探究影响固封极柱产品质量主要因素

【摘 要】固封极柱产品利用环氧树脂等绝缘材料，将真空灭弧室与主回路导电元件可靠结合封接为一个完整整体，从而进一步提高产品环境适应性能，提高耐环境污秽能力。固封极柱产品的出现，极大推动了开关生产制造与管理的进步，在应用中表现出高可靠性、产品一致性、绝缘强度高、免维护等众多优势。在真空断路器的固封极柱产品应用中，要求固封极柱产品具备良好的抗撕裂性与抗冲击性，固封极柱应可以在Tg>150度与环境温度变化最大值的环境中正常工作。在本文中，主要对影响固封极柱产品质量的主要因素进行分析，根据影响质量因素，采取措施，保证产品质量。

【关键词】固封极柱产品；质量；主要因素

1 影响固封极柱产品质量的原材料因素

根据固封极柱产品使用要求与产品结构，科学选择原材料。原材料质量属于影响固封极柱产品质量的根本性因素。在选择原材料时，需要综合考虑原材料的各种性能及应用要求，如在选择环氧树脂时，需要考虑环氧树脂耐裂性、韧性、玻璃化温度等，在包封硅橡胶时，需要将橡胶耐撕裂性、弹性、硅橡胶与陶瓷结合性等充分考虑在内。在产品生产的过程中，需要关注玻璃化温度，玻璃化温度表现为固化反应过程，如固化反应过程不彻底，会导致玻璃温度较低。反应不充分，会对产品的各项指标造成较大影响，如导致产品耐冲击性及抗撕裂性能下降等，且会对产品的使用温度造成较大影响，产品在应用过程中受温度增加的影响，逐渐变软并发生变形，破坏产品性能。在进行固封极柱产品生产时，反映产品反应程度最直接的指标是玻璃化温度。

产品的玻璃化转变，并不是热力学相交的结果，而是一种自由体积松弛的变化形式，在升温的过程中，并不存在热效应，只是产品运动单元在变化过程中让比热突变，从而降低DSC曲线基线。在玻璃化转化之前存在的基线沿线与转折变化沿线存在的交点，其交点温度为Tg。因玻璃化温度是反映产品反应程度的重要指标，为此，需要测试玻璃化温度。应用DSC仪设备，可以对高聚物环化、氧化、裂解峰温等进行快速测量，根据测量结果，可以对产品氧化性能与热稳定性进行准确评价，并可以计算出氧化与分解反应活性能，通过添加防老剂等进行氧化峰温调节。

2 影响固封极柱产品质量的设备因素

设备因素是影响固封极柱产品质量的重要因素，一般生产设备分为国产设备与进口设备，从自动化程度上可以分为半自动化设备与自动化设备。为减少人为因素的干扰，很多公司应用了自动化设备，通过可视数据进行固封过程的控制，从而保证生产过程的稳定性，实现了操作的规范及标准化。应用包封灭弧室设备自动包封，提高包封效率。APG自动压凝胶机属于半自动化设备，属于固封极柱产品生产的主要设备，因其自动化水平较高，可以减少人员操作所引起的失误，提高生产效率。为保证产品质量，在灭弧室装配等关键部位自动设计了配套工装。为实现后固化工艺的控制，进行了烘箱设备改造，安装了自动监测与报警装置，并将温度偏差控制在合理范围内，避免固封极柱产品固化时间存在较大差异。设备的优良直接影响着固封极柱产品加工效率与加工质量。

3 影响固封极柱产品质量的设计因素

固封极柱产品的设计，决定着产品结构及其性能，保证设计质量，是保证固封极柱产品质量的首要因素。在进行固封极柱产品设计时，需要根据产品使用的要求，按照一定的研发程序。对灭弧室电场分布进行研究，对固封极柱电场分布、开关柜电场分布、断路器电场分布等进行一系列的电场设计。在产品设计阶段中，对产品电场分布进行优化。在理论分析的基础上，结合实践，优化固封极柱产品结构及其设计参数。如需要进行重要改进，则需要进行专家技术组讨论论证。如固封极柱产品设计不当，在应用中会出现相间放电等现象，存在较大的安全隐患。不同的应用环境对固封极柱产品的性能要求不一致，为此，固封极柱的设计，还需要综合考虑其应用环境，

