一种母线绝缘处理方法及使用该方法的母线处理方法与流程

本发明涉及一种母线绝缘处理方法及使用该方法的母线处理方法。

背景技术：

目前，在现有输变电行业中各级电压配电装置，特别是中压系统中，作为连接一次回路和各电气元件连接的导体一般采用母线，母线的作用就是汇集、分配和传送电能。行业内母线采用矩形硬质铜排或铝排。母线通过裁剪、折弯等工序完成后，还要经过后处理。母线的后处理主要是表面处理和绝缘处理。这两种不同的处理方式很难形成连续作业，其中在表面处理过程中，难以避免的会使用酸液对母线进行清洗，造成环境和水质的污染，即使进行了污水处理，但处理成本极高，所以这种传统的生产方法急需改进；在母线的绝缘处理中，大多数使用热塑管套在母线上，这种生产造成不同的母线规格要不同，种类特别多，并且热缩管制作上存在多工工艺缺陷，并且在电气运行上存在结合不严、热量集结快、热老化严重等问题，危及电气设备的安全运行，在行业统计上因热老化造成事故占比最高。母线在生产过程中套、烤、割孔没有完整的生产线，拿取工件、工序之间的转序全部人工作业，环境恶劣，劳动强度大。这样的加工工艺和方法存在的主要弊端就是作业人员劳动强度大，工作效率低，且存在作业安全隐患。

中国专利文献CN105097142A公开了一种绝缘母线槽的裸母线的浸塑加工工艺，该工艺采用流化床对裸母线进行浸塑，流化床包括主床体，主床体上设有被微孔透气的隔板上下间隔的流化池和气室，气室处于流化池的下方，并在气室内设有处于隔板下方的布气板和处于布气板下方的气管，以使气体从气管进入气室后，向上依次经过布气板和隔板而进入流化池，将流化池中环氧树粉末吹的悬浮起来，以待预加热后的裸母线进入流化池后，使得环氧树脂粉末能够热熔粘接在裸母线的表面上，实现在裸母线的表面上涂覆绝缘材料。但该工艺采用上下往复浸涂3次，每次时间2~3秒，浸涂厚度控制在50~60μm。把经过浸涂的裸母线再次放入恒温在180℃~200℃ 的热风循环炉中塑化25min~35min 后再次循环往复浸要达到2mm以上至少需要四个循环。由于每次侵入拿出造成母线在空气孔散热很快，并且悬浮起来的粉末向上吹起也会造成母线本身热量散失，这就造成因母线本身热量达不到粉末的融化要求，往复浸涂厚度控制达不到要求。造成母线涂覆的质量和效率均降低，并且极大的浪费了资源。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种降低流化气流对母线涂覆质量影响的母线绝缘处理方法，同时还提供了一种使用该母线绝缘处理方法的母线处理方法。

为实现以上目的，本发明的母线绝缘处理方法的技术方案如下：

母线绝缘处理方法，在流化池内的绝缘粉末处于悬浮状态下，将预热后的母线工件浸入流化池内的绝缘粉末中进行涂覆，并切断流化池的气源。

在母线工件预加热时，加热温度为180℃，加热时间为40min。

流化池的池腔被纳米级的微孔板分隔为上下间隔的气室和流化室，流化室处于气室的上方，所述绝缘粉末处于流化室中，所述气源连接在气室上；在切断流化池的气源时，气室内气压大于流化室内气压。

在流化池未切断气源时，流化池内绝缘粉末的密度为0.16千克/立方米；在切断气源后，绝缘粉末的密度为0.85千克/立方米。

在将母线工件在流化池中停留设定时间后，从流化池中取出母线工件，完成涂覆作业。

所述设定时间为1min时，取出的母线工件表面的涂覆层厚度为2mm。

所述设定时间为2min时，取出的母线工件表面的涂覆层厚度为3mm。

本发明的母线处理方法的技术方案如下：

母线处理方法，包括绝缘处理工序，绝缘处理工序：在流化池内的绝缘粉末处于悬浮状态下，将预热后的母线工件浸入流化池内的绝缘粉末中进行涂覆，并切断流化池的气源。

在将母线工件在流化池中停留设定时间后，从流化池中取出母线工件，完成涂覆作业。

还包括在绝缘处理工序之前进行的表面处理工序，表面处理工序：用超声波清洗的方式对母线工件表面进行清理。

本发明采用在母线工件浸入绝缘粉末后截断流化气源的方式，对母线工件进行表面涂覆，这样在涂覆过程中，不会伴随流化气体带走母线工件表面热量的现象，同时受母线工件的待涂覆部位已浸入绝缘粉末中，所以绝缘粉末还对母线工件起到保温的作用，从而使得母线工件在流化池中热量损失速度降低，母线工件的表面所能热熔附着的绝缘粉末厚度增加，降低了流化气流对母线涂覆质量影响，也就是提高了母线涂覆的质量。同时，受母线工件在流化池中单次可附着的绝缘粉末层的厚度增加影响，母线工件需要重复加热的频率会减少，乃至无需二次加热，从而提高了母线涂覆的效率。

