CN106941244B - 一种开关柜绝缘修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种开关柜绝缘修复方法，旨在解决现有技术中半绝缘开关柜在潮湿和污秽较重的环境中，部分绝缘件表面出现了局部放电的问题。一种开关柜绝缘修复方法，依次包括以下步骤：1)电场仿真计算，2)气箱环氧表面清理，3)气箱环氧表面修复，4)半导电涂料喷涂，5)对绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对半导电涂料表面加热并使表面固化。本发明根据电场计算的结果选择半导电涂料的配置方式；并通过涂覆防护涂料，在防护涂料表面喷洒改性粉体，提高了半绝缘开关柜防污闪能力，提高供电的可靠性，减少运维及更换设备的投资，延长半绝缘环网柜的使用寿命，本发明技术方法能更针对潮湿环境中开关柜的绝缘修复。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关柜绝缘修复方法。
背景技术
随着社会经济的高速发展，用电负荷的日益增加，我国从90年代初开始从国外引进半绝缘环网开关柜，而且数量较大。由于半绝缘环网柜母线及出线端裸露在空气中，因此其运行状况受环境的影响较大。在潮湿的华南地区，半绝缘开关柜在潮湿和污秽较重的环境中，部分绝缘件表面出现了局部放电，其中一部分最终发展成闪络击穿事故，严重影响了人身、电网和设备的安全，降低了供电连续可靠性。
为了解决潮湿环境中开关柜的运行安全问题，现有技术为整个柜体全部涂覆RTV涂料，但这种RTV涂料一般运行不到一年时间就会发生各种问题，如RTV脱落、绝缘失效。
发明内容
本发明提供了一种开关柜绝缘修复方法，旨在解决现有技术中半绝缘开关柜在潮湿和污秽较重的环境中，部分绝缘件表面出现了局部放电的问题。
为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种开关柜绝缘修复方法，依次包括以下步骤：
1)电场仿真计算：利用有限元软件计算开关柜中环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位；
2)气箱环氧表面清理：用无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，在环氧表面的无水乙醇溶剂完全干燥后，用砂纸打磨开关柜环氧表面，打磨完后，加热并烘干环氧表面；
3)气箱环氧表面修复：采用PC塑料薄膜包裹环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位；将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分；将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面；
4)半导电涂料喷涂：将步骤3)中包裹的塑料薄膜拆除；在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大部位喷涂半导电涂料；
5)对绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对半导电涂料表面加热并使表面固化。
进一步，在步骤1)中，根据10kV开关柜环氧表面、母线和均压罩的模型，利用有限元软件的绘图功能建立开关柜对称面的仿真模型，计算开关柜中环氧表面、母线、均压罩的直接接触部分电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位。
进一步，在步骤2)中，利用无纺布蘸取无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，并在表面无水乙醇溶剂完全干燥后，用100目-400目的砂纸从正面、侧面和背面打磨其表面，增加表面的粗糙度，清理完成后，采用1000W-2000W的热风枪加热环氧表面持续2-4min，以烘干表面。
进一步，在步骤3)中，将外绝缘修复材料装入喷枪的罐内，用空气压缩机为喷枪加压，将压力调节为0.4-0.6MPa，再用喷枪将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分，涂层厚度为0.3-0.5mm。
进一步，将PHM表面改性粉装入喉头喷粉器中，30-35min后采用挤压喉头的方法将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面。
进一步，在步骤4)中，在喷枪罐内装入半导电涂料，将喷枪的内压调节为0.4-0.6MPa；用喷枪在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分电场变化的最大部位喷涂半导电涂料，喷涂厚度与绝缘修复材料相同。
进一步，在步骤5)中用热风枪在距离绝缘修复材料表面8-12cm的位置对绝缘修复材料表面持续加热8-12min，使其表面固化。
进一步，在步骤5)中用热风枪在距离半导电涂料表面3-8cm的位置对半导电涂料表面持续加热12-18min，使其表面固化。
进一步，步骤1)计算得到单位步长内电场变化最大的部位为：从导体和绝缘体交界面向绝缘体侧延伸5-10mm宽度的绝缘表面。
与现有技术相比本发明的优点是：
本发明根据电场计算的结果选择半导电涂料的配置方式；并通过涂覆防护涂料，在防护涂料表面喷洒改性粉体，提高了半绝缘开关柜防污闪能力，提高供电的可靠性，减少运维及更换设备的投资，延长半绝缘环网柜的使用寿命，本发明技术方法能更针对潮湿环境中开关柜的绝缘修复。
具体实施方式
实施例一：
一种开关柜绝缘修复方法，依次包括以下步骤：
1)电场仿真计算：利用有限元软件计算开关柜中环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位。
2)气箱环氧表面清理：用无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，在环氧表面的无水乙醇溶剂完全干燥后，用砂纸打磨开关柜环氧表面，打磨完后，加热并烘干环氧表面。
3)气箱环氧表面修复：采用PC塑料薄膜包裹环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位；将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分；将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面。
4)半导电涂料喷涂：将步骤3)中包裹的塑料薄膜拆除；在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大部位喷涂半导电涂料。
5)对绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对半导电涂料表面加热并使表面固化。
实施例二：
一种开关柜绝缘修复方法，依次包括以下步骤：
