全固體絕緣真空斷路器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力設備的技術領域，特別是涉及一種全固體絕緣真空斷路器。
【背景技術】
[0002]柱上開關是電力配網系統中應用最為廣泛的主要電氣設備之一，更是智能配網必備的電氣設備。目前在全國公知的中壓配網領域應用的戶外開關中，一種是以空氣絕緣為主的，例如:ZW8、ZW32等，因極易受溫度、濕度、污穢、淋雨等戶外環境影響，設備運行中使得主絕緣降低或失效，操作機構也易銹蝕、卡滯而失效，設備運行故障率非常高。而且空氣絕緣柱上開關體積大、需維護、不同產品間不通用，使得運行維護成本高。不能滿足智能電網對真空斷路器提出的高可靠性的新要求；第二種是以SF6氣體絕緣為主的，如ZW20等，SF6氣體絕緣不能應用于高原、極寒地區，SF6氣體泄漏后絕緣下降易造成設備爆炸，而且SF6屬于溫室氣體，不環保，不易回收。SF6柱上開關，體積較大、較重、出線方式只能水平出線，使得安裝維護方式受限制；第三種為極少采用環氧樹脂加空氣的復合絕緣方式，主要采用了真空滅弧室固封極注工藝，環氧樹脂絕緣雖縮減了開關體積，但因熱固化，易造成帶電體損壞或因熱脹冷縮影響絕緣層開裂，而且環氧樹脂不環保，不能回收，帶電體需加緩沖層使得局放較大，易造成運行絕緣擊穿事故。并且滅弧室動觸頭端、軟連接、及動態絕緣拉桿仍暴露在空氣中，同樣會受到外部環境因素不同程度的不利影響。
[0003]找到一種絕緣性能高、環保可回收、工藝易控制的新型環保固體絕緣材料及絕緣方式，使得柱上開關一次帶電體全固體密封全固體絕緣，這樣因為不存在氣腔，一次帶電體不受戶外環境因素的影響，同時把操作機構及二次控制元件密封在干燥空氣中，減小戶外環境的影響，是提升中壓電氣設備性能的最理想途徑。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本發明提供一種全固體絕緣真空斷路器。
[0005]本發明的技術方案是:一種全固體絕緣真空斷路器，包括金屬密封箱體，在箱體內安裝有三個斷路器單元，在三個斷路器單元之間設有相間金屬隔板，其特征是:每個斷路器單元包括有環氧樹脂絕緣支撐骨架內和安裝在該骨架內的真空滅弧室、軟連接、傳動絕緣拉桿，傳動絕緣拉桿上連接有傳動拉桿，傳動拉桿與操動機構連接；絕緣支撐骨架內的真空滅弧室外澆注有硬硅膠，在絕緣支撐骨架內的傳動絕緣拉桿和軟連接外澆注有軟硅膠。
[0006]每個斷路器單元還包括有兩側伸出的出線電纜和套管，在金屬密閉箱體內的出線電纜外套裝有互感器，金屬密閉箱體內和環氧樹脂絕緣支撐骨架之間的空間澆注有硬硅膠。在金屬箱體的頂部三相滅弧室正上方，設置有專用泄壓通道，便于斷路器在極端故障的情況下，該裝置引導故障壓力釋放。
[0007]所述的軟硅膠的配方，按重量份包括
[0008]硅膠原料:50-90、稀釋劑:20-30、偶聯劑:2_3、擴鏈劑:3_5、硫化劑:3_5、催化劑:4-10、增粘劑:5-10。
[0009]所述的硫化劑為si28、si32、si40、鈦酸正丁酯其中的一種或至少兩種的復合物；
[0010]所述的稀釋劑為二甲基硅油、203硅油、多羥基硅、環氧基硅油其中的一種或至少兩種的混合物；
[0011]所述的偶聯劑為KH560、KH550、KH792、KH602其中的一種或至少兩種的混合物；
