對中壓SF6充氣柜密封性的探討 _知識百科

中壓SF6充氣柜具有技術含量高、體積小、可靠性高、操作人員安全性好、不受外界環境因素影響等優點，被國內外從事開關設備生產廠家廣泛應用。本文首先對中壓SF6充氣柜的結構、使用范圍等進行了簡單的介紹，之后簡要闡述了密封性能的三條相關要求，最后簡述了為提高充氣柜密封性需在其設計及裝配過程中注意的問題，并介紹檢測中壓SF6充氣柜密封性的一些方法。
        引言
【對中壓SF6充氣柜密封性的探討】        充氣柜類的開關設備具備有一定的特點，其高壓帶電元器件密封于密閉氣箱內，故而充氣柜在元件裝配方面異于一般開關柜，因此工藝要求對其生產裝配過程非常重要，具體體現在充氣柜內SF6氣體中水分的控制、充氣柜氣箱的密封性以及清潔度等等方面[1] 。本篇文章主要探討中壓SF6充氣柜關于密封性方面的有關要求、設計和裝配以及檢測方法等等。
        一、中壓SF6充氣柜的相關介紹
        中壓SF6充氣柜就是將接地開關、斷路器、隔離開關等高壓元件全部密封在充有SF6氣體的氣箱內，將開關的操動機構、儀表、儀器以及二次元器件等裝配在密封氣箱外部的一種開關設備[2] 。這種類型的充氣柜其柜體具有箱形以及罐形這兩種，且具有以下這些作用：
        第一，中壓SF6充氣柜是一類生產量大、使用范圍廣的電器產品，被廣泛應用于高海拔地區、城鄉的電網、各類工礦的企業以及發電廠等等，因此其安全、可靠的程度將會直接對國民的生計、人民的生命以及財產安全產生影響[3] 。
        第二，就目前來說，中壓SF6充氣柜使用的自然環境條件相對惡劣，空間狹小，故其柜體體積相對普通空氣柜來說較小，因此對加強充氣柜內的絕緣性能就十分必要。開關柜可以采用對絕緣距離、爬電距離進行加大以及使用復合絕緣這種方式去解決這一問題。對于中壓SF6充氣柜來說， SF6這種氣體的絕緣強度相對比較高，因此柜內僅僅需要充額定充氣壓力為0.04 MPa壓力的SF6氣體，使充氣柜的不同相之間以及相對地之間的絕緣距離完全滿足使用條件。
        第三，因為這種充氣柜一般來說外形的尺寸比較小，且屬于檢修少甚至沒有檢修的一類開關設備，因此其占地的面積以及檢視操作的面積會小于常規的手車柜，從而可以很大程度上減少對于土地以及建筑費用這方面的投資。
        第四，我國地域的面積非常遼闊，具有不盡相同的自然條件以及豐富的行業運行工況，因此就要求去開發具有“全天候”功能的開關設備。而中壓SF6充氣柜使用的是密封結構，這樣就可以讓高壓電器的元器件能夠與外界隔離，從根本上對充氣柜外界環境的影響進行了消除。
        二、密封性能的有關要求
        第一，在進行氣箱的焊接時保證其具有足夠的密封性；
        第二，使得靜止的連接部分以及相關的輔助產品能夠具有足夠的密封性；
        第三，使得傳動的部分也具有足夠的密封性[4] 。
        三、設計與裝配
        （一）、對靜止的連接部分的密封
        為了實現氣體的靜密封通常會使用到密封圈。密封件一般來說會有至少十年及其以上使用的壽命，而且具有永久變形性小、耐氣候的老化性能好等特性，目前來說使用的最多的就是三元乙丙型橡膠。靜密封通常會使用O型的密封圈，在結構上也往往會采用單層的密封圈這種形式，壓縮量在百分之十到百分之二十之間，有時候密封圈也會使用雙層的結構。對密封的表面進行相應處理也是非常重要的，需要使用汽油或者是無水的酒精對整個密封面以及密封槽都要進行清洗，再使用綢布或者是沒有纖維的衛生紙進行反復的擦凈，使得整個密封面更加光亮潔凈、沒有劃痕和銹斑等等。密封的槽內不可以殘留有毛發以及布毛等纖維物。對密封圈也應該檢查其是否光滑、平整以及沒有缺陷，之后用無水的酒精進行擦洗，再在其表面涂上一層密封脂，避免大氣的腐蝕，最后將經過處理的密封圈放置于槽內，蓋上封蓋同時使用力矩扳手使標準件能夠均勻上緊。
        （二）、氣箱的焊接
        氣箱焊接這一工序可以對產品的生產效率以及質量有非常大的影響。焊接不僅僅使充氣柜的的強度以及精度得到保障，也需要保證充氣柜的氣密性。國內的一些廠家通常都是使用氫弧焊或者是氣體保護焊的方式，因為不銹鋼板其傳熱的速度比較快，即使在焊接夾具中全部被焊接了，也總是會存在焊接變形問題，不利于密封表面以及裝配調試等等，焊接的氣密性也沒有辦法得到有效的保證。而目前國外的一些廠家通常都是采用比較先進的激光焊接技術，其焊接的效率更高，焊縫窄熱的變形更小，速度更快，且更易被柔性化，適合于規模化的生產。但不足之處是激光焊接這種方法對于箱體結構的形式以及焊接夾具的設計具有更高的要求。此外，焊接的時候需要對焊接的電流以及速度等做相關的規定，設計更為合理的焊縫的走向以及焊接的搭接面，并對焊縫進行X光的探傷檢查處理。
        （三）、傳動部分的密封
        密封的方式主要有：第一，雙層O型密封圈的密封結構，這種結構的裝配以及設計等方面的要求與上文靜密封的結構十分類似；第二，金屬焊接的波紋管結構，這種結構適用于進行直線運動的產品；第三，油封的結構與靜密封的結構之間的結合體，這是一種比較新穎的結構，將O型密封圈與磁流體進行了結合，當磁流體進入到磁場的間隙中時，其能夠充滿于整個間隙之中，形成液體型的O型密封圈。
四、密封性能的檢測方法
        對中壓SF6充氣柜進行裝配是比較復雜的一個過程，需要在裝配的每一個環節中都設置相應的檢測手段，從而保證產品的最終質量，減少返工這一步驟，特別是對箱體的半成品進行檢漏操作。對中壓SF6充氣柜進行檢漏的方法通常有水浸法以及涂抹適量的肥皂泡等等措施，但是這些方法都存在沒有辦法漏氣的程度進行定性的檢測這一缺陷，也很難對半成品作出其是否合格的判定，這個時候可以使用便攜式的定性檢測儀進行檢測操作。對于最后的成品需要使用定量檢測的手段，使其可以滿足國家年漏氣率的標準。就目前來說，使用氦質譜進行檢漏是比較好的方法，原理是通過一種對氦氣十分敏感的傳感器，對漏氣的情況進行定量的檢測，從而能夠及時的采取措施進行糾正。
        綜合本文前面所講述的內容，為了提高中壓SF6式的充氣柜的質量，就需要對這種充氣柜的密封性能進行保證，并對中壓SF6充氣柜的結構設計、生產裝配、焊接加工、現場安裝以及檢測檢驗等等環節都進行完善，做好每個細小的環節。