ESR-12全密封-全绝缘充气式环网柜技术指标质量控制

ESR-12全密封全绝缘充气环盘技术指标的质量管理20世纪90年代后期，中国经济发展迅速的沿海地区和一些发达的内陆地区广泛采用环路网络接线和多环路配电开关、开关站模型，优化了电缆配电网结构。 SF6全绝缘开关盘具有全封闭、免维护、尺寸小、性能优异、安全可靠的特点，很受用户欢迎。 环网盘由最初的空气绝缘环网配电单元发展为紧凑的SF6环网配电单元，最近发展为可扩展的SF6全绝缘环网盘或多电路配电板，SF6全绝缘开关技术有了很大的进步。 特别是计算机技术、电子技术、感测技术、光纤通信技术等多种技术被应用于环网盘和多电路配电盘，使产品更小型化和智能化。SF6全绝缘环形盘或多电路配电盘的技术特征SF6全绝缘环盘或多电路配电盘的技术特征主要表现在以下方面(1)模块设计，各单元模块可以任意组合和扩展，无需排气，方案组合和高压计量设计容易，适应范围广。 SF6全绝缘断路器入线盘(真空或SF6消弧)、负载开关入线盘、母连盘、计量盘、负载开关一保险丝的组合电气盘和TV盘(带开关或无开关)的组合方案是单单元、二单元、三单元、四单元等紧凑的组合(2)盘体采用套管结构，母线室与开关室之间、开关室与电缆室之间有金属隔板，全绝缘结构的一次保护等级可达到IP67。(3)三站负载开关焊接在填充有SF6气体的密封不锈钢盒上，气密性非常好，确保气体使用量少，30年不漏气，满足环保要求，在户外配置金属或非金属盒使用，或放入地下半地下变电站使用(4)操作机构采用耐腐蚀金属，旋转部分的轴承都是自润滑设计，产品不受环境影响，免除定期保养，容易与外部连接，操作工作小，可靠性高，寿命长。(5)扩张母线采用插拔式硅橡胶连接器，全绝缘和屏蔽，确保导电可靠性，不受周围环境影响。 组合连接和扩展方便，今后用户和变电站的增容改造变得容易。(6)采用预制装配式硅橡胶绝缘的电缆终端与正面连接，负载开关盘小型，空间狭小，所以没有电缆安装不方便的缺点。 在检查时容易拆卸、迅速修复、安装的外面使用新的半导体材料作为屏蔽层，运转时外面接地，不受湿气、结露、尘埃、污垢等影响，安全性高的免维护外观多种多样，新颖、美观，能分支或并联的洪水(7)为了满足配电网自动化和提高配电可靠性的要求，新型多电路配电盘可以根据需要增设电动机构、电视和配电网控制终端单元等，具备三远程功能。 可以实现来自远方的主元件的运行状态和故障监视、远方复制、远方操作等。(8)盘体小型化设计，使用三站旋转式负载开关，有效减少了零件数量，实现了机械五防联锁。 真空断路器利用SF6气体绝缘，利用真空消弧和SF6气体绝缘的各自优势，使整体结构更紧凑的限流熔断器也向小型化、大容量化、高芯化、快速熔断的方向发展，两者结合，箱体越来越小。(9)友好的操作界面，确保操作者和维护人员的安全。 一次线路模拟单线图和模拟显示器能显示开关内部的状态，操作简单、准确、安全。SF6全绝缘负载开关-保险丝组合电器2.1技术特征SF6负载开关一保险丝组合电器除了上述技术特点外，还具有以下特点： (1)全绝缘结构的SF6负载开关一保险丝组合电器，保险丝单元采用硅橡胶和绝缘子的双重绝缘密封和机械联锁，安全可靠，防洪，防结露(2)保险丝安装在托架上，自动导入保险丝单元，保证保险丝接触可靠。 保险丝从正面直接接触左、中、右三方，容易更换保险丝。 (3)保险丝过热保护，保险丝发热严重时自动跳闸，立即发现变压器事故的危险。(4)保险丝座放在SF6气体中，水平配置，电场大幅度均匀，体积减少。(5)可以配置微机实现过电流保护，变压器的过电流故障用负载开关切断，短路故障用保险丝切断，变压器的保护更合理，可以代替断路器全范围保护1250kVA以下的变压器。2.2保护变压器的应用负载开关一保险丝复合电气设备保护变压器限制短路电流值，防止变压器受到突发的短路故障电流，在10ms以内迅速切除变压器内部短路故障，防止由内部电弧引起的压力上升引起的变压器箱的变形破裂，更可靠且合理地保护变压器。 对于变压器的低压侧端部短路，合理选择高压保险丝，从高压侧保险丝中切除低压侧端部短路故障，就能有效地保护变压器。