CN107086483A - 一种绝缘型金属活门板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绝缘型金属活门板及其制备方法,属于供电或配电用开关装置技术领域。本发明的绝缘型金属活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,所述活门板本体的一侧设置有金属板,所述金属板和所述活门板本体之间设置有粘结物质层。本实施例的绝缘型金属活门板,活门板本体能够使绝缘型金属活门具有良好的电绝缘性能,在活门板本体上的金属板又能增强绝缘型金属活门板的机械强度;设置在金属板和活门板本体之间的粘结物质层能够增强金属板与活门板本体之间的粘结强度,还能进一步增强绝缘型金属活门板的电绝缘性。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘型金属活门板及其制备方法,属于供电或配电用开关装置技术领域。
背景技术
配电网标准化对供电可靠性和安全性的要求越来越高。活门是交流金属封闭开关设备上非常重要的部件之一,其可靠性和安全性对电网的稳定运行和设备维护人员的安全保障非常重要。目前,交流金属封闭开关设备上的活门一般为金属活门或绝缘材料活门,金属活门通常是在金属板上喷涂环氧粉末制成,由于金属板的体积大,在喷涂粉末过程中,金属板的挠度变形大,使环氧粉末覆着不均匀,成型后的环氧层厚度分散性较大,成品率不高,不适宜批量加工;绝缘材料活门一般由单一的绝缘材料(如BMC板)制成,受绝缘材料本身的限制,绝缘材料活门的在使用过程中容易产生变形,机械强度和电气强度存在缺陷,严重影响了绝缘材料活门的可靠性和安全性。
现有技术中,授权公告号为CN204045943U的中国实用新型专利公开了一种高绝缘型活门装置,包括上活门和下活门,上活门和下活门由金属材料制成,且表面设置有采用环氧层硫化工艺涂覆的用于隔离一次触头的环氧绝缘层。该活门有较好的机械强度,但是在使用过程中,涂覆层容易被剐蹭脱落从而影响活门的绝缘性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械强度高、电绝缘性能好的绝缘型金属活门板。
本发明还提供了上述一种绝缘型金属活门板的制备方法。
为了实现以上目的,本发明的绝缘型金属活门板所采用的技术方案是:
一种绝缘型金属活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,所述活门板本体的一侧设置有金属板,所述金属板和所述活门板本体之间设置有粘结物质层。
本发明的绝缘型金属活门板,将金属板设置在由绝缘材料制成的活门板本体上,一方面由绝缘材料制成的活门板本体能够使绝缘型金属活门具有良好的电绝缘性能,另一方面设置在活门板本体上的金属板又能增强绝缘型金属活门板的机械强度;设置在金属板和活门板本体之间的粘结物质层能够增强金属板与活门板本体之间的粘结强度,还能进一步增强绝缘型金属活门板的电绝缘性。
所述金属板的厚度为0.5~1.0mm。所述粘结物质层的厚度为0.5~1.5mm。所述活门板本体的厚度为6.0~9.0mm。
所述粘结物质层包括远离金属板方向上依次排布的第一底涂剂涂层、胶粘剂固化层和第二底涂剂层。所述第一底涂剂层、胶粘剂固化层和第二底涂剂层的厚度比为0.05~0.10:0.4~1.3:0.05~0.10。
所述活门板本体上设有凹槽,所述金属板设置在凹槽内,所述粘结物质层位于凹槽的底部。将金属板设置在凹槽内,能够减小绝缘型金属活门板的厚度及重量;同时在制备金属活门板时,便于对金属板的定位以及涂抹底涂剂及胶粘剂,并能够防止底涂剂及胶粘剂流出。
所述金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同。
所述活门板本体的远离金属板的一侧设置有加强筋。在活门板本体上设置加强筋能够进一步增强绝缘型金属活门板的机械强度。
所述金属板上设置有引线接头。所述引线接头为引线螺栓。设置引线接头便于将金属板接地,避免泄漏电流和感应电荷对设备和造作人员造成损害,进一步增强了绝缘型金属活门板的安全性。
所述活门板本体为SMC或BMC材料压制而成。金属板的材质可以选择碳素结构钢或不锈钢,如Q195碳素结构钢,1Cr18Ni9Ti不锈钢。
本发明的绝缘型金属活门板的制备方法所采用的技术方案为:
一种上述绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将活门板本体上用来设置金属板的部位进行打磨形成打磨面,将打磨面清理干净;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后再将粘结面进行清洗、干燥;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置挥发溶剂;
3)将活门板本体涂覆有底涂剂的打磨面和金属板涂覆底涂剂的粘结面采用胶粘剂进行粘合,即得。
本发明的绝缘型金属活门板的制备方法,工艺方法操作简单方便,并使得金属活门板更加平整,操作更安全可靠,能够提高电气与机械强度。
所述底涂剂可以采用现有技术的底涂剂。如,可以采用GBN-11底涂剂或1812型底涂剂。GBN-11底涂剂为中蓝晨光化工研究院有限公司生产。1812型底涂剂为广州国昂化工科技有限公司生产,该底涂剂分1812A与1812B两种组分。将1812A和1812B按照质量比为10:1的比例混合后使用。
对磷化后的金属板进行清洗时采用的清洗液为乙醇和水的混合液。
所述粘合是将硅橡胶胶粘剂涂覆在涂覆底涂剂后的活门板本体的打磨面上,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向活门板本体放置在打磨面上,固化。
所述胶粘剂为硅橡胶胶粘剂。
所述硅橡胶胶粘剂为双组份室温硫化硅橡胶。双组分硫化硅橡胶的主剂与硫化剂的质量比为18~24:1。使用前30分钟内,将所述主剂与硫化剂混合均匀,再进行涂覆。混合采用搅拌的方式进行。搅拌的转速为120~280r/min,时间为3~8min。