附图说明

图1是本发明中母线处理生产线的工作流程示意图；

图2是图1中母线表面处理生产线的结构示意图；

图3是图1中母线绝缘处理生产线的结构示意图；

图4是图3中流化池的结构示意图；

图5是图4中流化池的流化室在截断气源前后的绝缘粉末密度的示意图。

具体实施方式

本发明中母线处理方法的实施例：该母线处理方法是在母线处理生产线上完成的，母线处理生产线采用流水线式，并分为两大部分：表面处理和绝缘处理。母线表面处理生产线属于流水线式母线处理生产线的前段部分，同时该母线表面处理生产线与母线绝缘处理生产线又属于相对独立的两个部分，即母线表面处理生产线和母线绝缘处理生产线可以为母线绝缘处理生产线供料，也可以独立生产中间产品——已表面处理的母线工件，进行出售。

如图1所示，母线表面处理生产线主要工位有：前处理挂件位1、表面清理位2、刷镀位3，即人工只需将母线挂在前处理挂件位的输送装置上，之后由输送装置运送至表面清理位进行超声波清洗、喷淋清洗、风切、风干；再由输送装置进行运输，人员不进入工作区域，刷镀位人工进行取下工件并完成刷镀作业后，由机械手4转运到下一道工序——防护位5的工作台上。母线的绝缘处理生产线的工序主要有：防护位5、后处理挂件位6、涂覆位7、下件位8、包装位9，即机械手4将刷镀后的母线工件放置在防护位5的工作台后，操作工用工装将母线工件不需要进行涂覆的区域——母线工件的搭接面和安装孔进行包裹防护后，挂在后处理挂架位6内的框架上，由程控小车进行提取后，先经涂覆位7的加热炉进行预热，然后送去涂覆位7进行FBC涂覆工序，作业完成后，移栽机将作业完成的母线放置在下件位8的工作台上，然后操作工人去除工装后按编号在包装位9内装箱。

母线的绝缘处理生产线的各工位的使用过程如下：

防护位：在接到机械手转送到工作台的母线后，用工装对搭接面和安装孔进行包覆防护，防护后挂在绝缘处理挂件区内存放的绝缘处理输送装置上，绝缘处理输送装置包括沿母线工件输送方向延伸的输送轨道及其上安装的绝缘处理程控小车22，绝缘处理程控小车22上安装有提升机21，提升机21上连接有用于挂载母线工件的挂架18。

后处理挂件位：后处理挂件位是进行绝缘输送装置的挂架存放区，挂架存放在固定框架上，通过绝缘处理程控小车22运送，母线工件在防护后挂在挂架上即可。

涂覆位：如图3所示，母线挂在挂架18上，在接到工作指令后，绝缘处理程控小车22移动过来托起挂架运送到烘箱19的位置后，烘箱19门自动打开，绝缘处理程控小车22上的提升机20动作将挂架18送到烘箱19内，烘箱19内的装置夹紧挂架18后，提升机20恢复原位，烘箱门自动关闭后实施加热，绝缘处理程控小车22按设定程序进行下一步复位，进而等待下一个指令，加热完成后绝缘处理程控小车22接到指令移动到烘箱19下后，烘箱19自动打开，提升机20托起挂架18落到绝缘处理程控小车22上，烘箱门关闭，绝缘处理程控小车22运送挂架到流化池21上方，提升机20下落将母线送到流化池21的流化池内进行FBC涂覆，完成后提升机20将母线工件提升，绝缘处理程控小车22运送到烘箱19位置，烘箱门打开，提升机20升起将挂架18送到烘箱19内夹紧后，提升机20回落，烘箱门自动关闭，程控小车22复位等待指令，母线工件在烘箱19内固化完成后绝缘程控小车22将挂架18取出后送到下件位。母线的涂覆装置采用流化涂覆的方式取代了热缩套管，实现自动化生产模式，进行FBC涂覆的母线结合力、各种电气性能指标均优于热缩管，在电力行业中正在推广，行业内都是人工作业模式，这种实现自动生产减少了人员操作的不可控因素，质量稳定且降低了劳动强度和提高了安全性。

