CN106941244A - 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IMC绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对SMC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IMC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IMC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SMC半导电涂料；
5)对IMC绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对SMC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IMC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IMC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IMC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SMC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SMC半导电涂料，喷涂厚度与IMC绝缘修复材料相同。
进一步，在步骤5)中用热风枪在距离IMC绝缘修复材料表面8-12cm的位置对IMC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SMC半导电涂料表面3-8cm的位置对SMC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IMC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IMC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SMC半导电涂料。
5)对IMC绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对SMC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IMC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IMC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IMC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IMC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SMC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SMC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SMC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SMC半导电涂料，喷涂厚度与IMC绝缘修复材料相同。
5)用步骤2)所述的热风枪距离IMC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SMC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IMC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IMC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SMC半导电涂料；
5)对IMC绝缘修复材料表面加热并使表面固化，对SMC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IMC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IMC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IMC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SMC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SMC半导电涂料，喷涂厚度与IMC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IMC绝缘修复材料表面8-12cm的位置对IMC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SMC半导电涂料表面3-8cm的位置对SMC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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