真空壓力浸膠管

王立平（哈爾濱慶緣電工材料股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150040）

20世紀(jì)60年代隨著SF6斷路器的研制成功，高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。20世紀(jì)70年代發(fā)展為優(yōu)異的高壓開(kāi)關(guān)、SF6組合電器等系列產(chǎn)品。當(dāng)前對(duì)電氣設(shè)備要求日趨大容量化、小型化和高可靠性。由于SF6斷路器及組合電器具有性能好、安全、經(jīng)濟(jì)、占地面積小（約為空氣開(kāi)關(guān)的1/10）等特點(diǎn)，因此，國(guó)內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)廠在20世紀(jì)80年代初相繼從國(guó)外引進(jìn)SF6開(kāi)關(guān)組合電器系列制造技術(shù)，并向國(guó)外購(gòu)置了滅弧室、拉桿等真空壓力浸膠環(huán)氧玻璃布的絕緣制品。

國(guó)內(nèi)常規(guī)生產(chǎn)的環(huán)氧玻璃布板、管、筒、棒，一般采用模壓法、手糊法、噴射法、纏繞法和引拔成型等，使用這些方法制得的產(chǎn)品因內(nèi)部存在有較多的氣隙，一旦施以高壓，氣隙部分發(fā)生游離放電，造成絕緣擊穿。并采用真空壓力浸膠法制成的，內(nèi)部不含氣隙，均勻性好，成品呈現(xiàn)高的擊穿電壓，不會(huì)發(fā)生游離放電擊穿的現(xiàn)象。世界一些先進(jìn)國(guó)家，如瑞士、德國(guó)、日本、法國(guó)等都采用真空壓力浸膠層狀絕緣制品。真空壓力浸膠制品已經(jīng)成為高壓開(kāi)關(guān)絕緣行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。[2]

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 設(shè)備

脫氣罐，壓力罐各1臺(tái)、電烘箱1臺(tái)、ZX-15旋片式真空泵1臺(tái)、裁剪玻璃布的工作臺(tái)1臺(tái)、空氣壓縮機(jī)1臺(tái)、規(guī)定尺寸的模具及必要的輔助工具。

1.2 原材料

膠粘劑的組成：環(huán)氧樹(shù)脂、甲基四氫苯酐、芐基二甲胺。

增強(qiáng)材料：玻璃纖維布、滌綸布。

1.2.1 膠粘劑和固化劑的選擇

環(huán)氧樹(shù)脂是膠粘劑的主要組成部分，也是產(chǎn)品電氣性能的決定因素。目前國(guó)內(nèi)主要采用的環(huán)氧樹(shù)脂有E-44、E-51、CYD-128、F-51等。由于E-44、E-51環(huán)氧樹(shù)脂的粘度比較大，不利于生產(chǎn)操作，尤其是真空脫氣環(huán)節(jié)的進(jìn)行，所以我們首先淘汰了這兩種環(huán)氧樹(shù)脂。F-51環(huán)氧樹(shù)脂作為一種耐高溫的環(huán)氧樹(shù)脂，適合制作具有高耐溫性能的產(chǎn)品時(shí)使用，而不適合普通產(chǎn)品的生產(chǎn)。我們最終選擇了CYD-128。在選擇了CYD-128環(huán)氧樹(shù)脂之后，固化劑及促進(jìn)劑也就隨之確定，分別是甲基四氫苯酐和芐基二甲胺。

1.2.2 增強(qiáng)材料的選擇

玻璃纖維布一般采用0.10mm和0.18mm兩種，必須經(jīng)過(guò)偶聯(lián)劑處理。實(shí)驗(yàn)采用的是目前國(guó)內(nèi)最常用的7628無(wú)堿玻璃布。滌綸布的厚度從0.06mm到0.20mm。使用0.06mm厚度滌綸布表面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的褶皺造成堆積。通過(guò)實(shí)驗(yàn)采用玻璃纖維布的厚度一致的滌綸布，表面外觀的光滑的產(chǎn)品。

1.3 試樣制備

膠粘劑的制備，按下面比例配置膠液，對(duì)膠液進(jìn)行脫氣處理后待用。

環(huán)氧樹(shù)脂：固化劑：促進(jìn)劑=100:80:1.8（質(zhì)量比）

環(huán)氧真空壓力浸膠管樣品制備先將增強(qiáng)材料玻璃布、滌綸布按照一定比例纏繞在管芯軸上，裝入模具內(nèi)，然后在真空下將環(huán)氧膠粘劑吸入模腔內(nèi)，再在一定壓力和溫度下進(jìn)行凝膠、固化，便可獲得管材樣品。

2 性能檢測(cè)

環(huán)氧真空壓力浸膠管與傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維纏繞制品所使用的原材料基本相同，但生產(chǎn)工藝不用。真空壓力浸膠工藝與傳統(tǒng)纏繞工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)部無(wú)氣隙，均勻性好，從而得到更高的機(jī)械、電氣強(qiáng)度。

表一為環(huán)氧真空壓力浸膠管與傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂玻璃纖維纏繞制品采用相同的國(guó)標(biāo)GB/T5132電氣絕緣層壓管試驗(yàn)方法進(jìn)行性能測(cè)試，得出環(huán)氧真空壓力浸膠管具有更加優(yōu)良的各項(xiàng)性能。

表一：真空壓力浸膠工藝與傳統(tǒng)纏繞工藝性能對(duì)比

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾年的反復(fù)試制、不斷改進(jìn)和逐步完善，達(dá)到了試驗(yàn)研究的目的。作為高壓開(kāi)關(guān)上的主要的絕緣部件，對(duì)絕緣拉桿性能的要求也不斷的提高。我們研制的真空壓力浸膠制品已經(jīng)達(dá)到客戶的技術(shù)要求，廣泛應(yīng)用于高壓、超高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)。

[1]俞翔霄，俞贊琪，陸惠英.環(huán)氧樹(shù)脂電絕緣材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006，317-334.

[2]陳宗旻.真壓壓力浸膠樹(shù)脂現(xiàn)狀及發(fā)展.環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用技術(shù)，2004，（1）7-8.