所述双组份室温硫化硅橡胶为GMX-6117硅橡胶。GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产。
所述胶粘剂在活门板本体上涂覆的厚度为0.5~1.5mm。
所述固化的时间为3~5h。
固化的同时,对金属板和活门板本体施加压力。施加压力的大小为5.0~15.0MPa。
所述活门板本体上设置有凹槽,活门板本体上用来设置金属板的部位位于所述凹槽底部。将金属板设置在凹槽内,便于对金属板的定位以及涂抹底涂剂及胶粘剂,并能够防止底涂剂及胶粘剂流出;同时还能减小绝缘型金属活门板的厚度及质量。
上述绝缘型金属活门板的制备方法还包括在金属板上焊接若干数量的螺栓。在金属板上焊接的螺栓可以用来引线。
附图说明
图1为实施例1的绝缘型金属活门板的结构示意图;
图2为实施例1的绝缘型金属活门板的活门板本体设置凹槽的一侧的结构示意图;
图3为实施例1的绝缘型金属活门板的活门板本体设置加强筋的一侧的结构示意图;
图4为实施例1的绝缘型金属活门板的金属板的主视图;
图5为实施例1的绝缘型金属活门板的金属板的左视图;
图6为图1的A-A剖视图;
图7为实施例4的绝缘型金属活门板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
具体实施方式中所采用的金属板的材质为Q195碳素结构钢;所采用的活门板本体为BMC板。
实施例1
本实施例的绝缘型金属活门板,如图1~6所示,包括由绝缘材料制成的活门板本体1,活门板本体1的一侧设置有凹槽5,所述凹槽5内设置有金属板2,金属板2和凹槽5底部之间设置有粘结物质层7,金属板2的侧壁与凹槽5的槽壁3紧密贴合,金属板2上设置有引线螺栓4;粘结物质层7由远离金属板2的方向上依次排布的第一底涂剂层(图中未显示)、胶粘剂固化层(图中未显示)和第二底涂剂层(图中未显示)组成;金属板2与粘结物质层7的厚度之和与凹槽5的深度相同;活门板本体1的远离金属板2的一侧设置有加强筋6,加强筋6由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体1的厚度为6.0mm,金属板2的厚度为0.5mm,粘结物质层7的厚度为0.5mm;第一底涂剂层、粘结物质层和第二底涂剂层的厚度比为0.05:0.40:0.05。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将一侧设有凹槽的活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙,形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置5min;用来设置金属板的部位位于活门板本体一侧的凹槽底部;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置5min;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置3min挥发溶剂;所采用的底涂剂为中蓝晨光研究院有限公司生产的GBN-11型底涂剂;
3)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照20:1的质量比混合后,以120r/min的转速搅拌8min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体涂覆底涂剂的打磨面上形成厚度为0.5mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成5.0MPa的压力,在常温下放置、固化3h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
4)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
本实施例的绝缘型金属活门板的金属板和活门板本体之间的粘接强度为900N/m,工频耐压42kV,无击穿闪络现象,电气绝缘性能良好。
实施例2
本实施例的绝缘型活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,活门板本体的一侧设置有凹槽,凹槽内设置有金属板,金属板和凹槽底部之间设置有粘结物质层,金属板和凹槽的槽壁紧密贴合,金属板上设置有引线螺栓;粘结物质层由远离金属板的方向上依次排布的第一底涂剂层、胶粘剂固化层和第二底涂剂层组成;金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同;引线螺栓活门板本体的远离金属板的一侧设置有加强筋,加强筋由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体的厚度为7.0mm,金属板的厚度为0.8mm,粘结物质层的厚度为1.0mm;第一底涂剂层、粘结物质层和第二底涂剂层的厚度比为0.10:0.80:0.10。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将一侧设有凹槽的活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙,形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置4min;用来设置金属板的部位位于活门板本体一侧的凹槽底部;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置4min;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置5min挥发溶剂;所采用的底涂剂为中蓝晨光研究院有限公司生产的GBN-11型底涂剂;
