真空灭弧室表面处理方法及固封极柱成型方法
【专利摘要】本发明公开了一种真空灭弧室表面处理方法及固封极柱成型方法，属于电气设备制造技术领域。该方法采用空气低温等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理后表面涂抹国昂36A?1底涂剂，能有效提高真空灭弧室外包覆硅橡胶与环氧树脂的结合强度，增强成型后固封极柱的电气绝缘性能，处理工艺简单，操作简便。其中，真空灭弧室与环氧树脂的粘接强度在700N/m以上，固封极柱工频耐压95kV，不会发生击穿闪络现象。
【专利说明】
真空灭弧室表面处理方法及固封极柱成型方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种真空灭弧室表面处理方法，同时还设及一种固封极柱成型方法， 属于电气设备制造技术领域。
【背景技术】
[0002] 真空灭弧室表面包覆有娃橡胶，但是娃橡胶的表面能较低，与环氧树脂的粘结性 能差，成型后的固封极柱易出现击穿或闪络现象，造成输电事故。现有的真空灭弧室表面处 理工艺如将表面娃橡胶打磨后加底涂剂，虽能在一定程度上提高娃橡胶与环氧树脂的粘结 力，但是处理工艺较为繁琐，操作稍有不慎即有可能影响固封极柱的电气绝缘性能。
[0003]公布号CN105038620A的发明专利公开了一种W空气为处理气氛提高氣娃橡胶粘 结性的冷等离子体处理方法，包括:1)将氣娃橡胶置于冷等离子体设备中，抽真空至真空度 小于3Pa;2)通入压缩空气，调整空度为10~30化;3)加载电压电流对氣娃橡胶进行冷等离 子体处理，功率120~140W，时间120~240s;4)处理后化内，用开姆洛克胶黏剂CH607粘接氣 娃橡胶与聚四氣乙締，160~170°C下硫化30min，即可。该方法能将氣娃橡胶与聚四氣乙締 的粘结强度从0提升至650N/mW上，但是并不适于娃橡胶的表面处理。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种真空灭弧室表面处理方法。
[0005] 同时，本发明还提供一种固封极柱成型方法。
[0006] 为了实现W上目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种真空灭弧室表面处理方法，包括W下步骤：
[000引1)采用空气低溫等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理功率70~90W，时间2 ~2.5min，处理后预热，备用；
[0009] 2)在预热的真空灭弧室表面涂抹国昂36A-1底涂剂，即可。
[0010] 步骤1)中真空灭弧室在进行表面处理前先用酒精清洗干净，再于140~180°C下预 热80~lOOmin。
[0011] 步骤1)中采用空气低溫等离子体对真空灭弧室进行表面处理的具体操作为:通入 干燥的压缩空气，设置气压2~5Pa，在功率70~90W下处理2~2.5min。将真空灭弧室竖直放 置在低溫等离子体设备(购自广州国昂）内，用卡具卡紧灭弧室上下端，灭弧室可随卡具旋 转。W灭弧室的横向为X轴向，纵向为Y轴向，等离子体喷头运行状态及参数设置为:喷头在X 轴向的运行速度为20~30mm/s，Y轴向的运行速度分两种，台阶处（即灭弧室两端面圆角处） 运行速度30~40mm/s，中段运行速度40~55mm/s，上下台阶处的旋转速度5~lOmm/s。
[0012] 步骤1)中预热的溫度为140~180°C，时间20~40min。预热的目的一方面是提高真 空灭弧室与环氧树脂的结合强度，另一方面使环氧树脂收缩均匀。
[0013] -种固封极柱成型方法，包括W下步骤：
[0014] 1)采用空气低溫等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理功率70~90W，时间2 ~2.5min，预热，备用；
[0015] 2)在预热的真空灭弧室表面涂抹国昂36A-1底涂剂，注入环氧树脂料，固化即得。
[0016] 步骤1)中真空灭弧室在进行表面处理前先用酒精清洗干净，再于140~180°C下预 热80~lOOmin。
[0017] 步骤1)中采用空气低溫等离子体对真空灭弧室进行表面处理的具体操作为:通入 干燥的压缩空气，设置气压2~5Pa，在功率70~90W下处理2~2.5min。将真空灭弧室竖直放 置在低溫等离子体设备(购自广州国昂）内，用卡具卡紧灭弧室上下端，灭弧室可随卡具旋 转。W灭弧室的横向为X轴向，纵向为Y轴向，等离子体喷头运行状态及参数设置为:喷头在X 轴向的运行速度为20~30mm/s，Y轴向的运行速度分两种，台阶处（即灭弧室两端面圆角处） 运行速度30~40mm/s，中段运行速度40~55mm/s，上下台阶处的旋转速度5~lOmm/s。
[001引步骤1)中预热的溫度为140~180°C，时间20~40min。
