中压SF6充气柜重要性能之密封性的介绍

中压SF6充气柜重要性能之密封性的介绍

1.1简介

中压金属封闭开关设备有两种绝缘方式，一种使用空气绝缘，另一种采用压缩气体绝缘。前一种出现较早，用量大，国内一般称作开关柜，后一种习惯称做充气柜。

所谓充气柜即将高压元件（如断路器、隔离开关、负荷开关、接地开关、互感器、母线等等）密封在充有较低压力的压缩气体（如压缩空气、SF6、N2等等）的封闭的壳体内的一种金属封闭开关设备。本文所述均为中压SF6充气柜，以下简称充气柜。

1.2 优势

1 充气柜与一般的空气绝缘柜相比拥有众多的优势：

1)首先由于采用性能优异的压缩气体，大大提高了绝缘性能，压缩气体绝缘性

能为空气的2∽3倍，并且随着电压等级的升高，优势更加明显。由于此优点便于设计较小的柜体尺寸，有利于向小型化发展；

2)其次由于采用性能优异的压缩气体，有时还能提高灭弧性能；

3)再次由于采用气密式结构，因此不受外界环境（如凝露、污秽、小动物及化

学物质等等）的影响，可用于恶劣的场所；

4)最后由于采用免维护产品结构，大大降低了维修工作，减少了维修的费用。鉴于以上各种优势，充气柜现在使用比较广泛，国外大型公司均有此类产品，国内也有一些厂家进行设计和制造。

2充气柜需要保证的重要性能

充气柜的生产工艺很重要，由于这类产品的固有特点，它有一些不同于一般开关设备的装配问题。主要表现在气箱的密封性能；气箱内SF6气体的水分控制；清洁度的控制等方面。本文主要介绍气箱密封性能的要求及设计、装配及检测方法。

3 密封性能的要求

（1）保证气箱焊接的密封性。

（2）保证静止的连接部位及辅助产品密封性能。

（3）保证传动部位密封性能。

4 针对以上的要求进行的相应的设计和装配

4.1 气箱的焊接

气箱的焊接是影响产品质量和生产效率的关键工序，焊接要保证箱体的强度和精度，更要保证气密性。国内厂家一般采用的是氩弧焊或气体保护焊，由于不锈钢板传热很快，即使是在焊接夹具中完成全部焊接，总存在焊接变形，焊接变形的存在对密封表面、装配调试都带来不利的影响，焊接的气密性也得不到有效保证。现在国外厂家大多采用更为先进的激光焊接，如北京ABB、北京施耐德等。激光焊接具有焊接速度快、效率高、焊缝窄、热变形小、易柔性化等优异特点，非常适合规模化生产。但是，激光焊接对箱体的结构形式、不锈钢板材下料精度、焊接夹具设计也提出了更高要求。焊接时应设定规定的焊接电流、速度等等要求，设计合理的焊接搭接面和焊缝走向，对于焊缝都应进行X光探伤检查。

4.2静止连接部位的密封

此处主要针对静密封来说的，普遍采用密封圈来实现气体的静密封，密封件至少应有十年以上的使用寿命。应具有永久变形小，耐气候老化性能好的特性。目前较多采用三元乙丙橡胶。静密封多采用O型密封圈，结构上采用单层密封圈为多，设计的压缩量一般为10%~20%，也有采用双层结构的。密封表面的处理也相当重要，首先用汽油或无水酒精清洗整个密封面和密封槽，然后用绸布或无纤维的高级卫生纸反复擦净。密封面应光亮洁净，无划痕，无锈斑。密封槽内不得留有布毛，毛发等纤维状物。密封圈应检查是否平整，光滑，无缺陷。然后再用无水酒精擦洗，表面涂上密封脂，在密封槽外的法兰结合面应涂敷防锈涂料，以防大气腐蚀，最后将处理好的密封圈放在槽内，加上封盖，并用力矩扳手均匀上紧标准件。

4.3传动部位的密封

此处主要针对动密封来说的，主要采用的密封方式有：

（1）双层O型密封圈密封结构。此结构的设计及装配要求同上述静密封结构。（2）金属焊接波纹管结构。此结构一般使用直线运动的产品。

（3）油封结构与静密封结构的结合。

（4）一种比较新颖的结构，磁流体与O型密封圈结合的结构。

磁流体密封技术是在磁性流体的基础上发展而来的，当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的O型密封圈”。

磁流体密封装置的功能是把旋转运动传递到密封容器内，常用于真空密封，其基本原理见下图。

5密封性能的检测控制方法

充气柜的装配是一个复杂的过程，因此必须在装配的每一个环节设置检测手段，才能确保最终的产品质量，减少返工，尤其是对箱体半成品的过程检漏。焊接箱体的检漏通常采用的方法有水浸法、涂抹肥皂泡等方法，但这些方法无法定性检测出漏气的程度，对半成品也难于作出合格与否的判定；此时可采用便携式定性检测仪器进行检测；对于最终的成品必须采用定量的检测手段检测，要求满足国家相应的年漏气率标准。目前比较好的方法是采用氦质谱检漏的方法，利用对氦气非常敏感的传感器的传感，定性定量检测漏气情况，以便及时采取纠正措施