固封极柱检验标准
固封极柱技术
固封极柱技术发布时间: 2004-7-22点击次数:27111前言在中压领域，特别在12 kV级，真空断路器已成为主流产品。
据统计，2002年真空断路器所占比例已攀升到92.27%，产量达133519台。
我国继美国、德国和日本之后，已进入真空断路器大国行列。
真空断路器之所以如此辉煌，这与真空断路器技术的不断进步分不开。
固封极柱技术，这就是真空断路器技术巨大进步的体现。
真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘-复合绝缘-固封绝缘。
这就形成了三代真空断路器。
在第一代空气绝缘中，带电部分完全裸露在空气中，它的绝缘水平随着空气中的湿度、灰尘以及运输过程的磕碰而变化，并易受小动物等异物的影响。
在第二代复合绝缘中，将灭弧室保护在环氧树脂套筒内。
但这种套筒没有完全把高压带电部分包起来，里面还会受灰尘、潮气、昆虫等影响。
第三代绝缘也就固封极柱，它通过A P G工艺，利用环氧树脂将灭弧室及上下出线端全部包封。
这样做，不仅缩小了灭弧室尺寸，而且微底不受外界环境（灰尘、潮气等）的影响，提高了耐气候性，此时环氧树脂不仅作为一次部分的主绝缘，而又是它的机械支撑，其电场分布和应力分布优于各种形状的绝缘隔板结构。
由于极柱固封，同样的灭弧室可用于不同额定电压，只需按额定电流选择灭弧室。
由于极柱固封，环氧树脂的绝缘强度是空气的5～6倍，大大提高了绝缘强度。
由于极柱固封，灭弧室不需附加的紧固件，载流件被周围的浇铸树脂牢靠地固定在它的位置上，这就大大减少了灭弧室的零件数，而且维护更加简便，寿命更长。
由于极柱固封，灭弧室本身陶瓷件长度更短且直径更小，有利于小型化。
固封极柱还有利于实现固体绝缘开关柜，使柜体大为减小。
2极柱固封技术极柱固封技术是一种崭新的技术，国外也只有极少制造公司掌握这种技术。
如A B公司于1997年用固封极柱开发出V M I型免维护真空断路器，近年来，又将成熟的固封极柱用于V D4P型真空断路器。
参数做到12 kV 2 500 A40k A。
充气柜用固封极柱制造工艺技术
充气柜用固封极柱制造工艺技术目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，充气柜（C-GIS）自身结构决定了其生产过程中会遇到诸多问题。
本文着重介绍气密性、气体水分含量、零部件质量和现场装配等问题并针对每个问题提出具体的解决方案。
标签：环氧树脂;APG工艺;局部放电;固封极柱引言充气柜是将一次回路主部件如母线、隔离开关、断路器等密封在充有较低压力SF6或其他气体罐体内、并以电缆终端作为进出线的开关设备。
其具有占地面积小、可靠性高、不受外界影响等特点，故在电力系统中应用越来越广泛。
然而，由于充气柜与传统开关柜在结构上存在较大差异，且现场试验与出厂试验条件差距较大，目前充气柜的状态检修试验处于空白状态，对充气柜状态信息收集手段匮乏。
针对此种情况，文中以充气柜结构为基础开展了充气柜例行试验新方法研究，提出了充气柜几种典型试验项目的试验方法，并通过变电站现场应用验证了方法的有效性，最后针对充气柜的试验提出了建议。
1简述生产流程环氧树脂固封即把真空断路器主导电回路单极或三极的全部或部分零部件采用APG或真空浇注等技术，浇注成一个整体，使其免受外界环境的影响，获得最佳的绝缘强度的工艺过程。
固封极柱的主要生產流程是产品零件的清洗及预热、原材料的制备、模具预热、装模、注射成型、后固化、打磨等。