4 影响固封极柱产品质量的检测因素

在固封极柱产品生产之后，需要进行检测，检测对保证产品质量发挥着重要作用。为检测材料反应之后所具备的性能，需要将固封极柱产品送到实验室，进行固封极柱的冲击、抗弯、抗拉及耐热指数等各种实验。通过试验检测，获得各种数据，保证产品质量。

为实现检测效率及质量，需要具备较为优良的检测设备，通过检测设备，测试固封极柱产品的电导率、灭弧室真空度等，并进行耐压、回路电阻、x光测试等检测，应用温度循环方法对固封极柱产品的极限温度工作状态进行检测。通过检测发现产品中存在的问题及不足，从而优化设计与生产工艺，保障产品质量。

5 影响固封极柱产品质量的试验因素

试验因素是保证固封极柱产品质量的关键性因素。一般需要对每一批次的固封极柱产品进行低温试验、冷热冲击试验与高低温交变试验等。低温试验的过程为：将固封极柱产品放置于-40℃的环境中，时间设定为24小时，产品工频耐压保持为79KV，一分钟通过，42KV局部≤1Pc；冷热冲击试验过程为：将固封极柱产品放置于100℃左右温度中，在一个小时后将温度降低为0℃，保持一个小时。并此过程进行循环，共计十次；高低温交变试验的过程为：将产品放置于0℃环境中，并以每分钟降低2℃的速度降低到-40℃，保持三个小时后，以每分钟升高2℃的速度进行温度升高到105℃，保持三个小时，循环此过程6次。通知实际试验，对固封极柱产品的环境适应性能进行检测，并在实验过程中，找出存在的问题，及时优化生产工艺。

6 影响固封极柱产品质量的工艺因素

工艺技术及其管理方式，是影响固封极柱产品的重要因素。在很多企业中，为保证固封极柱产品质量，制定了较为严格且明确的追溯制度，可以对每一个固封极柱产品的的灭弧室、嵌件等进行追溯，可以随时调出产品生产与检查记录。在进行新产品研发过程中，应用质量控制工艺，对潜在存在的问题进行预测，并对产品质量风险作出评估，提前采取措施，减少产品质量问题。

随着市场经济的不断发展，市场对固封极柱产品的需求量不断增加，然而当前市场固封极柱产品仍存在着一定的问题，如在较高温度下安全难以应用，绝缘性能容易破坏等。当前，开关小型化属于是开关行业发展的主要趋势，为保证固封极柱产品应用性能，需要在优化生产工艺的基础上，综合考虑影响固封极柱产品质量的因素，实现产品质量。固封极柱产品系列化较强，可以通过试验与研究，研发出适应各种电压等级的固封极柱产品子。电器开关最高水平将是在超高压中的应用，研究适用于超高压固封极柱产品成为了该产品未来发展的主要趋势。

7 结语

综上所述，影响固封极柱产品质量的主要因素包括原材料、生产设备、产品设计、产品检测、产品试验、生产与管理工艺等几个方面。为保证固封极柱产品质量，需要在综合考虑产品使用要求与应用环境的基础上，进行产品设计，选择符合性能要求的原材料，应用自动化程度较高的生产设备，减少人工失误，通过产品检测与实验，及时发现固封极柱产品中存在的问题并予以解决，合理应用生产与管理工艺技术，提高生产效率与管理水平。因固封极柱产品存在着绝缘强度高、装配简单、可靠性较好等优势，相信在未来，其应用范围会各更为广泛。

参考文献：

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[2]唐乃礼，梁晓川，王雷波，等.固封极柱生产技术研究[J].电力系统装备，2011（6）.