1)电场仿真计算：根据10kV开关柜环氧、母线、均压罩部分的模型，利用有限元软件的绘图功能建立开关柜对称面的简化仿真模型，计算开关柜中环氧、母线、均压罩的直接接触部分电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位，即电场畸变最严重的部位。
2)气箱环氧表面清理：利用边长约20cm的正方形无纺布蘸取5mL无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，并在环氧表面的无水乙醇溶剂完全干燥后，用100目～400目的砂纸从正面、侧面和背面打磨其表面，增加表面的粗糙度，使表面光泽度约为100，清理完成后，采用1000W～2000W的热风枪持续加热环氧表面约3min，以烘干表面。
3)气箱环氧表面修复：采用PC塑料薄膜包裹环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位；将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分；将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面。
采用0.05mm的PC塑料薄膜包裹环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位，(步骤1)计算得到环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位为：从导体和绝缘体交界面向绝缘体侧延伸5-10mm的宽度内的绝缘表面)；将外绝缘修复材料装入喷枪的罐内，用空气压缩机为喷枪加压，调节内压为0.4～0.6MPa，再用喷枪将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分，涂层厚度保持在0.3-0.5mm；将PHM表面改性粉装入40mL喉头喷粉器中，30-35min后采用挤压喉头的方法将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面。
4)半导电涂料喷涂：将步骤3)中包裹的塑料薄膜拆除；在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大部位喷涂半导电涂料；
将步骤3)中包裹的塑料薄膜拆除；在另一喷枪罐内装入半导电涂料，采用与步骤3)相同的空气压缩机为喷枪加压，调节内压为0.4～0.6MPa，用喷枪向环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位，即步骤3)采用包裹薄膜方法预留的部位，喷涂半导电涂料，根据步骤3)中包裹塑料薄膜预留部分的宽度，可得到喷涂尺寸为5-10mm的半导电涂料，喷涂厚度与绝缘修复材料相同。
5)用步骤2)所述的热风枪距离绝缘修复材料表面约10cm的位置对其持续加热10min，使其表面固化；再用上述热风枪，在距离半导电涂料表面约5cm的位置对其持续加热15min，使其表面固化；待以上两种涂料表面固化后即可恢复供电。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (9)
1.一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：依次包括以下步骤：
1)电场仿真计算：利用有限元软件计算开关柜中环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位；
2)气箱环氧表面清理：用无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，在环氧表面的无水乙醇溶剂完全干燥后，用砂纸打磨开关柜环氧表面，打磨完后，加热并烘干环氧表面；
3)气箱环氧表面修复：采用PC塑料薄膜包裹环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大的部位；将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分；将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面；
4)半导电涂料喷涂：将步骤3)中包裹的塑料薄膜拆除；在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分的电场变化最大部位喷涂半导电涂料；
5)对绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对半导电涂料表面加热并使表面固化。
2.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤1)中，根据10kV开关柜环氧表面、母线和均压罩的模型，利用有限元软件的绘图功能建立开关柜对称面的仿真模型，计算开关柜中环氧表面、母线、均压罩的直接接触部分电场分布，找到单位步长内电场变化最大的部位。
3.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤2)中，利用无纺布蘸取无水乙醇溶剂擦洗环氧表面的附着物，并在表面无水乙醇溶剂完全干燥后，用100目-400目的砂纸从正面、侧面和背面打磨其表面，增加表面的粗糙度，清理完成后，采用1000W-2000W的热风枪加热环氧表面持续2-4min，以烘干表面。
4.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤3)中，将外绝缘修复材料装入喷枪的罐内，用空气压缩机为喷枪加压，将压力调节为0.4-0.6MPa，再用喷枪将外绝缘修复材料喷涂于开关柜环氧表面未被塑料薄膜包裹的部分，涂层厚度为0.3-0.5mm。
5.根据权利要求4所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
将PHM表面改性粉装入喉头喷粉器中，30-35min后采用挤压喉头的方法将PHM表面改性粉均匀喷洒在外绝缘修复材料的表面。
6.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤4)中，在喷枪罐内装入半导电涂料，将喷枪的内压调节为0.4-0.6MPa；用喷枪在环氧表面、母线和均压罩直接接触部分电场变化的最大部位喷涂半导电涂料，喷涂厚度与绝缘修复材料相同。
7.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤5)中用热风枪在距离绝缘修复材料表面8-12cm的位置对绝缘修复材料表面持续加热8-12min，使其表面固化。
8.根据权利要求1或7所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：
在步骤5)中用热风枪在距离半导电涂料表面3-8cm的位置对半导电涂料表面持续加热12-18min，使其表面固化。
9.根据权利要求1所述的一种开关柜绝缘修复方法，其特征是：步骤1)计算得到单位步长内电场变化最大的部位为：从导体和绝缘体交界面向绝缘体侧延伸5-10mm宽度的绝缘表面。
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