CN106057515A - 隔离开关专用保护套及其材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔离开关专用保护套及其材料的制备方法，旨在提供一种具有耐腐蚀性能和绝缘性能好，操作安全度高的隔离开关专用保护套及其材料的制备方法，其技术方案要点是，动触刀保护套朝向地面一侧设有用于将动触刀保护套套设在动触刀上的触刀安装口，安装口上远离勾环一端设有用于容纳限位部的旋转口，所述出触座保护套和进触座保护套朝向地面一侧设有触座安装口，触刀安装口和触座安装口均通过连接部固定，隔离开关专用保护套的设置为GW9‑12/630A隔离开关提供了良好的防护，大大延长了隔离开关的使用寿命，减少了意外情况的发生，大大增加了隔离开关的使用安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及隔离开关保护设备领域，特别涉及一种隔离开关专用保护套及其材料的制备方法。
背景技术
GW9-12/630A隔离开关是一种单极结构的户外高压隔离开关，包括采用固定螺栓连接的进触座、出触座、铰接在进触座上的动触刀以及固定在进触座和出触座上的连接板，动触刀一端设有勾环，另一端设有用于限定动触刀旋转角度的限位部。
GW9-12/630A隔离开关在户外10～15KV的线路网络中有电压无负载的情况下，起到分、合电路的作用，并且设有固定拉钩和自锁装置，可以采用绝缘勾棒进行操作。
由于GW9-12/630A隔离开关设置于户外，其触头、线缆、出线端均暴露在外部空气中，不仅存在着巨大的安全隐患，而且在空气、雨雪和灰尘的侵蚀下还容易锈蚀，造成隔离开关的使用寿命降低，因此隔离开关都会加设配套的保护套来帮助隔离开关抵抗侵蚀。
目前，公开号为CN201590600U的中国专利公开了一种户外高压隔离开关绝缘护套，它包括动触刀绝缘护套和静触座绝缘护套；动触刀绝缘护套套在户外高压隔离开关的动触刀上，静触座绝缘护套为两个，分别套在户外高压隔离开关的进、出静触座上。
这种户外高压隔离开关绝缘护套虽然在一定程度上抵挡了外界的侵蚀，延长了隔离开关的使用寿命，但是由于绝缘护套均通过塑料钉密封，操作人员在对隔离开关进行开、闭操作时，需要打开保护套才能对隔离开关的刀闸进行操作，而为了提高硅橡胶材料的耐腐蚀能力，一般会在硅橡胶胶料中添加炭黑、氧化铁，炭黑越多，耐腐蚀性越好，但其绝缘能力越弱，如此操作人员在雨天操作、打开保护套时存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明的一目的是提供一种隔离开关专用保护套，其具有耐腐蚀性能和绝缘性能好，操作安全度高的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种隔离开关专用保护套，包括套设在隔离开关的动触刀上的动触刀保护套、套设在进触座上的进触座保护套和套设在出触座上的出触座保护套，所述动触刀保护套朝向地面一侧设有用于将动触刀保护套套设在动触刀上的触刀安装口，安装口上远离勾环一端设有用于容纳限位部的旋转口，所述出触座保护套和进触座保护套朝向地面一侧设有触座安装口，触刀安装口和触座安装口均通过连接部固定。
如此设置，隔离开关专用保护套的设置为GW9-12/630A隔离开关提供了良好的防护，以保护套的耐腐蚀的特点为隔离开关抵挡外界的侵蚀，从而大大延长了隔离开关的使用寿命，当操作人员需要将隔离开关打开时，只需要使用绝缘勾棒将勾环拉起，限位部在旋转口内旋转，如此不用将隔离开关保护套取下就能将隔离开关断开与闭合，并且限位部抵触至进触座时还能够将动触刀进行限位，防止动触刀旋转角度过大而导致动触刀与其他线缆的接触，减少意外情况的发生，这样操作人员不需要直接接触隔离开关，大大增加了隔离开关的使用安全性能。
进一步设置：所述动触刀保护套背向隔离开关一侧设有用于容纳勾环的环套，环套中间设有勾孔，动触刀保护套上设有半径与勾孔相同且与勾孔同心设置的沟槽。