[0019] 步骤2)中注入环氧树脂料可采用反应注射成型工艺。环氧树脂料的组成为：W质 量比计，环氧树脂(如双酪A型环氧树脂）：固化剂(如邻苯二甲酸酢）：填料(如Si化）：色浆= 100:100:250: 2.25。工艺参数为:环氧树脂料真空度1~IOmbar，注射压力2~4bar (5~30kg 环氧树脂料的注料时间为5~12min，）注射完成后保压10~30min，保压压力3~5bar，保压 结束后静置5~lOmin，脱模(模具溫度140~145°C)即可。
[0020] 步骤2)中固化的具体操作为:溫度130~150°C下固化10~1地。优选的，在140°C下 固化12h。
[0021] 本发明的有益效果：
[0022] 本发明采用空气低溫等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理后表面涂抹国昂 36A-1底涂剂，能有效提高真空灭弧室外包覆娃橡胶与环氧树脂的结合强度，增强成型后固 封极柱的电气绝缘性能，处理工艺简单，操作简便。其中，真空灭弧室与环氧树脂的粘接强 度在700N/m W上，固封极柱工频耐压95kV，不会发生击穿闪络现象。
【具体实施方式】
[0023] 下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0024] 实施例1
[0025] 本实施例中真空灭弧室表面处理方法包括W下步骤：
[0026] 1)将真空灭弧室用酒精清洗干净，然后放入180°C烘箱内预热SOmin;
[0027] 2)将真空灭弧室竖直放置在低溫等离子体设备(购自广州国昂）内，用卡具卡紧灭 弧室上下端，灭弧室可随卡具旋转;通入干燥的压缩空气，设置气压5Pa，打开低溫等离子体 设备使空气低溫等离子体化，对经酒精清洗并预热的真空灭弧室进行表面处理，W灭弧室 的横向为X轴向，纵向为Y轴向，等离子体喷头运行状态及参数设置为:喷头在X轴向的运行 速度为20mm/s，Y轴向的运行速度分两种，台阶处（即灭弧室两端面圆角处)运行速度30mm/ S，中段运行速度40mm/s，上下台阶处的旋转速度5mm/s，处理功率90W，时间2.5min，处理后 再放入180°C烘箱内预热20min，备用；
[0028] 3)在预热的真空灭弧室表面均匀涂抹国昂36A-1底涂剂(购自广州国昂）。
[0029] 本实施例中固封极柱成型方法包括W下步骤:将上述处理后的真空灭弧室放入固 封极柱模具内，采用反应注射成型(APG)工艺注入环氧树脂料，工艺参数为:环氧树脂料真 空度Smbar，重量24kg，注射压力Abar，注料时间12min，保压压力化ar，保压时间30min，保压 结束后静置lOmin，脱模，模具溫度145°C;环氧树脂料的组成为质量比计，环氧树脂化E- 8369):固化剂化护8369):填料(乂171):色浆化02015) = 100:100:250:2.25，^上材料均购 自上海雄润树脂有限公司；再于140°C烘箱内固化12h，即可。
[0030] 实施例2
[0031] 本实施例中真空灭弧室表面处理方法包括W下步骤：
[0032] 1)将真空灭弧室用酒精清洗干净，然后放入140°C烘箱内预热IOOmin;
[0033] 2)将真空灭弧室竖直放置在低溫等离子体设备(购自广州国昂）内，用卡具卡紧灭 弧室上下端，灭弧室可随卡具旋转;通入干燥的压缩空气，设置气压2Pa，打开低溫等离子体 设备使空气低溫等离子体化，对经酒精清洗并预热的真空灭弧室进行表面处理，W灭弧室 的横向为X轴向，纵向为Y轴向，等离子体喷头运行状态及参数设置为:喷头在X轴向的运行 速度为25mm/s，Y轴向的运行速度分两种，台阶处（即灭弧室两端面圆角处)运行速度35mm/ S，中段运行速度45mm/s，上下台阶处的旋转速度8mm/s，处理功率70W，时间2min，处理后再 放入140°C烘箱内预热40min，备用；
[0034] 3)在预热的真空灭弧室表面均匀涂抹国昂36A-1底涂剂。
[0035] 本实施例中固封极柱成型方法包括W下步骤:将上述处理后的真空灭弧室放入固 封极柱模具内，采用反应注射成型(APG)工艺注入环氧树脂料，工艺参数为:环氧树脂料真 空度Smbar，重量化g，注射压力化ar，注料时间5min，保压压力Sbar，保压时间IOmin，保压结 束后静置5min，脱模，模具溫度140°C;环氧树脂料的组成为：W质量比计，环氧树脂化E- 8369):固化剂化H-8369):填料(X171):色浆化C-2015) = 100:100:250:2.25;再于 130°C烘 箱内固化14h，即可。
[0036] 实施例3
[0037] 本实施例中真空灭弧室表面处理方法包括W下步骤：
[0038] 1)将真空灭弧室用酒精清洗干净，然后放入160°C烘箱内预热90min;
[0039] 2)将真空灭弧室竖直放置在低溫等离子体设备(购自广州国昂）内，用卡具卡紧灭 弧室上下端，灭弧室可随卡具旋转;通入干燥的压缩空气，设置气压2Pa，打开低溫等离子体 设备使空气低溫等离子体化，对经酒精清洗并预热的真空灭弧室进行表面处理，W灭弧室 的横向为X轴向，纵向为Y轴向，等离子体喷头运行状态及参数设置为:喷头在X轴向的运行 速度为30mm/s，Y轴向的运行速度分两种，台阶处（即灭弧室两端面圆角处)运行速度40mm/ S，中段运行速度55mm/s，上下台阶处的旋转速度lOmm/s，处理功率80W，时间2.5min，处理后 再放入160°C烘箱内预热30min，备用；