3)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照20:1的质量比混合后,以200r/min的转速搅拌5min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体涂覆底涂剂的打磨面上形成厚度为1mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成8.0MPa的压力,在常温下放置、固化5h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
4)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
本实施例的绝缘型金属活门板的金属板和活门板本体之间的粘接强度为950N/m,工频耐压42kV,无击穿闪络现象,电气绝缘性能良好。
实施例3
本实施例的绝缘型活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,活门板本体的一侧设置有凹槽,凹槽内设置有金属板,金属板和凹槽底部之间设置有粘结物质层,金属板和凹槽的槽壁紧密贴合,金属板上设置有引线螺栓;粘结物质层由远离金属板的方向上依次排布的第一底涂剂层、胶粘剂固化层和第二底涂剂层组成;金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同;引线螺栓活门板本体的远离金属板的一侧设置有加强筋,加强筋由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体的厚度为9.0mm,金属板的厚度为1.0mm,粘结物质层的厚度为1.5mm;第一底涂剂层、粘结物质层和第二底涂剂层的厚度比为0.10:1.30:0.10。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将一侧设有凹槽的活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙,形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置4min;用来设置金属板的部位位于活门板本体一侧的凹槽底部;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置4min;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置3min挥发溶剂;所采用的底涂剂为中蓝晨光研究院有限公司生产的GBN-11型底涂剂;
3)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照20:1的质量比混合后,以280r/min的转速搅拌3min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体涂覆底涂剂的打磨面上形成厚度为1.5mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成15MPa的压力,在常温下放置、固化5h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
4)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
本实施例的绝缘型金属活门板的金属板和活门板本体之间的粘接强度为950N/m,工频耐压42kV,无击穿闪络现象,电气绝缘性能良好。
实施例4
本实施例的绝缘型金属活门板,如图7所示,包括由绝缘材料制成的活门板本体1,活门板本体1的一侧设置金属板2,金属板2上设置有引线螺栓4;金属板2和活门板本体1之间设置有粘结物质层7,粘结物质层7由远离金属板2的方向上依次排布的第一底涂剂层(图中未显示)、胶粘剂固化层(图中未显示)和第二底涂剂层(图中未显示)组成;活门板本体1的远离金属板2的一侧设置有加强筋6,加强筋6由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体1的厚度为6.0mm,金属板2的厚度为1.0mm,粘结物质层7的厚度为1.5mm;第一底涂剂层、粘结物质层和第二底涂剂层的厚度比为0.10:1.30:0.10。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置4min;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置4min;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置3min挥发溶剂;所采用的底涂剂为中蓝晨光研究院有限公司生产的GBN-11型底涂剂;
3)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照24:1的质量比混合后,以240r/min的转速搅拌5min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体涂覆底涂剂的打磨面上形成厚度为1.5mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成10MPa的压力,在常温下放置、固化3h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
4)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
实施例5
本实施例的绝缘型金属活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,活门板本体的一侧设置有凹槽,凹槽内设置有金属板,金属板和凹槽底部之间设置有粘结物质层,金属板和凹槽的槽壁紧密贴合,金属板上设置有引线螺栓;粘结物质层为胶粘剂固化层;金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同;引线螺栓活门板本体的远离金属板的一侧设置有加强筋,加强筋由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体的厚度为9.0mm,金属板的厚度为1.0mm,粘结物质层的厚度为1.5mm。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将一侧设有凹槽的活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙,形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置4min;用来设置金属板的部位位于活门板本体一侧的凹槽底部;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置4min;