如此设置，当动触刀保护套套设在动触刀上是，环套将勾环包裹在内，可以减少勾环受到外界的侵蚀，延长勾环的使用寿命，勾孔和沟槽的设置对应勾环上的操作孔，可以容纳绝缘勾棒，方便操作人员将动触刀抬起，沟槽的位置比其他地方低，如此下雨时雨水会顺着沟槽流走，减少雨水在保护套上存留的时间，进一步延长动触刀和保护套的使用寿命。
进一步设置：所述动触刀包护套上设有用于容纳固定螺栓的位于同一侧的第一容槽和第二容槽，第一容槽和第二容槽分别位于动触刀包护套上靠近环套的一端和远离环套的一端。
如此设置，对于露天设置的金属件来说，其连接处的固定螺栓以及螺母是最容易遭受锈蚀并且损坏的，因此在动触刀保护套上设置第一容槽和第二容槽可以将固定螺栓及螺母包裹在内，使之受到更好的保护，降低其使用后遭受锈蚀的几率。
进一步设置：所述进触座包护套包括依次连通的用于连接进触座的环形连接槽、用于容纳连接板的方形连接槽、用于包裹触头和线缆的柱形连接槽，环形连接槽朝向地面一侧设有容纳孔，背向地面一侧设有连接孔，柱形连接槽的末端设有接线孔。
如此设置，安装时，环形连接槽将进触座的顶端包裹在内，方形连接槽将金属制成的连接板以及连接板上的固定螺栓、螺母包裹在内，柱形连接槽将线缆和接头包裹在内，这样可以最大程度上地保护住进触座以及其连接板、电缆等，大大延长隔离开关的使用寿命，容纳孔的设置方便保护套将进触座包覆，连接孔的设置为进触座与动触刀的连接提供了便利，接线孔可以方便线缆的铺设。
进一步设置：所述进触座包护套与出触座保护套完全相同。
如此设置，由于进触座与出触座完全相同，进触座保护套和出触座保护套相同可以减少安装时所花费的时间，不需要辨认进触座保护套和出触座保护套，为操作人员提供便利。
进一步设置：所述动触刀保护套上对应进触座保护套和出触座保护套上连接孔的位置设有连通孔。
如此设置，连通孔的位置对应着连接孔，设置连通孔可以方便触座与动触刀之间的连接，也为动触刀保护套随着动触刀旋转提供了基础。
作为优选，所述连接部通过若干个塑料钉将触刀安装口和触座安装口闭合并且固定，动触刀保护套、进触座保护套和出触座保护套均由绝缘硅橡胶材料制成。
如此设置，塑料钉的安装和拆卸较为方便，当操作人员需要拆卸保护套进行检修时，可以将塑料钉取下再将保护套打开，而绝缘硅橡胶材料具有很好的柔软性、绝缘性和密封性，可以很大程度上地对隔离开关进行保护。
本发明的另一目的是提供一种绝缘硅橡胶的制备方法，其具有更好的绝缘性的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种绝缘硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述绝缘硅橡胶由以下成分以重量份制备而成：
苯基含量为20%的低苯基硅橡胶 100份
乙烯基含量为0.13～4.0的甲基乙烯基硅橡胶 50～80份
硫化剂DCBP 1～2份
气相白炭黑 10～50份
N550碳黑 5～10份
异丙基三钛酸酯 2～5份
粒径为15μm的硅酸锆 1～5份
钌络合物 1～2份
二苯基硅二醇 2～5份
粒径为50nm的纳米三氧化二铁 3～5份
所述气相白炭黑的比表面积在50～100m2/g，N550碳黑的导电性指标在40以下，并且其pH值大于8。
如此设置，碱性的N550碳黑能够与硅酸锆和其他酸性物质中和，使绝缘硅橡胶制备时的反应更加完全和快捷，增加绝缘效果，将N550碳黑的导电性指标控制在40以下可以避免赋予硅橡胶过多的导电性能，气相白炭黑的比表面积在50～100m2/g可以较大程度上地增加绝缘硅橡胶的机械性能，硫化剂DCBP即为2.4-二氯过氧化苯甲酰，其分解温度低，分解速度快，是橡胶制品常用的硫化剂，可以增加混炼的效率，提高产量。
进一步设置，绝缘硅橡胶的制备方法包括如下步骤：
S1：称取一定量的低苯基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、N550碳黑、异丙基三钛酸酯、钌络合物、二苯基硅二醇、纳米三氧化二铁依次加入开炼机中，混炼20～40min得到胶料，薄通5次后下料；