[0012]所述的擴鏈劑:二甲基二乙氧基硅氧烷、含氫硅油、二甲基二丁酮肟基硅烷其中的一種或至少兩種的混合物；
[0013]所述的催化劑:鎊、鈀、鎳、鉑等金屬的絡合物其中的一種或至少兩種的混合物；
[0014]所述的增粘劑:硼酸、KH560、KH792、鈦絡合物其中的一種或至少兩種的混合物。
[0015]根據前面所述的配方進行的軟硅膠的制備方法，包括如下步驟:
[0016](I)、將硅膠原料、稀釋劑、擴鏈劑、催化劑加入混合器中攪拌20-30分鐘，確保充分混合均勾;
[0017](2)、將硅膠原料、稀釋劑、硫化劑、偶聯劑、增粘劑加入混合器中攪拌15-20分鐘確保充分混合均勻；
[0018](3)、將步驟I)和步驟2)按1:1混合攪拌均勻，抽真空脫泡1.5-2個小時，即可灌封；
[0019](4)、常溫灌封I小時后開始起粘，24小時后固化完全；或者加熱到80度一 150度下固化，在20分鐘-1小時內固化完全。
[0020]所述的硬硅膠的配方，按照重量份至少包括如下原材料及配比硅膠:30-50重量份、硫化劑:2-5重量份、稀釋劑:4-8重量份、氣相二氧化硅:2-5重量份、阻燃劑:20-40重量份、石英粉:20-40重量份、娃油:4_8重量份、有機錫:0.5_2重量份、偶聯劑:2_5重量份、二氧化欽:1_3重量份、炭黑:0.1-1重量份。
[0021]所述的硫化劑為si28、si32、si40、鈦酸正丁酯其中的一種或至少兩種的復合物；
[0022]所述的稀釋劑為二甲基硅油、203硅油、多羥基硅、環氧基硅油其中的一種或至少兩種的混合物；
[0023]所述的阻燃劑為氫氧化鋁、十溴二苯醚、三氧化二銻其中的一種或至少兩種的混合物；
[0024]所述的硅油為二甲基硅油、203硅油、羥基硅油其中的一種或至少兩種的混合物；
[0025]所述的有機錫為辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、鈦絡合物其中的一種或至少兩種的混合物；
[0026]所述的偶聯劑為KH560、KH550、KH792、KH602其中的一種或至少兩種的混合物；
[0027]利用前面所述的配方制作硬硅膠的制備方法，步驟如下:
[0028](I)、將硅膠原料、稀釋劑、氣相二氧化硅、阻燃劑、石英粉、二氧化鈦按一定比例加入密煉機中攪拌20— 30分鐘，確保均勻，然后升溫至120—150度，抽真空脫水1.5-2個小時，確保固體料充分浸潤；
[0029](2)、將硅油、偶聯劑、有機錫、炭黑按比例放入攪拌器中，攪勻5-10分鐘；
[0030](3)、將步驟⑴中原料冷卻至常溫，再加入硫化劑，在攪拌器中攪拌10-20分鐘；
[0031](4)、將步驟(3)中取7-11重量份，再將步驟(2)中取0.8_1重量份充分攪勻，脫泡，加入需澆注產品中，，再在真空下脫泡15-30分鐘。
[0032](5)、靜放被灌封容器，1-2個小時增粘，靜放24小時達到表面固化，7天以后達到廣品完全固化。
[0033]—種全固體絕緣真空斷路器是指:一次帶電體固定安裝部分(I)包括三相環氧樹脂絕緣及支撐骨架、真空滅弧室靜觸頭端、電流互感器、帶電顯示、輸出套管、三相間加金屬隔板，采用特制高絕緣性能的常溫固化硅橡膠材料，整體一次真空澆注固封在金屬箱體內；一次帶電體的運動部分(2)包括三相真空滅弧室動觸頭端、軟連接、動態絕緣拉桿、輸出絕緣軸，采用另一種特制的高絕緣性能的常溫固化軟體硅橡膠，分相真空澆注密封在環氧樹脂絕緣及支撐骨架的型腔內。使得斷路器一次帶電體整體全固體密封、全固體絕緣；三相間加金屬隔板并硅橡膠絕緣，使三相只有對地電壓，降低了線間絕緣電壓強度，提高了斷路器整體絕緣壽命；硅橡膠絕緣材料既環保，又可回收，開創了斷路器設備環保可回收再利用的新局面。