[0040] 3)在预热的真空灭弧室表面均匀涂抹国昂36A-1底涂剂。
[0041] 本实施例中固封极柱成型方法包括W下步骤:将上述处理后的真空灭弧室放入固 封极柱模具内，采用反应注射成型(APG)工艺注入环氧树脂料，工艺参数为:环氧树脂料真 空度Smbar，重量9kg，注射压力3. fSbar，注料时间7min，保压压力3. fSbar，保压时间14min，保 压结束后静置8min，脱模，模具溫度140°C;环氧树脂料的组成为：W质量比计，环氧树脂 化E-8369):固化剂化H-8369):填料(X171):色浆化C-2015) = 100:100:250:2.25;再于 150 °C烘箱内固化lOh，即可。
[00创对比例1
[0043] 本对比例中真空灭弧室的表面处理方法基本同实施例3,区别仅在于不采用底涂 剂，或者采用市售的其他型号底涂剂，用底涂剂1#、底涂剂2#、底涂剂3#代替。固封极柱成型 方法同实施例3。
[0044] 对比例2
[0045] 本对比例中真空灭弧室表面处理方法包括W下步骤：
[0046] 1)采用细纱布均匀打磨真空灭弧室；
[0047] 2)打磨后的真空灭弧室用酒精清洗干净，然后放入160°C烘箱内预热90min;
[0048] 3)在预热的真空灭弧室表面均匀涂抹国昂36A-1底涂剂。固封极柱成型方法同实 施例3。
[0049] 试验例
[0050] 结合强度测试方法为:结合强度测试方法参照GB/T 2791-1995胶粘剂T剥离强度 试验，结果见下表1。
[0051 ]表1真空灭弧室与环氧树脂的结合强度
[0化2]
【主权项】
1. 一种真空灭弧室表面处理方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 采用空气低温等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理功率70~90W，时间2~ 2.5min，处理后预热，备用； 2) 在预热的真空灭弧室表面涂抹国昂36A-1底涂剂，即可。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤1)中真空灭弧室在进行表面处理前先 用酒精清洗干净，再于140~180°C下预热80~lOOmin。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:步骤1)中采用空气低温等离子体对真空灭 弧室进行表面处理的具体操作为:通入干燥的压缩空气，设置气压2~5Pa，在功率70~90W 下处理2~2 · 5min。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中预热的温度为140~180°C，时间 20~40min。5. -种固封极柱成型方法，其特征在于:包括以下步骤： 1) 采用空气低温等离子体对真空灭弧室进行表面处理，处理功率70~90W，时间2~ 2.5min，预热，备用； 2) 在预热的真空灭弧室表面涂抹国昂36A-1底涂剂，注入环氧树脂料，固化即得。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:步骤1)中真空灭弧室在进行表面处理前先 用酒精清洗干净，再于140~180°C下预热80~lOOmin。7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:步骤1)中采用空气低温等离子体对真空灭 弧室进行表面处理的具体操作为:通入干燥的压缩空气，设置气压2~5Pa，在功率70~90W 下处理2~2 · 5min。8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤1)中预热的温度为140~180°C，时间 20~40min。9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:步骤2)中注入环氧树脂料采用反应注射成 型工艺，工艺参数为:环氧树脂料真空度1~lOmbar，注射压力2~4bar，注射完成后保压10 ~30min，保压压力3~5bar，保压结束后静置5~lOmin，脱模即可。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤2)中固化的具体操作为:温度130~ 150°C下固化10~14h。
【文档编号】C08J7/12GK106098442SQ201610692007
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610692007.3, CN 106098442 A, CN 106098442A, CN 201610692007, CN-A-106098442, CN106098442 A, CN106098442A, CN201610692007, CN201610692007.3
【发明人】袁钤亚, 李小兰, 谢群超
【申请人】河南森源电气股份有限公司