S2：将制得的胶料加入烘箱进行热处理后加入开炼机进行反炼，并且加入硫化剂DCBP以及硅酸锆对胶料进行硫化，硫化温度为100℃；
S3：将硫化后的胶料再次薄通，并且停放24小时，再加入开炼机反炼，完成后得到胶片；
S4：将得到的胶片加入挤出机进行挤出成形得到硅橡胶成品，挤出温度为25～40℃。
进一步设置：所述开炼机的辊筒速比为（1.2～1.4）:1，慢辊在前，快辊在后，混炼温度为20～40℃，混炼开始时辊距为1～5mm。
如此设置，N550碳黑的导电性指标在40以下，可以制得色泽良好、绝缘性能出色的绝缘硅橡胶，满足绝缘硅橡胶制备隔离开关专用保护套的绝缘性能，并且具有良好的耐腐蚀性能和柔软性，绝缘硅橡胶经过硫化后，抗撕裂性能能够达到30～50kN/m，经过慢速和多次混炼的绝缘硅橡胶可以得到很光滑的表面，增加绝缘硅橡胶的使用效果。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
隔离开关专用保护套的设置为GW9-12/630A隔离开关提供了良好的防护，从而大大延长了隔离开关的使用寿命，操作人员不需要直接接触隔离开关，减少了意外情况的发生，大大增加了隔离开关的使用安全性能，绝缘硅橡胶的色泽良好、绝缘性能出色，并且具有良好的耐腐蚀性能、柔软性和抗撕裂性能。
附图说明
图1是动触刀保护套的结构示意图；
图2是动触刀保护套的等轴视图；
图3是进触座保护套的结构示意图；
图4是出触座保护套的等轴视图。
图中，1、动触刀保护套；11、触刀安装口；12、旋转口；13、连接部；14、环套；141、勾孔；15、沟槽；16、第一容槽；17、第二容槽；18、连通孔；2、进触座保护套；21、触座安装口；22、环形连接槽；221、容纳孔；222、连接孔；23、方形连接槽；24、柱形连接槽；241、接线孔；3、出触座保护套；4、塑料钉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1～3为本发明绝缘硅橡胶的制备方法的具体实施方式，其中，实施例3为最佳实施方式。
制备绝缘硅橡胶的步骤如下：
将100份的低苯基硅橡胶、50～80份的甲基乙烯基硅橡胶、10～50份的气相白炭黑、5～10份的N550碳黑、2～5份的异丙基三钛酸酯、1～2份的钌络合物、2～5份的二苯基硅二醇、3～5份的纳米三氧化二铁依次加入开炼机中进行混炼得到胶料，开炼机的辊筒速比为1.2～1.4:1，慢辊在前，快辊在后，混炼温度为20～40℃，混炼开始时辊距为1～5mm。
将制得的胶料薄通5次后下料，并且加入烘箱进行热处理后加入开炼机进行反炼，之后加入硫化剂DCBP以及硅酸锆对胶料进行硫化，硫化温度为100℃，之后再次薄通，停放24h，再加入开炼机反炼，完成后得到胶片，最后将得到的胶片加入挤出机进行挤出成形得到硅橡胶成品，挤出温度控制在25～40℃之间。
绝缘硅橡胶的各组分及其含量参见表1。
表1：
| 组分及其含量（份） | 生产厂家 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 低苯基硅橡胶 | 汇平化工 | 100 | 100 | 100 |
| 甲基乙烯基硅橡胶 | 天桉硅胶 | 50 | 60 | 80 |
| 气相白炭黑 | 久玖化工 | 10 | 30 | 50 |
| N550碳黑 | 久玖化工 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
| 异丙基三钛酸酯 | 汇平化工 | 2 | 3 | 5 |
| 钌络合物 | 东锐铂业 | 1 | 1.5 | 2 |
| 二苯基硅二醇 | 至鑫化工 | 2 | 3 | 5 |
| 纳米三氧化二铁 | 德科岛金科技有限公司 | 3 | 4 | 5 |
| 硫化剂DCBP | 子钧化工 | 1 | 1.5 | 2 |
| 硅酸锆 | 宏发化工 | 1 | 3 | 5 |