母线工件的整个涂覆过程可分为预热——涂覆——固化三个部分，其中涂覆工序是在流化池中进行的，如图4所示，该流化池的池体301由上壳体302和下壳体305组成。上壳体302为上下两端均开口的筒形壳体，上壳体302的底部边沿设有外翻的上法兰；下壳体305为上端开口、下端封闭的筒形壳体，上壳体302的顶部边沿设有外翻的下法兰。上法兰和下法兰通过沿周向间隔均布的连接螺栓可拆固连，且上法兰和下法兰之间夹设有处于上壳体302和下壳体305之间的隔板304。隔板304将流化池的内腔分隔为处于隔板304上方的流化室308和处于隔板304下方的气室309。流化室308是由隔板304的顶面和上壳体302的内壁面围成的。气室309是由隔板304的底面和下壳体305的底面、内壁面围成的。气室309内设置有沿左右延伸的气管306和处于气管306的管壁上的布气结构。气管306进气孔设置有快速阀门装置312。气室309内还设有处于气管306和隔板304之间的干燥装置，该干燥装置包括隔设在气管306和隔板304之间的海绵311和撑托在海绵311下方的网孔板310，海绵311和隔板平行间隔设置，海绵311将气室309分隔为处于上侧的干燥气室和处于下侧的气源气室。干燥气室夹设在海绵311和隔板304之间。气源气室处于海绵311的下方，且气管处于气源气室中。气管306和隔板304平行。气管306分为一体同轴设置的内管段和外管段，其中内管段处于气室309内，内管段的左端为穿装在气室309的左侧壁板上的上游端、右端为延伸至气室309的右侧壁上的下游端，且内管段的下游端被气室309的右侧壁封堵，内管段的左右两端分别焊接固定在气室309的左右两侧壁上；外管段连通在内管段的上游端上。布气结构为气管306的内管段的管壁上开设的输气口307，输气口307在内管段上沿轴向间隔设置，且输气口307自内管段的气流上游向下游以间距减小的方式分布逐渐密集。使用时，将需要做绝缘处理的母线按照要求放入烘箱进行预加热，加热温度180℃，时间长40min，当预热到35min时，打开气管306上的快速阀门装置312，给气室309进行充气，绝缘粉末303达到悬浮状态时，取出加热后的母线工件，将母线工件浸入绝缘粉末303内，关闭快速阀门装置312，但由于没有继续的充气，首先粉末会靠自重慢慢下落，粉末的密度迅速增大5倍以上，如图5所示，充气状态下的绝缘粉末的密度见图5的左侧部分，停气状态下的绝缘粉末的密度见图5的右侧部分；其次由于气流减少，不需要将母线反复的浸入和提出，所以热量散失很少，另外由于气室309内的残留气体的压力比流化池内气压大，且采用纳米级微孔板，所以绝缘粉末303融化过程中产生的气体会随着跑出，绝缘粉末303在母线表面融化的达到要求后取出放置在180℃烘箱内，时间30min后即可在母线表面形成固体绝缘层。通过改变原有工艺，实现一次浸入可实现母线快速FBC绝缘涂覆工艺。经过测定3min内表面温度还高于145℃，完全满足粉末融化温度140℃，由于母线浸在流化池内粉末密度大极大提高，厚度得到了大幅提升，经过反复试验，当需要母线表面绝缘层达到2mm时，浸在流化池内的母线停留时间1min即可，3mm时候需要2min。完全达到了产品的需求。

下件位：下件位主要是放置挂架，有一个固定框架，母线FBC涂覆完成后程控小车将挂架放置在下件区的固定框架上，绝缘程控小车复位，操作人员将FBC涂覆好的母线取下，将防护在安装孔和搭接面的工装取下放置在传送带上运送到包装区。

包装位：在接到传送带上的母线后，通过扫描母线端部的标号自动的识别合同号和所装柜体编号进行装箱包装，包装完成后自动打印出装箱内的所有母线信息，避免发货失误。

在表面处理中，风干位中的热风的热源为绝缘处理生产线中加热炉的余热，即将加热炉的表面预热用空压机进行风力输送的方式作用在风干位的母线工件的表面。

母线的表面处理生产线的各工位的使用过程如下：

前处理挂件位：前处理位设有机械臂，以将加工完成的母线工件吊入表面处理输送装置，表面处理输送装置主要由用于盛放母线工件的网箱13、用于挂载带有母线工件的网箱13的表面处理程控小车10和沿母线工件的输送方向延伸的输送轨道组成，表面处理程控小车10在输送轨道上运送母线工件在各个工位依次切换。