主要确定预埋件预处理工艺、原料制备工艺、注射工艺（注射温度、注射压力、保压时间及压力、调斜高度等）、后固化工艺等工艺条件对产品性能的影响。
2制造工艺过程对性能的影响2.1交流耐压试验母线电压互感器的安装方式分2种情况：1）母线电压互感器直接接到母线上。
试验前需要将电压互感器拔出，插入电压适配器，非试验相用专用堵头封堵，再开展耐压试验。
2）母线有单独的TV间隔，使用三工位开关将TV，避雷器与母线隔离。
试验时通过熔断器接口插入电压适配器进行试验。
交接试验时，交流耐压值为出厂值的100%，时间1min。
投运后诊断性试验时，交流耐压值为出厂值的80%，时间1min。
固封极柱设计制作中应注意的相关事项
固封极柱设计制作中应注意的相关事项作者：史纪平来源：《科技风》2019年第19期摘要：固封极柱设计制作中需注意的相关事项，解决固封极柱容易出现的击穿、开裂、温升等问题，保证产品质量的可靠性。
关键词：固封极柱;APG工艺;温升;开裂1 概述真空断路器根据真空灭弧室外绝缘的发展经历分为三个阶段：空气绝缘、复合绝缘和固封极柱绝缘。
空气绝缘和复合绝缘由于灭弧室或高压带电部件裸露在空气中，绝缘水平受环境影响比较大，而固封极柱绝缘采用APG工艺，利用环氧树脂将真空灭弧室及上下出线包封固定，使灭弧室及上下出线与环氧组成一个整体，绝缘水平受外部环境影响小。
固封极柱具有绝缘水平高、环境影响小、尺寸精度，装配简便等优点，且结构紧凑、体积小重量轻，推动了真空断路器小型化，因此得到了快速的推广及发展。
固封极柱具有很多优点，在制作时也对真空灭弧室、上下出线选用、环氧配方、加工工艺等提出了更高的要求，因此在固封极柱设计制作时要引起高度重视。
2 真空灭弧室选用APG技术在固封极柱中的应用，使得灭弧室外部绝缘得到保证，因此在同电压等级及同电流规格时，灭弧室体积可以做得更小，但对灭弧室的外壳、屏蔽、动静触头结构等也提出特殊要求。
固封极柱真空灭弧室、上下出线均包封在环氧树脂中，决定其散热条件相对恶劣，解决温升便成了固封极柱的难点，因此减小灭弧室的接触电阻及固封极柱的回路电阻成了灭弧室制造的难点。
APG工艺决定了固封极柱制作过程中长时间高温对灭弧室产生的影响，即灭弧室在8～12小时内受140～160℃高温烘烤后，其电气机械性能及寿命不降低。
为保证真空断路器的电气及机械性能。
选用结构合理，性能优良的真空灭弧室就显得尤为重要。
3 上下出线选用由于固封极柱结构的要求，使得上下出线形状复杂，且包封在环氧树脂中，设计中应考虑上下出线与环氧树脂结合的要求，增大圆弧过渡，减少形状突变及尖角棱角，避免环氧树脂固化后内应力集中而造成产品开裂，同时对上下出线与环氧树脂接触的表面进行喷砂处理，增大与环氧树脂的界面结合度，避免界面间形成空腔，影响产品的绝缘及局部放电水平，甚至造成产品开裂。
固封极柱制造工艺的研究
表 ２ 混合配置的工艺参数
工艺参数 真空度 混料罐温度 转速 脱气时间 单位 Pa ℃ r/min min 要求 ≤ 100 30-40 35 90 ～ 120
模具放到设备的下模块，移动主动模块使模具合拢。在上 下两个方向上做模具的开合动作，观察有没有明显变化， 直到没有明显变化时停止该操作。检查紧固件的状况，不 能有松动现象。 其次，合模的操作。将经过预热处理的嵌件和真空灭 弧室装配好，进行合模操作。初始温度要求高于 180℃。 较 高 的 初 始 温 度 可 以 让 环 氧 树 脂 有 一 个 更 好 的 流 动 性， 流动性高的环氧树脂可以减少空隙的存在，保障了产品的 高质量。 