[0034]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:一種全固體絕緣真空斷路器，它的外形結構為整體密閉不銹鋼殼體，出線套管在殼體的左右或頂部任意設置。
[0035]殼體內部由中隔板分為上下兩個獨立的結構。中隔板上半部為一次帶電體固體絕緣密封腔，一次帶電體固體絕緣密封腔內三相各自獨立采用環氧樹脂作為絕緣支撐骨架，每相環氧樹脂絕緣支撐骨架內有固定真空滅弧室型腔和軟連接、絕緣拉桿傳動型腔，每相傳動型腔由一種特制常溫硫化軟體硅橡膠真空澆注，密封并絕緣又不影響傳動。出線套管有帶電顯示，出線套管從殼體外插入并通過表鏈觸指與滅弧室靜端和軟連接動端連接，殼體內裝設互感器。采用另一種特制常溫硫化硅橡膠整體澆注中隔板上半部的一次帶電體固體絕緣密封腔，就是把滅弧室腔、傳動型腔、互感器、套管及連接、相間隔板及相間間隙整體一次固封為固體硅橡膠絕緣。
[0036]中隔板下半部為操動機構及二次控制元件室，采用密封干燥空氣，減少外部環境的影響。操動機構與上述絕緣拉桿傳動型腔的輸出絕緣軸相連接，輸出絕緣軸與中隔板間有硅橡膠密封墊密封。
[0037]本發明提供的技術方案可以看出，提供的全固體絕緣真空斷路器采用了新的主絕緣材料及絕緣方式，環氧樹脂作為絕緣支撐骨架，特制硅橡膠為主絕緣材料。特制硅橡膠與環氧樹脂的可靠粘連結合，形成固體與固體間的絕緣新方式。
[0038]本發明提供的技術方案形成的全固體絕緣真空斷路器，三相間加金屬隔板并填充硅橡膠絕緣，使三相只有對地電壓，降低了線間絕緣電壓強度，提高了斷路器整體絕緣使用壽命；硅橡膠絕緣材料既環保，又可回收再利用，使得全固體絕緣真空斷路器的全部元件及材料可回收再利用。這開創了真空斷路器設備環保可回收再利用的新局面。
[0039]本發明提供的技術方案可以看出，提供的全固體絕緣真空斷路器可以安裝兩組電流互感器，可以在保護CT、計量CT、零序CT、電源CT任意兩種組合使用，滿足智能斷路器(俗稱看門狗)的要求。
[0040]本發明提供的技術方案形成的全固體絕緣真空斷路器，可以形成水平套管出線、水平電纜出線、頂部V字型出線、垂直進水平出L型出線。使得各種出線方式的斷路器，其核心技術及核心部件一致，有利于一致性規模化生產、形成系列化高品質產品，更能促進這一環保產品回收再利用。
[0041]本發明提供的技術方案形成的全固體絕緣真空斷路器，可以埋裝帶電顯示、溫度傳感器、電流信號源；機構箱安裝斷路器狀態信號裝置。通過智能控制終端，實現配網自動化的要求。
[0042]本發明提供的技術方案形成的全固體絕緣真空斷路器，制造安裝方式為:除套管外殼體內所有元件全部先安裝在中隔板上，調試并達到指標后，整體從已經安裝互感器的殼體底部進入，一次性安裝在殼體內，出線套管最后從外部插入表鏈觸指連接并密封。這樣不但利于大批量工業化生產，先外部安裝調試也有利于保障產品質量。同時殼體只留底部入口，殼體頂部及其他部分可全焊接密封，永不漏雨。
[0043]本發明提供的技術方案形成的全固體絕緣真空斷路器，可以安裝彈簧電動機構，雙穩態永磁機構