根据本行业通用测试标准和常规测试方法，对实施例1～3的主要性能指标进行检测和比较，测试结果参见表2和表3。
表2 不同N550碳黑的添加量所得的绝缘硅橡胶的电性能
| 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| N550碳黑的添加量 | 5.0 | 8.0 | 10.0 |
| 体积电阻系数Ω·cm | 1.6×1016 | 1.2×1017 | 1.0×1018 |
| 绝缘击穿强度kV/mm | 26.0 | 28.2 | 35.0 |
| 外观 | 黑色 | 黑色 | 黑色 |
表3 不同气相白炭黑的添加量所得的绝缘硅橡胶的力学性能
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 气相白炭黑添加量 | 10 | 30 | 50 |
| 硬度A | 81 | 83 | 85 |
| 抗拉强度MPa | 5.6 | 5.4 | 5.3 |
| 撕裂强度kN/m | 18.6 | 18.2 | 18 |
| 扯断伸长率% | 330 | 328 | 326 |
由表2～3中绝缘硅橡胶的测试结果可知，实施例3的配方比例制得的绝缘硅橡胶体积电阻系数大大增加，绝缘击穿强度大于实施例1和实施例2，电性能最佳，而由实施例3的配方比例制得的绝缘硅橡胶的力学性能与实施例1和实施例2相比，硬度有所增加，抗拉强度、撕裂强度和扯断伸长率有所降低，但不影响各项性能，因此，由实施例3的配方比例制得的绝缘硅橡胶的综合性能最佳。
实施例4：一种隔离开关专用保护套，由绝缘硅橡胶材料制成，包括三个部分，分别是动触刀保护套1、进触座保护套2和出触座保护套3，如图1所示，动触刀保护套1整体为长方体，动触刀保护套1右侧的顶部设有一个方形凸起，即环套14，环套14的中间设有圆形的勾孔141，勾孔141穿透环套14设置，环套14的底部设有沟槽15，沟槽15的直径与勾孔141的直径相同，并且构成同心圆。
参见图1，动触刀保护套1的正前方设有两个凸起，右边的是第一容槽16，左侧的是第二容槽17，第一容槽16的容积和长度大于第二容槽17，两个容槽可以容纳固定螺栓和螺母。
如图1所示，动触刀保护套1的底部设有长条状的连接部13，连接部13上设有若干个小孔，通过这些小孔，可以使用塑料钉4将连接部13紧固，动触刀保护套1的左侧设有旋转口12，旋转口12呈长方形，旋转口12内可以容纳隔离开关的限位部活动，如此动触刀保护套1可以随着动触刀一起活动。
如图2所示，动触刀保护套1的底部设有触刀安装口11，触刀安装口11占整个保护套的3/5，将动触刀保护套1分为上下两个部分，并且通过触刀安装口11可以将动触刀套设进入动触刀保护套1内，触刀安装口11的左侧和右侧设有连通孔18，左侧的连通孔18小于右侧的连通孔18，连通孔18可以方便动触刀与触座之间的连接。
如图3所示，进触座保护套2和出触座保护套3是完全相同的，进触座保护套2的最左侧是环状的环形连接槽22，环形连接槽22的底部开设有容纳孔221，容纳孔221可以将进触座的顶部套设在内，环形连接槽22的右侧是长方体的方形连接槽23，放型连接槽的右侧是圆柱状的柱形连接槽24，进触座保护套2的底部设有触座安装口21，触座安装口21将进触座保护套2分为前后两个部分。
参见图4，出触座保护套3与进触座保护套2的结构完全相同，环形连接槽22的中间设有长方形的连接孔222，连接孔222可以方便触座与动触刀之间的连接，柱形连接槽24的最右侧末端设有接线孔241，接线孔241与出触座保护套3的内部连通，可以方便线缆与触座的连接。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种隔离开关专用保护套，包括套设在隔离开关的动触刀上的动触刀保护套（1）、套设在进触座上的进触座保护套（2）和套设在出触座上的出触座保护套（3），其特征在于：所述动触刀保护套（1）朝向地面一侧设有用于将动触刀保护套（1）套设在动触刀上的触刀安装口（11），触刀安装口（11）上远离勾环一端设有用于容纳限位部的旋转口（12），所述出触座保护套（3）和进触座保护套（2）朝向地面一侧设有触座安装口（21），触刀安装口（11）和触座安装口（21）均通过连接部（13）固定。