最后，把环氧树脂注射到模具里边，温度为 180℃，压 力 0.3 ～ 0.4MPa。注射速度要控制好，注射时间不能超过 5min。注射结束的标志是液态的环氧树脂从模具上端的小 孔流出，证明模具里边已经填充满。此时，把小孔堵死， 保持压力 20 ～ 30min。保持压力的目的是为了让环氧树脂 绝缘层有一定的密度。脱模前，要保障环氧树脂绝缘层已 经固化完毕。实际生产中，一般认为 140℃下保持 40min 即 可脱模，工件体积较大时可以适当延长时间。工件脱模后 用雕刻刀做固封极柱的表面处理，主要是表面毛刺的修复 和杂质的清理工作。 最后， 用环氧树脂填补表面， 涂上硅脂， 进入固化炉固化 8h，即得成品。 ３．６ 成品的入库检查 成品从生产线下来后需要检查。检查主要包括以下几 个项目，检查外观有无明显的缺陷，色泽是否均匀，尺寸 和图纸的大小差别是否在允许的范围内，最后用探伤仪监 测内部有无缺陷。 ４ 结语 固封极柱制造工艺最大的特点是节省时间，生产效率 较高，具有更高的生产价值和社会价值。
干燥空气绝缘开关柜中应用的固封极柱绝缘结构设计及优化
干燥空气绝缘开关柜中应用的固封极柱绝缘结构设计及优化李龙江;吴小钊;李俊豪【期刊名称】《高压电器》【年(卷),期】2024(60)2【摘要】为了实现气体绝缘开关柜的绝缘介质由SF6向干燥空气等环保型气体转变,开发一种结构小型化、绝缘水平满足要求的干燥空气绝缘开关柜中使用的固封极柱是亟需解决的问题。
文中分析了40.5 kV SF6固封极柱置于干燥空气绝缘开关柜中的相间及对地电场分布,结果显示灭弧室动、静端盖板以及绝缘拉杆附近的气—固沿面电场严重超标,易造成沿面闪络。
依据气—固复合绝缘理论,采取增加均压屏蔽网、改进绝缘壳体外观结构、重新设计绝缘拉杆等措施进行电场优化。
通过仿真分析,优化设计后的固封极柱灭弧室端盖附近沿面最大场强由3.4 kV/mm降至2.03 kV/mm,绝缘拉杆沿面最大场强由4.1 kV/mm降至1.7 kV/mm。
对优化前后的固封极柱进行了局部放电和雷电冲击耐压试验,局部放电试验的起弧电压由35 kV提升到62 kV,雷电冲击耐压试验的峰值耐受电压由145 kV提升到218 kV,证明了优化方案的可行性,为后续40.5 kV及更高电压等级的类似固封极柱的研发及优化提供了有关参考。
【总页数】8页(P94-101)【作者】李龙江;吴小钊;李俊豪【作者单位】国网四川省电力公司;许继集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM5【相关文献】1.固封极柱外绝缘层开胶对性能的影响分析2.12kV干燥空气气体绝缘开关柜热分析及优化3.柱极绝缘体空滤技术在防控档案库房空气污染中的应用研究4.40.5 kV 大电流固封极柱绝缘结构电场分析及优化设计5.40.5kV空气绝缘开关柜穿墙套管电场优化与结构设计因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
探究影响固封极柱产品质量主要因素
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。
影响固封极柱质量和成本的关键技术
