中壓環氧樹脂絕緣件APG工藝淺談

摘 要:APG技術目前主要應用于生產中壓環氧樹脂絕緣制品APG工藝不僅能有效提高生產效率，而且所得制品質量高、尺寸穩定性好，特別適用于中壓環氧樹脂絕緣件的大規模生產。本文從藝原理，基本特點，和制造現狀，簡單介紹了APG技術。

關鍵詞:中壓環氧樹脂絕緣件APG技術

中圖分類號:TQ32文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(a)-0060-01

引言

APG技術目前主要應用于生產中壓環氧樹脂絕緣制品，尤其是應用于真空斷路器用固封極柱，復雜、薄璧、多方位抽芯的產品更具優勢。當前國內外高壓開關正向免維護、復合化、小型化、長壽命、高性能發展。采用APG技術生產中壓絕緣制品更顯示出突出的技術優勢和廣闊的發展前景。所以近年來在國內外得到迅速發展，產品涉及5kV固封極柱、支柱絕緣子、帶電顯示器用絕緣子、觸頭盒、隔墻套管、轉軸、真空斷路器的真空筒、盆式絕緣件、電流互感器等。

1 APG技術簡介

APG即液態環氧樹脂自動壓力凝膠，是在環氧樹脂真空澆注工藝的基礎上發展起來的，是壓力凝膠工藝(PG)技術的一種型式。壓力凝膠工藝(PG)技術是瑞士Ciba-Geigy公司于1957年發展的一門技術。七十年代初，又對PG技術進一步加以完整，形成了自動壓力凝膠工藝(APG)技術。APG工藝過程包括三個過程:前期混料、自動壓力凝膠、成型后固化。

2 APG工藝原理

金屬嵌件裝模后，將模具溫度予熱到比環氧樹脂混合料的溫度高80～100℃，即達到140～160℃。然后通過APG設備的加壓系統，將貯料罐內的環氧樹脂混合體系(已經過真空脫泡處理)通過管道壓入模腔內，使環氧樹脂混合體系與模具的高溫模壁發生快速的熱交換。由于，靠近模壁的環氧樹脂混合料短時內達到高溫狀態，從而導致環氧樹脂混合料從模具壁附近開始迅速發生固化反應而凝膠化，并向模壁發生固化體積收縮。環氧樹混合料的固化收縮部分，即由模腔中心，仍處于壓力下的液態的環氧樹脂混合料來快速補充。整個模腔內的環氧樹脂混合料的凝膠收縮，則由貯料罐內加壓的環氧樹脂混合料來加以恒定的補充。直到整個模腔內的環氧樹脂混合料全部凝膠化后，整個系統才解除壓力。

環氧樹自動壓力凝膠工藝(APG)技術的獨特之處是，通過連續的對環氧樹脂混合料加以恒定的壓力，達到強制補充固化收縮的目的。這一過程是在很高溫度的模具內完成的，從而使高反應活性的環氧樹脂混合料，在短時間內迅速凝膠化。因此，制品表面無缺陷，內應力較低，固化物致密、一致性好，尺寸精度高，機電性能優異，產品合格率高。由于凝膠化時間一般在幾分鐘至幾十分鐘(根據模具大小而不同)內完成，可大大提高模具利用率，縮短生產周期。由于，APG工藝是在一個整體密閉的系統裝置中進行的，對環境污染，節省能源、節省工時。

3 APG工藝基本特點

(1)環氧樹脂混合料在室溫條件下(25℃)，其系統的適用期為1～2天；在40℃～45℃下適用期為6～8小時；而在高溫條件(140～160℃)下，該配方體系則是高反應活性的，在短時內即快速凝膠，以可靠的設備和工藝參數加以控制和保證。(2)制品的模具溫度高于環氧混合料體系的溫度約80～100℃左右，使固化反應的凝膠過程，自模具壁開始向中間環氧樹脂混合料擴散。(3)在整個環氧樹脂體系固化反應的凝膠過程中，保持混合料的壓力，使環氧樹脂混合料體系在恒定的壓力下擠入模腔，對補充體系在凝膠過程中的體積收縮而形成的空隙。

4 國內APG技術的發展過程

4.1 組織研發階段(1987～1997年)

這個階段用了整整十年的時間進行APG技術有組織、國產化的攻關工作。自上海華通開關廠引進成功以來，引起國內行業中的重視，紛紛組織出國考察和準備進口成套設備，國外有關廠商也積極宣傳，準備占領中國市場。

4.2 積極推廣階段(1998～2001年)

有了前面多年的不懈努力和拼搏，APG技術的國產化中的各個關鍵環節已經有了雛形，在推廣過程中研究所、開關廠、設備、樹脂、填料共同努力，進行國產化工作。加之全國推行的農網改造工作，使中壓開關相關的絕緣件需求量大增，大大促進了APG技術的使用，這期間許多以生產SMC、DMC絕緣件為主的企業，開始進行APG技術的嘗試。

4.3 迅速發展階段(2002年～至今)

2002年至今，是我國APG技術迅速發展的階段，無論是開關產品上的使用、設備的數量、模具的副數、樹脂的提供、均創出新高。APG技術被普遍認識、廣泛應用。隨著免維護、高壽命、復合化、小型化等一系列的新理念推出，大大推動了中高壓絕緣件采用APG技術生產的熱潮。

5 國內中壓環氧樹脂絕緣件APG制造現狀

目前國內制造中壓環氧樹脂絕緣件的企業不下千家，其中具備一定規模及特點的有如下幾家:

5.1 常州國電森源絕緣電器有限公司

常州國電森源絕緣電器有限公司在國內最早進行APG工藝制造固封極柱樣品的試制，2003年8月成都森源開關有限公司采用常州國電森源絕緣電器有限公司試制及生產的固封極柱，配ZN口-12/1250-31，5型戶內高壓真空斷路器在“機械工業高壓電器產品質量檢測中心(沈陽)”試驗站通過了型式試驗。現在工藝成熟，已有批量生產銷售。

5.2 廈門華電開關有限公司

廈門華電公司生產中壓開關所需固封極柱及絕緣件，均由其公司內部生產供給，該公司生產中壓固封極柱及絕緣件全部采用APG工藝，引進世界領先的德國HEDRICH公司真空混料設備，鎖模機采用瑞士Vogel公司的產品。

5.3 廈門耐得公司、常州恩貝德公司

廈門耐得公司原本是專業生產APG模具的公司，在發展過程中，逐漸開展了中壓APG生產固封極柱及絕緣件，目前該公司有大小成型機30余臺，年產值一億多元。由于看好APG制造絕緣件市場，無錫西門子公司也投入大量資金，與廈門耐得工貿有限公司合作成立了“常州恩貝德公司”，專門從事APG環氧絕緣件的生產。

5.4 上海雷博司電器有限公司

該公司專業從事12～40，5kV中壓開關絕緣件、126kV～252kV高壓GIS用環氧絕緣件產品的研發和制造200多品種的高壓GIS用絕緣件。其中壓絕緣件全部采用APG工藝生產，具備較大的產量與較好的質量，其產品主要銷售對象為跨國公司，并出口至美國、日本、芬蘭、挪威、澳大利亞、印度、新西蘭等國家。

6 結語

與真空澆注工藝相比，APG工藝不僅能有效提高生產效率，而且所得制品質量高、尺寸穩定性好，特別適用于中壓環氧樹脂絕緣件的大規模生產。隨著我國中壓開關市場的不斷發展及農網的改造升級，中壓開關需求不斷增大，中壓環氧樹脂絕緣件APG工藝迎來了更大的發展機遇。