由于10kVSF6負荷開關柜具有安全、易安裝、維修少、體積小、價格便宜等優點，深得廣大用戶的青睞。國內采用10kV負荷開關以來，以abb公司的sfg開關和施耐德公司的sm6 rm6兩大品牌產品占據了國內大部分市場，隨著國內生產廠商對10kVSF6負荷開關制造技術的逐步掌握，國產10kVSF6負荷開關的使用數量與日俱增，目前國內已有十幾家生產廠商在生產不同型號的sf6負荷開關。 現將我公司近二年對10kVSF6負荷開關幾項指標進行質量控制的技術措施淺談如下，以期在生產SF6負荷開關的過程中向兄弟單位相互學習借鑒。

   一、環氧樹脂絕緣殼體 　環氧樹脂由于其良好的機械、絕緣、耐老化及制造工藝性能，已成為當今制造絕緣件的，而壓力凝膠工藝由于充分發揮了環氧樹脂的各項性能優勢，當今、國內各種品牌SF6負荷開關絕緣殼體無不由環氧樹脂采用壓力凝膠工藝制成。其工藝流程如下圖：

　 由于開關殼體同時承擔了絕緣、氣密、機械支撐的功能，使得它結構復雜、機械性能及精度要求都很高，無疑對材料選用、制造工藝過程均提出了嚴格的要求。

   1．材料選用 

   （1） 環氧樹脂： 　基礎型的環氧樹脂（即大型樹脂廠生產的年產量數千噸的環氧樹脂）及固化劑不能直接用于生產絕緣件，特別是SF6開關絕緣殼體所用的環氧樹脂及固化劑更是需要經過的改性處理以提高其機械強度、韌性及改善其耐冷熱沖擊性能及加工工藝性能。不同廠家的改性技術各有千秋，所以適合不同工作重點的產品要求，而對于SF6開關絕緣殼體由于它本身是一個支撐件，在開關分、合過程中受到一定的沖擊力，對環氧樹脂的強度提出了較高的要求；開關殼體里要充裝sf6氣體并保證低的泄漏率，就對環氧樹脂對嵌件的粘結性提出了較高的要求；近年來，SF6負荷開關在生產或工作中曾發生過殼體開裂事故，經測試，開裂殼體所用材料的拉伸強度及抗彎強度并不低，而代表材料韌性的沖擊強度卻較低。可見SF6開關絕緣殼體的沖擊強度又是各項性能指標中的重中之重。經我們反復篩選，國內生產的he2082-hh2082材料特別適合生產sf6開關絕緣殼體，該體系玻璃化溫度實測104℃，滿足某知名品牌要求的100℃～110℃，而且沖擊強度達15kj/m2,超過一般配方體系50%，具有佳的韌性，同時由于其粘結性佳，生產的開關殼體有低的漏氣率。

  （2）硅微粉： 　環氧樹脂中加入硅微粉可以提高固化物的耐熱性、硬度及尺寸穩定性，并降低了生產成本。硅微粉由于礦源及生產工藝的不同，對環氧樹脂固化物的各項性能均有很大的影響。在生產一般產品時往往把混合料粘度或硅微粉的可加入量當成衡量硅微粉質量的主要指標。但作為生產重要絕緣件的配方體系，把固化物高性能作為衡量硅微粉質量的指標。加入高質量的硅微粉加入環氧樹脂后粘度較高，使得可加入量偏低，經分析是硅微粉中針狀顆粒含量較高造成，而這恰恰提高了環氧樹脂的機械強度。

  （3）染色劑： 　用于環氧樹脂的染色劑無外乎有機染色劑及無機染色劑兩大類，有機染色劑對環氧樹脂加固化物電氣絕緣性能無明顯影響；而無機染色劑多是以氧化鐵為主的金屬氧化物，加入環氧樹脂后會加大固化物的介電損耗，所以為了保證產品的電氣絕緣性能，配方體系中盡量不要加入無機染色劑。 為了保證電氣絕緣性能，電工級硅微粉的fe203含量的技術指標要求為≤0.01%,而在配方體系中按環氧樹脂比加入1.5%的氧化鐵紅色粉相當于使硅微粉的fe203含提高至0.5%,達到基礎含量50倍，可以想象對電氣絕緣性能影響的程度。