表面清理位：如图2所示，在表面清理位又分为沿母线工件的输送方向依次分布的清洗位、喷淋位、风切位、干燥位，母线工件在表面清理位的工艺流程是：表面处理程控小车10将托起的网箱13放置到清洗位的清洗池内，利用清洗池的池壁上安装的超声波装置13将母线工件表面的污物去除，该超声波装置13主要由超声波发生器及匹配的超声波换能器组成，并在该清洗池内设有没过母线工件的表面的清洗液，以利用超声波环保的原理将母线工件表面的污物去除，完全取代了各种酸洗处理的过程；超声波清洗完成后，表面处理程控小车10托起网箱13到达喷淋位的喷淋池12，且网箱13悬空在喷淋池12的喷淋喷头和水池之间，以通过冲刷喷头将母线工件表面残留的污物冲洗下来，且冲刷喷头的进水口通过水路连接水池，即冲刷喷头连接的水路的进口是以水池作为水箱而向冲刷喷头供水的，以节约大量的清水；然后经过风切位的沥水池14，在沥水池14中，母线工装表面的残留水分会在沥水池顶部的风切装置的作用下15被吹下，风切装置15是利用压缩空气将浮在母线表面的水快速的吹倒沥水池里，同时在该沥水池14上还连接有回流装置，回流装置的作用是将沥水池14内的水注入喷淋池12的水池中，而补偿作为冲刷喷头的进口水源，实现水的可循环使用；然后表面处理程控小车10将网箱13运送到干燥位16进行热风干燥，此处干燥位16的干燥是将FBC涂覆预热用加热炉的加热残留的热量通过管道17引入，使用这部分残留热量对母线工装表面残留的水分进行风干，以实现散热回收再利用对母线上残留水进行吹干，节约能源，该处使用的环保、超声波、节水、节能的将母线清洗完毕后运送到刷镀位。

刷镀位：在接到清洗完成的母线后，通过电刷镀的方式对搭接面进行镀锡或者镀银处理，取代了整体电镀，刷镀液使用中性溶液保护了环境污染。利用电刷镀将母线搭接面进行刷镀处理，刷镀完成的母线通过机械手4运送下到工序，前处理完成。前处理使用的清洗、刷镀都是环保型无污染，并且节水、节能等符合降能节耗的要求。

通过这种连续生产的方式将加工完成的母线后处理进行完毕后包装入库，整个作业模式可连续生产，工作区域内有防护栏，防止设备运行过程中有人员进去，危害人身安全，关键部位设有红外线报警系统，人员误入后自动停止，在关键的部位设置有急停按钮，设备在误操作按下即可停止运行，在FBC涂覆区域进行除尘系统吸附微小的粉末颗粒，保护环境和人员防护。整条生产线使用环保、节能、节水的作业模式，极大的改善了环境，保护作业人员安全，实现降能节耗的同时，节约成本、提高产品质量。

本生产线的其他实施例：在超声波清洗区，用超声波对母线表面清洗后，也可以直接采用风切的方式吹下母线表面的污物，乃至于通过工人敲击的方式将母线表面的污物振下。在刷镀区既可以通过刷镀的方式对母线进行表面处理，也可以通过自动电镀机对母线进行电镀。在各个工位之间，除采用程控小车进行母线运输外，也可以用电动葫芦、输送带等进行物料运输。

在母线清洗采用现有的酸洗工艺时，该母线的处理方法也就仅涂覆工序与现有技术不同，即采用单次预热和单次涂覆的工艺，当然为母线工件所需要的涂覆厚度较大时，也可以采用多次重复交替预热和涂覆的方式，但每次涂覆工序的耗时和涂覆厚度与现有丹迪涂覆工序差别较大。据此，该母线的处理方法与现有技术的区别仅为：绝缘处理工序：在流化池内的绝缘粉末处于悬浮状态下，将预热后的母线工件浸入流化池内的绝缘粉末中进行涂覆，并切断流化池的气源。

本发明中母线绝缘处理方法的实施例：本实施例中母线的绝缘处理方法与上述实施例中绝缘处理工序相同，在此不再赘述。