2.根据权利要求1所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述动触刀保护套（1）背向隔离开关一侧设有用于容纳勾环的环套（14），环套（14）中间设有勾孔（141），动触刀保护套（1）上设有半径与勾孔（141）相同且与勾孔（141）同心设置的沟槽（15）。
3.根据权利要求2所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述动触刀包护套上设有用于容纳固定螺栓的位于同一侧的第一容槽（16）和第二容槽（17），第一容槽（16）和第二容槽（17）分别位于动触刀包护套上靠近环套（14）的一端和远离环套（14）的一端。
4.根据权利要求1所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述进触座包护套包括依次连通的用于连接进触座的环形连接槽（22）、用于容纳连接板的方形连接槽（23）、用于包裹触头和线缆的柱形连接槽（24），环形连接槽（22）朝向地面一侧设有容纳孔（221），背向地面一侧设有连接孔（222），柱形连接槽（24）的末端设有接线孔（241）。
5.根据权利要求4所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述进触座包护套与出触座保护套（3）完全相同。
6.根据权利要求5所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述动触刀保护套（1）上对应进触座保护套（2）和出触座保护套（3）上连接孔（222）的位置设有连通孔（18）。
7.根据权利要求1所述的隔离开关专用保护套，其特征在于：所述连接部（13）通过若干个塑料钉（4）将触刀安装口（11）和触座安装口（21）闭合并且固定，动触刀保护套（1）、进触座保护套（2）和出触座保护套（3）均由绝缘硅橡胶材料制成。
8.一种绝缘硅橡胶的制备配方，其特征在于，所述绝缘硅橡胶由以下成分以重量份制备而成：
苯基含量为20%的低苯基硅橡胶 100份
乙烯基含量为0.13～4.0的甲基乙烯基硅橡胶 50～80份
硫化剂DCBP 1～2份
气相白炭黑 10～50份
N550碳黑 5～10份
异丙基三钛酸酯 2～5份
粒径为15μm的硅酸锆 1～5份
钌络合物 1～2份
二苯基硅二醇 2～5份
粒径为50nm的纳米三氧化二铁 3～5份
所述气相白炭黑的比表面积在50～100m2/g，N550碳黑的导电性指标在40以下，并且其pH值大于8。
9.一种如权利要求8所述配方制备绝缘硅橡胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：称取一定量的低苯基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、气相白炭黑、N550碳黑、异丙基三钛酸酯、钌络合物、二苯基硅二醇、纳米三氧化二铁依次加入开炼机中，混炼20～40min得到胶料，薄通5次后下料；
S2：将制得的胶料加入烘箱进行热处理后加入开炼机进行反炼，并且加入硫化剂DCBP以及硅酸锆对胶料进行硫化，硫化温度为100℃；
S3：将硫化后的胶料再次薄通，并且停放24小时，再加入开炼机反炼，完成后得到胶片；
S4：将得到的胶片加入挤出机进行挤出成形得到硅橡胶成品，挤出温度为25～40℃。
10.根据权利要求9所述制备绝缘硅橡胶的方法，其特征在于：所述开炼机的辊筒速比为（1.2～1.4）:1，慢辊在前，快辊在后，混炼温度为20～40℃，混炼开始时辊距为1～5mm。
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