   2. 嵌件預處理 　

   為了保證環氧樹脂對嵌件的良好粘結,對嵌件良好的預處理也是至關重要的。嵌件的預處理包括噴砂、清洗油污及灰塵,精確預熱至與模具溫度一致并注意不能氧化過度,以免強度低的氧化銅影響環氧樹脂對嵌件的粘結強度.并保證嵌件在周轉過程中不能被二次污染。環氧樹脂對嵌件良好的粘結不但保證了低的漏氣率，同時也使得產品有低的局部放電。放電量在15kv時，測得僅為5pc。

    3. 后固化、定型、冷卻

   環氧樹脂在常溫下的彈性模量很高，如剪切彈性模具達到4000mpa，呈剛性狀態；當溫度超過玻璃化溫度時，其剪切彈性模量只有40mpa，呈高彈態。在很小的外力下就可以變形，利用這一特性，可以在后固化過程中將sf6開關絕緣殼體上下殼的對合面放在一個有一定精度的平板上進行定型，完成后固化后，以很低的降溫速度（≤5℃/h）對產品進行隨爐冷卻，不但有利于保證絕緣殼體上、下殼對合面有較小的平面度誤差，而且產品各處的內應力也很低，不至于在以后發生變形或開裂現象。 　經過這樣處理并加以適當的選配，上、下殼之間的對合間隙≤0.25mm,這樣在上、下殼對鎖在一起時由于變形量小，使得產品的變形內應力小,保證了開關的安全使用，不會產生開裂漏氣現象。     

   二、SF6負荷開關泄漏率的質量控制

 　SF6負荷開關漏氣率一直是各生產廠家和用戶關注的焦點。國外產品充氣壓力為0.04mpa的負荷開關24小時密封試驗，年泄漏率基本在0.05%／年左右，開關使用壽命30年。國內企業生產的sf6負荷開關充氣壓力0.045mpa，24小時密封試驗年漏氣率比較高，都在1~0.5%／年左右。 　

   是什么原因使國內、國外同類產品的年泄漏率相差如此懸殊？我們分析后認為：主要原因是國內生產密封圈的材料和性能比國外生產的性能差，針對密封圈存在的問題我們多次請教密封專家，更改了密封圈的型狀和材料。我們使用密封技術研究所的技術。將上下殼體之間和動配合與殼體之間使用的密封圈改為“□”型密封圈，將材質改為軟木橡膠。為了保證橡膠圈的壽命，做了100℃×24小時的耐熱空氣的老化試驗，硬度變化為+2度。伸長率變化16%，拉伸強度變化15%，還做了耐25#變壓器油試驗100℃×24小時體積變化2.8%，重量變化—1.1%，硬度變化—3度，脆性溫度—45℃。 　試驗結果證明：該密封圈的性能可以滿足我們的要求。同時也把通氣閥和觀查窗所使用三元乙丙的密封圈改為了耐油性和耐高低溫、性能好的丁睛橡膠。并且把合模線改到了非密封表面部位，從而使密封效果大大提高。 　我們采用“□”密封圈后對sf6開關的組裝工藝進行修改，改變螺栓緊固順序：將螺栓的鎖緊力由原來的30n/m降至22n/m，并把開關進行100次“合—分”后進行密封。開關充氣壓力為0.045mpa放到密封罐內，24小時前后兩次測得基數值一樣。這表明檢漏設備精度在10-7時不能測出數值，也就是說泄漏率基本為零，特此將24小時前后測得增長值規定上為零，做為我們公司檢測標準。如果測得24小時前后有變化，則認定此產品為不合格，在本次型式試驗中測得泄漏氣體濃度的增量δc=0.03μl/l，封閉罩容積vm=2.46m3 ； 試品體積v1=0.72 m3；開關內充氣體積v=0.029 m3；間隔時間δt =86400s； 絕對大氣壓p=0.1mpa；sf6開關充氣壓力pr=0.045mpa；f=（δc× （vm×v1）×p）/δt fy=[（f×31.5×106）/（v×（pr+p）） ×100 。經過計算，相對年漏氣率fy=0.045%／年,實現了漏氣率的質量控制。

