸零件及材料质量严格控制的情况下,预组装工艺应满足如下几点主要要求:

①阀芯两端(即两金属端子之同相对干其间电阻片)应具有足够的轴向压力(不小于0.18MPa);

②相邻电阻片间或电阻片与金属端子之同尽量没有间隙(接触不小于85%).片间尤其不能渗入绝缘物质

③阀芯最好能为一体,没有或很少有多余空间存在﹔

④阀芯对于外界应有足够强度的密封.不得使外界潮湿空气进到襄敷物质与电阻片的界面之间;

⑤阀芯组台合后尽量是一个同轴度较为理想的柱体,不应出现过分弯曲,倾倒现象。

上述要求与最终的成品避雷器质量有直接关系,只有保待住了阀芯轴向应有的压力(D3片应大于1.7MPa),才能保证片问的接触电阻小于额定值;如果片间接触面积小于85%则成品的局部放电量有可能超标,一旦间隙中漫人绝缘物质v将严重影响其通流能力;当端千与电阻片叠成与绝缘层制成的阀芯结合紧密无间,混然一体时其弯曲,抗压强度为最高,当其分离而有大的间隙时其弩曲.抗压强度将显著降低;如果电阻片与绝缘层中间的界面没有很好的密封,因其材质不同而热胀冷缩不一产生的呼吸现象,易将外界潮湿空气吸入却极难将水气排出,这些水分子依附在界面里,会造成1rnA电压明显下降,漏电流大幅增加,以致使部分成品避雷器成为废品。个别小厂家误将该变化过程认定为“时效期”,其实就是此种原因所致﹔当各电阻片探放同轴度误差过大时会部分减小有效接触面.重要的是会造成包敷硅橡胶时绝缘层厚度不均,或施工中易受压断裂。

 

3目前流行的几种阀芯预组装方法

3.1绝缘套筒筒装法

此法实为瓷套组装整支避雷器的翻版.工艺成熟。目前最为流行。此法的最大优点是工艺成熟,组装规范。最大缺点是电阻片外径与套筒内径间隙大,当压注橡胶时,压力不均匀便极易在A区域(如图一所示)产生纵向裂纹。此外,其准备工序多,零部件多,亦需车制一定精度的内外螺纹,其成本偏高。

 

3.2热收缩塑料包封法

加工时,将内径大干电阻片外径的辐射交联聚乙烯耐高电压热收缩管套在端子与电阻片柱的外面,且两端长出一定尺寸,然后对塑料管喷纯净火焰或将其整体放入干燥箱内加温。待塑料管受热收缩后将端子与电阻片箍紧成一体,与筒装法相比,此法零件少,操作简便。但因其轴向压力松弛使接触压力明显不足、且端子不易固定,再者因塑料表面过分光滑与硅橡胶不易亲合,故已很少有厂家采用。

 

3.3增强塑料注塑成型法

其方法是将端子、电阻片柱稍作处理,整体放入模具、一次注塑成型,若采用一股模具则轴向压力无祛保证,若保证轴向压力则模具相对复杂,其涉及的工序较多且占用大型投备,其成本较高。

3.4玻璃布带浸胶缠封法

其方法是将端子与电阻片组合好,外面依次缠绕涂有绝缘环氧树脂胶的玻璃布条带,经固化后成为一个由玻璃钢包娶的整体阀芯。其抗压.抗拉、弯曲强度均很出色。此法操作单一,产品结构简单,成本低廉,易于批量生产,其发展潜力很大。

 

4.玻璃布带漫胶缠封法现存问题及解决办法

玻璃布带浸胶缠封法(以下简称缠封法)是随着复合外套避雷器出现面最早产生的方法之-。因产品质量不够稳定逐步被抛弃了.许多厂家又长起了成熟的简装法。究其原因.笔者认为,它的失败不在于此法本身,而在于具体操作工艺上的不规范.手工操作量大.随意性大,加工工装不尽合理。

比如玻布带手工涂抹胶液使胶量或多或少;布带所加张力或大或小;缠绕间隔或宽或窄﹔叠放芯柱曲直不一;缠填密封槽的方法五花八门,致使端子与电阻片连接力不均匀.密封不良.再有,其固化前两端轴向力的骤然卸压极易使外层胶液被吸入片间形成绝缘层。这些不规范的操作是造成阀芯质量不稳定的主要原因。

解决的方法是变随意性大的平工操作为规范化的机城加工,现在西安飞机工业公司下属-厂家研制出一种专用于此法的专利设备.其主要特点是:该设备把浸胶与缠绕合二为一,使布带的涂胶及对芯柱的缠封一次完成.并可调整胶量及涂胶与不涂胶层数;使用靠模将金属端子和电阻片叠放整齐并与机械旋转中心相一致;保证阀芯在固化之前轴向不卸压;并可以方便地采用有效方法将布带边缘一次性嵌入密封槽(如图3所示)

 

这一设备的问世,将会给缠封法的再度推广带来一次机会。对于复合外餐氧化锌避雷器,尤其是35kV以下系列产品的批量生产有很大推进作用。

5结语

复合外套氧化锌避雷器阀芯预组装是避雷器生产中的关键工序之一,对比目前流行的几种预装法,以缠绕法成本最低.只要选定理想设备材料﹑合理操作,就可以保证产品质量井保持稳定。

在预装好的阀芯外表面必须涂敷相应的偶联剂·才能保证其与硅橡胶的紧密结合。否则,将是复台外套氧化锌避雷器质量恶化的又一隐患。在此不予赘述。

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