一种APG压注成型硅橡胶复合绝缘互感器工艺倪勇

一种APG压注成型硅橡胶复合绝缘互感器工艺倪勇

倪勇

（石家庄科林电气股份有限公司河北石家庄050222）

摘要：一种加成型硅橡胶做为外绝缘材料，用于户外互感器产品上，利用APG自动压力凝胶设备将硅橡胶注射到模具的型腔内，硫化后成为一个整体包封复合绝缘的互感器。

关键词：硅橡胶；APG设备；绝缘；整体包封

1引言

目前10-35kV户外干式环氧树脂绝缘的电流电压互感器大多还是采用户外环氧树脂做为主绝缘材料，其工作特性除具有户内环氧树脂浇注料相同的耐热特性、电气绝缘、机械强度、固化可塑性要求外，还由于户外工作环境的特殊性，要求其具有耐紫外线辐射能力强、抗化学腐蚀性性能好、冷热冲击下的抗开裂性能高。户外环氧树脂基本上都能满足这些性能，但产品运行几年后，由于长期阳光辐射，在产品的表面会产生粉化，增水性减弱，使产品耐电弧和耐漏电痕迹性能降低，从而影响了产品的安全运行。

一种以环氧树脂为主绝缘，硅橡胶为外绝缘的复合绝缘型互感器能更有效的解决这个问题。

2硅橡胶的材料特性

双组份加成型液体硅橡胶硫化前胶料的粘度较低，便于注射成型，硫化时不放热，无低分子副产物放出，能深部硫化，收缩率小，操作方便。硫化后成为柔软的弹性体，可在-65~200℃温度范围内长期保持弹性。具有优良的电气性能和化学稳定性、耐水、耐臭氧、耐辐照、耐气候老化、憎水防潮、良好的低压缩变形、低燃烧性；具有生理惰性、无毒、无味。由于硫化速度可以用温度来控制等优点，生产上工艺的可调节性能好，便于生产的安全控制。

3工艺方案

市场上外包硅橡胶复合绝缘的互感器在材料选用和生产工艺上各有不同，现就几种主流工艺形式归述如下：

3.1人工外包硅橡胶套

人工外包硅橡胶套是最简单最适用的生产工艺，是硅橡胶复合绝缘的主打产品，根据产品的结构特点，硅橡胶压制成不同形状和规格的伞裙、围套，内浇注体经过外表处理后按一定的顺序进行套装，在相互联接的止口间涂抹单组份室温硫化的硅橡胶以密封止口间的断点。

此工艺是由不同的硅橡胶套粘接而成，不是一个整体外包硅橡胶的结构，人为的因素对整个工艺过程影响较大。

3.2平板硫化成型外包硅橡胶

平板硫化成型外包硅橡胶是将互感器的器身均匀放置在专用模具中心，在模具的内腔填充定量的固态混炼硅橡胶，在液压机的高压下将混炼胶挤压到模具型腔的每个部位，在高温（130-160℃左右）作用下进行硫化。

此工艺因在较高的压力和高温下压注硫化而成，其产品的一次送检合格率有一定的局限性。

3.3APG压注成型外包硅橡胶

APG压注成型外包硅橡胶是用APG自动压力凝胶设备将硅橡胶混合料压进模具内，经高温硫化整体包封成型的一种工艺。

硅橡胶混合料是由双组份（A、B料）的加成型液体硅橡胶，其性能见表1，AB料按一定的比例配方混合搅拌，经真空脱气处理。

模具预先加温到进料控制温度，以实测模具表面的温度为准，上中下模具的温差不超过3℃。

将初固化的互感器内浇注体表面打磨，除去表面的脱模剂，用酒精等清洗干净，凉干后再均匀涂刷专用偶联剂，风干后装入模具。

在一定的注射压力下，将硅橡胶混合料压入模具内，待料注满后，将温度设定到最终的140℃硫化温度，压力调到模具的保压状态0.4MPa。

此工艺外包硅橡胶是在模具里一次性整体压注成型，内浇注体的表面和硅橡胶之间由于偶联剂的作用粘接性很好，不易产生气泡，水份和腐蚀性等物质不能进入浇注体的外表面，绝缘性能优异，硅橡胶的硫化温度与环氧树脂的固化温度一致，对产品的内绝缘不会产生破坏性的作用，且浇注体的后固化与硅橡胶的深度硫化可以同时进行，可以缩减生产流程工艺时间。

APG压注成型外包硅橡胶工艺中应注意的几个问题：

3.3.1混合料的真空脱气

加成型硅橡胶AB混合料真空脱气的彻底与否直接影响硫化后表面的质量，特别是带有伞裙的产品会在裙边处有些小气泡或针孔，因此混合料应在要求的真空度下，搅拌维持一定的时间，保证混合料能彻底脱气。

3.3.2进料压力控制

进料压力的大小直接控制着进料的速度，过快会导致排气不充分，产生的气泡可能会积聚在伞裙的某部位，不易排出，过慢则可能在压注的过程中硅橡胶硫化，局部形成空腔，整体成型后出现缺料的现象。

3.3.3模具温度控制

模具和内浇注体的温度过高，会导致硅橡胶在进料过程中硫化过快，造成缺料，温度过低，硅橡胶的硫化时间太长，生产工艺时间加长，生产效率降低。因此合理的模具温度和进料压力的控制是有效解决APG压注成型硅橡胶复合绝缘工艺的关键所在。

一种以APG压注成型硅橡胶复合绝缘35kV户外电流互感器LZZBW9-35：

4结束语

通过对三种工艺方案的对比，在产品的整体质量性能和生产成本等方面，APG压注成型外包硅橡胶工艺具有一定的优点，是一种可以广泛应用的硅橡胶成型工艺。加成液体硅橡胶具有绝缘性能优越、抗户外老化性能强、工艺简单、快速硫化的优点，其作为外绝缘在电气和机械性能方面完全满足互感器用于户外的各种环境要求，是一种理想的应用材料。

参考文献：

[1]梁平辉户外环氧树脂浇注料的研发和应用［J］变压器；2007年03期

[2]林修勇硅橡胶在电气绝缘方面的应用进展［J］特种橡胶制品，2003年05期

[3]陈伟方加成型双组份液体硅橡胶的性能和应用［J］特种橡胶制品，1997年6期

[4]罗进圣杨裕林硅橡胶绝缘材料在高压电缆附件中的应用［J］供用电，2005增刊

作者简介：

倪勇（1968—）男，湖南衡阳，工程师，从事环氧树脂浇注绝缘类互感器及绝缘件的研发与工艺。