无论是采用SF6负载开关的保险丝集电器的结构形式，还是采用断路器的结构形式，都可以保护变压器，但相比之下，负载开关的保险丝集电器在变压器的保护方面有更独特的一面(1)SF6负载开关-保险丝组合电器的成本比断路器结构形式便宜的断路器价格为100%，SF6负载开关-保险丝组件的价格仅为20%，进口SF6负载开关-保险丝组件的价格也只比国产断路器盘的价格的1/3左右(2)SF6负载开关熔断器组合电器的制造对断路器结构简单，材料消耗少，可靠性高，其重要的制造技术是壳体焊接密封技术和泄漏检测技术。 变压器得到了更可靠、合理的保护。 对于变压器的低压侧端部短路，合理选择高压熔断器，从高压侧熔断器上切除低压侧端部短路故障，可以有效地保护变压器。无论是采用SF6负载开关的保险丝集电器的结构形式，还是采用断路器的结构形式，都可以保护变压器，但相比之下，负载开关的保险丝集电器在变压器的保护方面有更独特的一面(1)SF6负载开关-保险丝组合电器的成本比断路器结构形式便宜的断路器价格为100%，SF6负载开关-保险丝组件的价格仅为20%，进口SF6负载开关-保险丝组件的价格也只比国产断路器盘的价格的1/3左右(2)SF6负载开关熔断器组合电器的制造对断路器结构简单，材料消耗少，可靠性高，其重要的制造技术是壳体焊接密封技术和泄漏检测技术。(3)欧洲一些电力公司实践显示，负载开关保险丝复合电气设备保护变压器的特性比断路器好，带继电器保护断路器的断路时间在60ms以上，保险丝在大电流时能以10ms快速熔断，且限制短路电流的上升，防止变压器受到突发短路的损害(4)SF6负载开关保险丝复合电气设备的无电源继电器保护装置，弥补了保险丝未被变压器过电流部分保护的缺陷。 负载开关-保险丝复合电器的无电源继电器保护装置与断路器的继电器保护装置相比，不加电源，消除了为断路器的继电器保护而供电的电视盘和直流屏幕，保护更简单，成本低廉。 一个负载开关接通，一个测量，一个负载开关-保险丝组合柜可以在不加电源的情况下完成用户变压器的保护。 传统断路器的设计方案需要断路器的入线盘、计量盘、电视盘、断路器的入线盘、断路器的入线盘，两台断路器需要继电器保护和高性能TA，每个开关盘都需要加热器，所以成本和能量高，故障环节多。(5)实际运行中变压器在1250kVA以下的容量中占多数，其额定电流的大部分在72A以下，断路器的额定电流一般设计在1250A3150A的范围，保护1250kVA以下的变压器显然是大马车，结构不合理。 使用负载开关保险丝组合电气设备的结构，保护高压保险丝各自管辖的变压器，简化与上位断路器的合作关系，调整和维护非常方便。结语SF6负载开关和保险丝的组合电气设备完全可以代替断路器保护1250kVA以下的变压器，对变压器有全面合理的保护，成本合理，保护简单。 在相同条件下，用户有能力购买性能等级更高的免维护产品。 因此，SF6全绝缘环形盘和多电路配电盘的技术特征非常明显，并且负载开关工厂的保险丝组件是保护配电变压器的理想产品。10KV、SF6负载开关设备具有安全、安装方便、维护少、体积小、价格便宜、安全可靠等优点。 同时，负载开关和限流保险丝的组合能更好地保护变压器，因此在国外已经广泛使用。 在工业发达国家(例如欧洲、日本)，断路器和负载开关的比例为1:56。 断路器主要用于一次配电，负载开关用于二次配电。 随着城市网建设和改造的发展，我国负载开关设备在10KV配电系统环网供电和终端输电中的应用也在增加。 近年来，广东、北京、上海、天津相继在全国蔓延。 但是，目前国内10KV、SF6负载开关的市场主要被海外公司(ABB、设施耐德等)占据，随着国内厂家对SF6负载开关技术的掌握，国产SF6负载开关的数量和质量稳步提高。目前，中国已有十多家制造商生产各种型号的SF6负载开关。 在此，以北京龙源开关设备有限责任公司生产的SF6负载开关为例，就几个重要技术的质量管理问题进行介绍。一、氧树脂绝缘外壳的质量控制环氧树脂因其良好的机械、绝缘、耐老化和制造技术性能，已成为目前制造优质绝缘部件的优先事项，但压力凝胶技术充分发挥了环氧树脂各种性能的优势，因此目前国际、国内各种品牌SF6负载开关绝缘盒在环氧树脂中采用了压力凝胶技术由于开关壳体同时承担着绝缘、气密、机械支撑的功能，结构复杂，机械性能和精度要求高，对材料的选定、制造工艺提出了严格的要求。