    三、回路電阻的質量控制 　

   國內sf6負荷開關技術條件，一般規定主回路電阻≤65μω而國外同類產品≤42μω。為了縮小sf6開關的回路電阻值，達到國外同類產品的水平，我們公司進行了分析，后認為：影響回路電阻值存在原因之一是動靜觸頭之間的夾緊力的大小和一致性，在此我們做了大量的試驗，確定夾緊力為160n—190n之間并對影響觸頭夾緊力的碟型彈簧進行了篩選，選擇了能夠保證質量的協作廠家。我公司在廠家訂做了觸頭夾緊力測試儀其測量精度為±1n，保證了觸頭壓力的一致性；原因之二是動靜觸頭的r13球面接觸要保證在整個球面的85%以上，方可保證開關主回路電阻值在40μω以下。以上兩個結論保證了型式試驗壽命前后的溫升試驗和回路電阻測試。測試結果見表（1），從而實現了公司內控制回路電阻質量標準≤42μω，其通流溫升試驗裕度很大。溫升值僅為規定值的50%左右。見表（2）

   四、電氣壽命的質量控制 　

   我們公司為了檢驗fln單斷口SF6負荷開關的產品工藝質量，特委托電力工業電力設備及儀表質量檢驗中心（即中國電科院開關試驗站）依據gb3804—90交流高壓負荷開關gb/t11022—1999高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求，做了型式試驗，成功的開斷有功負載150次，我公司生產的SF6負荷開關主要技術參數達到了水平。 　

   在fln負荷開關的開斷和關合試驗中，（按照要求進行了方式1：“合——分”額定有功負載開斷電流630a，100次 ；方式2：“合——分”閉環開斷電流630a，10次；方式3：“合——分”5%額定有功負載開斷電流31.5a，20次；方式4：“合——分”額定電流充電電流開斷10a，20次；方式5：關合額定短路關合電流50ka峰值，2次，接地開關關合額定短路關合電流50ka、峰值，2次）機械壽命主回路5000次，接地2000次，轉移電流1700a，經過上述嚴格苛刻的型式試驗，說明我公司sf6負荷開關的裝配工藝和檢驗工藝是正確可行的。 　

   我公司在成功的型式試驗基礎上，對試驗產品進行了解剖分析，發現滅孤柵的材質耐電孤高溫性能不是很理想，20ka、4s短時耐受電流過后，聚炭酸脂材料耐高溫性能不是很好，在100℃左右滅孤柵有些變形。請教有關專家對滅孤柵的原材料進行了更新，選擇了可在250℃高溫下正常工作的高絕緣性材料聚酰胺。其它廠用我公司的負荷開關開關柜型試試驗結果，證明聚酰胺材料大大提高了滅孤柵的性能，使sf6負荷開關在開斷和關合試驗時非常順暢的完成，且在20ka的短時耐受電流后未發現任何變形。

   五、SF6開關水分含量控制 　依據國家標準gb/11022-1999，高壓開關設備通用技術條件5.2要求和dl/t596-1996電力設備預防性試驗規程要求。我們公司對SF6負荷開關實行了微量水分控制。首先抓生產環境的改造工藝制度的保障，三是測量儀器的監測。在生產環境的改造中建造了專供SF6負荷開關生產線用的廠房。生產線做到了無塵、恒溫、恒濕的要求，其工藝及工藝紀律是制造合格產品的保障。我們在執行工藝的同時，對原始工藝進行考核。經過多次試驗，修改了裝配工藝和烘烤工藝。制定出開關元件烘烤時間、烘烤溫度和開關抽真空的真空度要求，還有干燥劑的使用其活化處理的要求。同時也制定了烘烤—裝配—抽真空—充sf6氣體—檢測各環節衍接制度。終用國家計量院標定好的精密露點儀進行測試。了SF6負荷開關的水份含量符合國家標準的要求。 　

   綜上所述，我公司生產fln單斷口SF6負荷開關產品的主要技術參數與同類產品相比并不遜色，有些指標高于同類產品。