SF6气体绝缘金属组合装置的垫片结构设计

　　简介：带有金属外壳和SF6气体绝缘的组合设备的防水结构设计。密封机理，影响泄漏量的因素以及密封圈和密封槽的尺寸三个方面进行了分析和论证。合式SF6气体绝缘金属外壳电气设备是高压线路中使用的电气设备，用于执行闭合，断开，保护，控制，调节和测量功能。GIS包括断路器（CB），隔离开关（DS），接地开关（ES），电流互感器（CT），电压互感器（PT），避雷器（LA），母线综合（BUS），波纹管和过渡元件（SF6电缆端子，SF6-空气箱，SF6-油气箱）和其他电气组件。使用金属圆柱体，因为壳体，导电棒和绝缘部件被封闭在内部，并充满一定压力的SF6气体。SF6气体具有许多特性，但我们将其用作电弧隔离和消光的手段，主要使用其负电和高导热率。SF6储气罐一般填充0.4 MPa〜0.6 MPa，以保证电气设备的绝缘性能。此，一旦SF6气体泄漏到一定值以下，就会使电气设备无法继续使用，有的甚至会引起重大的电气事故。

　　外，SF6气体本身无毒，但其密度是空气的5倍，它易于积聚在地面附近，不易稀释和扩散。于中毒而窒息。此，在使用SF6气体绝缘金属外壳组合装置时，如何防止SF6气体泄漏对于产品性能的稳定性和操作人员的人身安全至关重要。维护。SF6气体通过密封环渗透到产品外壳之外的现象称为泄漏。常有两种泄漏情况：通过O形圈泄漏和通过密封接触面泄漏。

　　者与密封环的材料相连，与后者相比，其泄漏通常较低。这里，我们主要讨论第二种情况。触表面泄漏的原因通常有两个：首先，接触表面存在间隙，其次，密封环两侧都有压力差。图1-1所示，O形圈利用橡胶压缩后产生的弹力F使密封件和密封表面更靠近在一起。

　　品中的气压SF6 P0在垂直于密封件表面的密封圈上形成法向力F0，该力将密封圈与密封件表面分开。成力（F和F0之间的差）称为密封力。于环境温度的影响，温度降低时，F经常变小；由于密封面的表面状态不均匀或变形设计不合理。对密封件进行压缩压缩时，会导致密封件在常温或低温（或一段）下的某个点，密封力为零甚至更低，从而导致密封环的微观分离密封面和SF6泄漏。设计分析，处理和生产管理来看，电缆以下因素对电器中的SF6气体泄漏影响更大。式（1-1）表明，减小δ和增大l是减少气体泄漏的最重要因素。油箱内外压力差恒定时，增加密封环的压缩比（并增加弹力F）可以将δ减小到δ= 0.但是，密封环的压缩比不能太大，否则永久压缩变形会增加，并且密封环的使用寿命会缩短。阅各种数据表明，不同的密封表面对O形圈有不同的要求。表列出了合理的压缩比。最初的设计中，“越轻越好”的概念很流行，因此将密封面卷起然后挤出以达到类似镜面的超光滑效果。而，对密封结构的研究测试已经反复证实，在旋转毛刺（扩孔器）处理过的密封表面上形成的同心圆有利于表面粗糙度的气密性。适的（Ra3.2〜6.3μm）。表面粗糙度范围（Ra3.2〜6.3μm）内，橡胶圈和密封面紧密闭合，同心圆刀痕增加了气体泄漏通道的距离，c即，公式（1-1）中的泄漏通道1的实际值增加。大，泄漏变小。是，如果表面粗糙度超过Ra12.5μm，则O形环与密封面的接触不良，容易漏气。

　　反，反射镜的滚动表面太轻，无法获得同心圆刀图案的“阻力”效果。度也不令人满意。封槽通常是矩形的。于切口的平整度或焊缝变形对法兰密封面或法兰在密封槽外部的表面的影响，总会有一些空间法兰的两个表面上的δ0（见图1-1）。