影响固封极柱质量和成本的关键技术刘玉春;郎福成;谭东现【摘要】作为第三代真空断路器的固封极柱,因其结构紧凑、性能稳定和优异的耐环境性在市场上的占有率逐年提高,竞争也日益激烈.因此,制造出高质量和低成本的固封极柱势在必行.根据多年的研发和生产经验,分析并总结出影响固封极柱质量和成本的三大关键技术,对产品的设计和生产具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2016(054)001【总页数】5页(P29-33)【关键词】固封极柱;温升;模具【作者】刘玉春;郎福成;谭东现【作者单位】上海雷博司电气股份有限公司,上海201807;国家电网公司高电压强电流实验室,辽宁沈阳110006;上海交通大学电气工程学院,上海200030【正文语种】中文【中图分类】TM56随着真空断路器技术的不断进步和日臻完善，真空断路器在市场上的占有率逐年提高。
真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘、复合绝缘、固封绝缘三个阶段。
其中，固封式真空断路器(简称固封极柱)被称为第三代真空断路器。
固封极柱就是通过APG技术(环氧树脂自动压力凝胶成型技术)，采用环氧树脂作为绝缘介质，利用环氧树脂将断路器的一次导电部分、真空灭弧室与上下出线端等载流元件全部密封成一体，使真空灭弧室和其他导电件与外界环境完全隔离，避免了外力和外界环境对灭弧室及其他导电件的影响，大大提高了固封极柱的耐环境性[1]，从而使断路器的安全可靠性得到进一步的提高，真正实现极柱的小型化和免维护[2-3]。
环氧树脂既是一次部分的主绝缘，又是它的机械支撑，其电场分布优于各种形状的绝缘隔板结构[4]。
但是，在设计和生产过程中，一些影响固封极柱质量和成本的关键技术需要解决好，如结构设计、模具设计及工艺参数设置等，只有解决好这些关键技术，才能做出性能稳定、体积小、成本低、深受市场欢迎的产品。
固封极柱的结构设计关系到产品的绝缘性能、机械性能(特别是断路器的抗拉、抗弯和弹跳)、温升水平、产品开裂及成本要求，是影响产品质量和性价比的决定因素。
影响固封极柱产品质量主要因素
产 品的内部结构, 通过温度循环测试来检验产 品在极限温度
下是否出现 开裂等问题 , 我们在高于 目前 国内实验标准 的条
缘件被 国内知 名断路器制造厂所采用 " 雷博司生产各 电压等级系列触头盒 ! 套 管 ! 触 臂 ! 触 臂
罩 ! 梅花触头 ! 固封极柱 ! 绝缘拉杆等 成套产品并提供开关
件 下进 行了逐一实自行 开发具有国内领 先水平 的新一代固封极柱产 品, 具 有耐压水平高 , 设计结构合理 , 回路电阻小 ! 局放小 ! 机械 强度 高 "使用先进 的固封技术和设备, 选用关键 的 ! 优质 的 和反复验证 的成熟工艺生产高品质绝缘产 品 "其产 品在 开关 行业享有很高 的荣誉 , 赢得了国内外 AB ! 阿海珐 ! 施耐德 ! B 西门子等世界知名企业和国内有 实力 的企业 的认 同 "客户群 的特 征: 世 界 50 强 ! 全球 占有率高 ! 有 很好 的品牌 效应和 0 管理水平 "创造 出了雷博司新一代 固封 极柱产 品, 固封极柱
吸 收了国外 50 强企业的先进 的质量管理 方法 , 在新品 0 研 发阶段进 行全面策划, 制定出全 面的质量控制计划 , 和过 程失效模式分析 , 对可能 出现的潜 在隐患进 行预测 , 对质量
风险进 行评估 , 适时采取有效的预防和控制措 施, 对加快产 品的研发提供 了可靠的保证 "
设计人员对局 部电场集中情况进 行合理改进 , 切实做到为客
性差 "
对 使用温度 的影响 " 品应 能耐受温 升加环境温度 的变 产 化最大值 , 否则会导致变软变 形, 在 玻璃 化温度 以上产 品的 各项性 能会发 生急剧 的变化 " 玻璃化温度是反映产品反应程度 的最直接指标 "