2)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照20:1的质量比混合后,以280r/min的转速搅拌3min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体的打磨面上形成厚度为1.5mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成10MPa的压力,在常温下放置、固化5h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
3)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
本实施例的绝缘型金属活门板在制备时,没有使用底涂剂,相较于其他实施例的绝缘型金属活门板,只是粘结强度略低于其他实施例,其他性能良好。
实施例6
本实施例的绝缘型金属活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,活门板本体的一侧设置有凹槽,凹槽内设置有金属板,金属板和凹槽底部之间设置有粘结物质层,金属板和凹槽的槽壁紧密贴合,金属板上设置有引线螺栓;粘结物质层由远离金属板的方向上依次排布的第一底涂剂层、胶粘剂固化层和第二底涂剂层组成;金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同;引线螺栓活门板本体的远离金属板的一侧设置有加强筋,加强筋由纵横交错的横向加强筋和纵向加强筋组成。
活门板本体的厚度为9.0mm,金属板的厚度为1.0mm,粘结物质层的厚度为1.5mm;第一底涂剂层、粘结物质层和第二底涂剂层的厚度比为0.10:1.30:0.10。
本实施例的绝缘型金属活门板的制备方法,包括以下步骤:
1)将一侧设有凹槽的活门板本体用来设置金属板的部位用砂纸打磨粗糙,形成打磨面,将打磨面用酒精清洗干净,放置4min;用来设置金属板的部位位于活门板本体一侧的凹槽底部;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面用酒精清洗干净,放置4min;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置3min挥发溶剂;所采用的底涂剂为AC78底涂剂;
3)将GMX-6117硅橡胶的主剂和硫化剂按照20:1的质量比混合后,以280r/min的转速搅拌3min,混合均匀,在30min内将其涂覆在活门板本体涂覆底涂剂的打磨面上形成厚度为1.5mm的涂覆层,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向所述打磨面放置在活门板本体上,在金属板上增加配重形成10MPa的压力,在常温下放置、固化5h;所采用的GMX-6117硅橡胶为中蓝晨光化工研究院有限公司生产;
4)然后在金属板上焊接引线螺栓,即得。
本实施例的绝缘型金属活门板的金属板和活门板本体之间的粘接强度为850N/M以上,工频耐压42kV,无击穿闪络现象,电气绝缘性能良好。
本发明的绝缘型金属活门板的实施例7,与实施例1的区别仅在于活门板本体上没有设置加强筋。
本发明的绝缘型金属活门板的实施例8,与实施例1的区别仅在于金属板的顶面没有超出凹槽的槽壁。
Claims (10)
1.一种绝缘型金属活门板,包括由绝缘材料制成的活门板本体,其特征在于:所述活门板本体的一侧设置有金属板,所述金属板和所述活门板本体之间设置有粘结物质层。
2.根据权利要求1所述的绝缘型金属活门板,其特征在于:所述活门板本体上设有凹槽,所述金属板设置在凹槽内,所述粘结物质层位于凹槽的底部。
3.根据权利要求2所述的绝缘型金属活门板,其特征在于:所述金属板与粘结物质层的厚度之和与凹槽的深度相同。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的绝缘型金属活门板,其特征在于:所述活门板本体的远离所述金属板的一侧设置有加强筋。
5.根据权利要求1所述的绝缘型金属活门板,其特征在于:所述金属板上设置有引线接头。
6.一种如权利要求1所述的绝缘型金属活门板的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将活门板本体上用来设置金属板的部位进行打磨形成打磨面,将打磨面清理干净;
将金属板上用来与活门板本体进行粘结的一面进行磷化处理形成粘结面,然后将粘结面进行清洗、干燥;
2)分别在活门板本体的打磨面和金属板的粘结面上涂覆底涂剂,静置挥发溶剂;
3)将活门板本体涂覆有底涂剂的打磨面和金属板涂覆底涂剂的粘结面采用胶粘剂进行粘合,即得。
7.根据权利要求6所述的绝缘型金属活门板的制备方法,其特征在于:所述粘合是将胶粘剂涂覆在涂覆底涂剂后的活门板本体的打磨面上,再将金属板涂覆底涂剂的粘结面朝向活门板本体放置在打磨面上,固化。
8.根据权利要求6所述的绝缘型金属活门板的制备方法,其特征在于:所述胶粘剂为硅橡胶胶粘剂。
9.根据权利要求7所述的绝缘型金属活门板的制备方法,其特征在于:所述胶粘剂为双组份室温硫化硅橡胶,双组份室温硫化硅橡胶的主剂与硫化剂的质量比为18~24:1。
10.根据权利要求7所述的绝缘型金属活门板的制备方法,其特征在于:固化的同时,对金属板和活门板本体施加压力。
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