　　P0的作用下，可以将橡胶圈压入空间，并在密封槽的外边缘将r反转，以确保密封环不会被切开角度包括在内;密封槽的下圆也用R倒圆，这可以减小。空气压力P0的作用下，密封环在密封槽的底部过紧而导致永久变形。形接头槽的深度在不同情况下会有所不同。见图1-2a。凹槽D的外径小时，按照Ra3.2μm对上盖板的密封面和整个凸缘平面进行处理，并且凹槽的深度为h1。凹槽D的外径较大时，请参见图1-2b。先对上盖进行Ra12.5μm的处理，然后微车（孔）的密封面（Ra3.2μm）与O形圈接触，深度为0.1 0 1毫米h2 = h1-0.2毫米。槽B的宽度值必须大于O形圈的直径d，以使凹槽中有足够的空间。装O形圈后，它仅在不压缩体积的情况下变形，即O形圈的内圆侧（压力侧）与圆形侧（非防水表面侧）保持一定的间距。接头的凹槽中（请参见图1-1）。果在密封环工作时发生体积压缩，则将大大增加永久压缩变形并缩短使用寿命。胶的主要特性对SF6装置的密封性有较大影响，如下所述。
　　度：SF6电气设备是相对低压的产品（0.3 MPa〜0.6 MPa），其泄漏率受到严格控制。此，橡胶的硬度应适中（通常从肖氏硬度65到75借用），这不容易使密封环过高。封面密封性好。久压缩变形：在一般区域（最低环境温度-30℃）中使用的橡胶对在100℃（正常）温度下的永久压缩变形有严格的要求，我们希望将其控制在30％左右；对于寒冷地区（-40橡胶），要控制低温下橡胶的压缩变形较低（低于30％），其脆性温度必须低于-45℃。他要求，例如良好的耐油性，耐臭氧性，无腐蚀和对金属材料的附着力。般用途（-30℃）：427氯丁橡胶（杜邦提供的原材料，价格更高），肖氏68硬度，（100℃×70h）压缩永久变形32％，耐臭氧性（50℃×14天）无开裂，脆性温度为-45℃，具有良好的耐油性和低渗透渗透率。
　　外，还有家用胶水P230，它具有多年的使用经验，适合在-35℃以上的地区使用，材料的渗透率低，价格相对便宜。用于低温区域（-40℃）：518丁腈橡胶，邵氏72硬度，（-40℃×22h）在低温下永久压缩变形20.7％，高温（100℃×70h） ）的永久压缩变形为12％，耐臭氧性427的粘合性较差，脆性温度为-56 It。具有良好的耐油性，但材料的渗透率很高。外，也可以使用家用EPDM G22B橡胶。种材料具有多年的经验，其特性类似于518，在低温下使用的性能良好，但耐油性较差，在使用过程中不能与油脂接触使用。上表所示，O形圈的外径略大于密封槽的外径，这可以确保密封圈的外侧与外侧紧密接触。O形圈的内径略大于密封槽的内径。保在密封环的内侧和密封槽的内侧之间保持一定的空间；同时，凹槽的宽度大于O形圈的直径。际上，根据上述经验和理论生产的产品在密封性能方面也满足要求。胶圈密封的密封面可分为动态密封面和静态密封面两种。重要的是，当现场检测泄漏时，静态密封表面会带来许多问题。态密封表面泄漏的主要原因有两个：橡胶密封环本身存在缺陷，密封表面结合不牢。安装过程中严格检查密封垫，以免使用有缺陷的密封垫。从外部仔细检查密封面，并用水平仪和其他测量工具进行补充以检测此类问题，处理方法是调整和对准放置不当的储罐。现场安装过程中处理密封表面的方法是用砂纸手动打磨。
　　对密封面进行处理后，判断密封面是否良好的简单方法是先用手擦拭密封面，使其光滑，粗糙，然后检查表面是否光滑。过光的反射进行密封，并且不得有任何划痕穿透密封表面。窄的密封面应达到相似的抛光度。果没有特殊原因需要处理的静态密封环及其密封表面，则不会发生明显的泄漏。
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