材料的选定环氧树脂：基础型环氧树脂(即大型树脂厂生产的年产量数千吨的环氧树脂)和固化剂不能用于直接绝缘部件的生产。 特别是用于SF6开关绝缘外壳的环氧树脂和固化剂，需要进一步进行特殊的改性处理，提高机械强度、韧性，改善耐冷热冲击性和加工技术性能。 不同厂家的改性技术各有千秋，符合不同工作重点的产品要求，SF6开关绝缘盒本身是支撑体，因此开关部分、接合过程中受到一定的冲击力，对环氧树脂强度提出了较高要求，在开关盒中填充SF6气体， 为了保证极低的泄漏率，近年来，对环氧树脂对嵌入物的粘接性提出了高要求，SF6负载开关在生产中或工作中有时发生壳体破裂事故，测试结果显示，用于壳体破裂的材料的拉伸强度和弯曲强度并不低，但表示材料韧性的冲击强度低。 可知SF6开关绝缘外壳的冲击强度在各性能指标中是重要的。 国内生产的HE2082-HH2082材料特别适合SF6开关绝缘外壳的生产，该系统的玻璃转化温度实测为104，达到某国际知名品牌的要求100110，且冲击强度达到15KJ/m2，一般处理由于具有优异的韧性，同时粘性优异，所以生产的开关外壳具有极低的漏气率。硅微粉：在环氧树脂中添加硅微粉，可以提高固化物的耐热性、硬度、尺寸稳定性，降低生产成本。 硅微粉根据矿源和生产技术，对环氧树脂固化物的各种性能有很大影响。 在生产一般产品时，多以混合物的粘度和硅微粉的可添加量作为测定硅微粉质量的主要指标。 但是，作为生产重要绝缘材料的配方体系，将固化物的高性能作为测量硅微粉质量的优先指标。 如果添加高品质的硅微粉，添加环氧树脂，粘度高，可添加量低，分析原因是硅微粉中针状粒子的含量高，这提高了环氧树脂的机械强度。染色剂：环氧树脂中使用的染色剂对有机染色剂和无机染色剂两种没有异议，有机染色剂对环氧树脂强化化合物的电绝缘性能没有明显影响，无机染色剂中以氧化铁为主的金属氧化物多，加入环氧树脂后固化物的介电损失大，为了保证产品的电绝缘性能，在配方体系中使用无机染色剂为了保证电绝缘性能，电工级硅微粉Fe2O3含量的技术指标为0.01%。 在配合体系中添加以环氧树脂比计为1.5%的氧化铁红色调色剂，相当于把硅微粉的Fe2O3含量提高到0.5%，如果达到基础含量的50倍，预计对电绝缘性能的不良影响很大。插入预处理：为了保证环氧树脂对嵌入物的良好粘合，嵌入物的良好预处理也很重要。 刀片预处理包括喷砂、油污和灰尘的清洗，要预热到正确与模具温度一致，注意不要过度氧化，避免强度极低的氧化铜影响环氧树脂对刀片的粘结强度。 保证刀片在旋转中不会被二次污染。 环氧树脂对嵌件的良好粘合不仅保证了极低的漏气率，而且产品的局部放电量也极低。 放电量为15KV时，测量仅为5PC。后固化、定型、冷却：环氧树脂在常温下的弹性模量高，当剪切弹性模量达到4000MPa，呈现刚性状态的温度超过玻璃转变温度时，其剪切弹性模量只有40MPa，显示高弹性。 利用可以在小外力下变形的特性，在后固化过程中可以将SF6开关绝缘壳的上下壳的接合面放置在有一定精度的平板上，后固化完成后，以较低的降温速度(5/h )跟踪产品进行冷却，这是绝对不可能的。经过这样的处理，加上适当的选择，上下壳体间的对合间隙在0.25mm以下，上下壳体一起锁定时变形量极小，产品的变形内部应力极小，保证了开关的安全使用，不发生裂缝漏气二、SF6负载开关泄漏率的质量控制SF6负载开关的气体泄漏率是各制造商和用户一直关注的焦点。 国外产品空气压力为0.04MPa的负载开关经过24小时密封试验，年泄漏率约为0.05%/年左右，开关寿命为30年。 国内企业生产的SF6负载开关的空气压力为0.045MPa，24小时密封试验的年漏气率高，均为1%0.5%/年左右。为什么国内、海外同类产品的年泄漏率有这么大差异？ 主要原因是国内生产的密封环的材料和性能比国外生产的性能差，密封环有问题的北京龙源开关设备公司在生产中改变了密封环的形状和材料，将上下壳体间、动接合和壳体间使用的密封环变更为“”型密封环，材质变更为软木橡胶为了保证橡皮圈的寿命，进行了10024小时的耐热空气老化试验，硬度变化为