CN109054304A - 绝缘开关柜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绝缘开关柜,包括开关柜柜体,所述开关柜柜体包括钢板层、设置于所述钢板层的内壁上的绝缘层及设置于所述钢板层的外壁上的保护面层。本发明的绝缘开关柜,通过在钢板层的内壁设置绝缘层,能大大提高开关柜柜体的绝缘性能、耐热耐候性能,提高开关柜柜体的使用安全性;通过在钢板层的外壁上设置保护面层,能提高开关柜柜体的机械强度、耐候性和稳定性,能对开关柜柜体形成有效保护,延长开关柜的使用寿命。本发明还能对开关柜柜体内的温度及电流情况进行实时监测,能进一步提高开关柜的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及开关柜设备领域,特别涉及一种绝缘开关柜。
背景技术
开关柜是电力系统中的重要装置,在各个行业中广泛使用。开关柜或配电柜是电动机控制中心的统称,是配电系统的末级设备;配电柜用于负荷集中、回路较多的场合,负责把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。
但现有的开关柜绝缘性能和耐候性能难以满足要求,存在较大的安全隐患,且使用寿命较短。因此,有必要提供一种绝缘开关柜,以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种绝缘开关柜。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种绝缘开关柜,包括开关柜柜体,所述开关柜柜体包括钢板层、设置于所述钢板层的内壁上的绝缘层及设置于所述钢板层的外壁上的保护面层;
所述绝缘层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述填料为纳米氧化铝空心球、纳米碳化硼粉和纳米氮化硅粉的混合物。
优选的是,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述保护面层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述保护面层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述保护面层包括以下重量份的材料:
优选的是,所述钢板层和绝缘层之间、所述钢板层和保护面层之间均设置有胶黏剂层。
优选的是,所述开关柜柜体内还设置有温度传感器和电流检测器。
本发明的有益效果是:本发明的绝缘开关柜,通过在钢板层的内壁设置绝缘层,能大大提高开关柜柜体的绝缘性能、耐热耐候性能,提高开关柜柜体的使用安全性;通过在钢板层的外壁上设置保护面层,能提高开关柜柜体的机械强度、耐候性和稳定性,能对开关柜柜体形成有效保护,延长开关柜的使用寿命。本发明还能对开关柜柜体内的温度及电流情况进行实时监测,能进一步提高开关柜的安全性能。
附图说明
图1为本发明的绝缘开关柜的结构示意图;
图2为本发明的绝缘开关柜的开关柜柜体的厚度方向的剖视图。
附图标记说明:
1—开关柜柜体;2—钢板层;3—绝缘层;4—保护面层;5—胶黏剂层;6—温度传感器;7—电流检测器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-2所示,本实施例的一种绝缘开关柜,包括开关柜柜体1,开关柜柜体1包括钢板层2、设置于钢板层2的内壁上的绝缘层3及设置于钢板层2的外壁上的保护面层4。
钢板层2和绝缘层3之间、钢板层2和保护面层4之间均设置有胶黏剂层5。开关柜柜体1内还设置有温度传感器6和电流检测器7。温度传感器6用于对开关柜柜体1内的温度进行监测,电流检测器7用于监测开关柜柜体1内的电流是否存在异常。
绝缘层3包括以下重量份的材料:
填料为纳米氧化铝空心球、纳米碳化硼粉和纳米氮化硅粉的混合物。
其中,绝缘层3需要具有很好的绝缘性和耐热性能。聚苯醚和聚苯乙烯共混,聚苯乙烯能对聚苯醚进行改性,提高聚苯的耐热性能和韧性。聚偏氟乙烯具有耐候、强韧性、耐老化性等特点。苯乙烯-丙烯腈共聚物具有耐高温性,有优良的硬度、刚性、尺寸稳定性和较高的承载能力,能提高材料的耐热、耐候性。环氧树脂、聚乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚偏氟乙烯、聚苯醚和聚苯乙烯共混复配使用能产生协同效应,使制得的绝缘层3不仅具有极好的绝缘性能,还具有很强的耐热耐候性能,能提高开关柜的安全性能和使用寿命。
其中,超细玻璃棉具有体质轻、导热系数低、热绝缘性能好、耐腐蚀、耐热的突出优点。白云石微粉能增强材料的耐高温性能。
其中,纳米氧化铝空心球可由工业氧化铝制得,其能显著提高材料的耐高温性能;纳米碳化硼具有密度低、强度大、高温稳定性强以及化学稳定性好的特点,纳米碳化硼的添加可增强制得的材料的机械强度与高温稳定性;纳米氮化硅本身具有润滑性,并且耐磨损,高温时抗氧化。纳米氧化铝空心球、纳米碳化硼粉和纳米氮化硅粉的复配使用能产生协同效应,能大大提高最终制得的绝缘层3的耐热性能和稳定性。
以下提供一种绝缘层3的制备方法:
将环氧树脂、聚乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚偏氟乙烯、聚苯醚和聚苯乙烯加入搅拌机中,控制温度为50-120℃,搅拌2-5小时;冷却后再加入超细玻璃棉、白云石微粉、纳米氧化铝空心球、纳米碳化硼粉和纳米氮化硅粉,并加热,继续搅拌2-4小时,得到混合材料,将得到的混合材料压制成层,得到绝缘层3,在压制成层过程中可向混合材料中加入适当的粘结剂,以促进成型和便于粘结。最后通过胶黏剂层5将绝缘层3粘结固定在钢板层2的内壁上。
保护面层4包括以下重量份的材料:
其中,聚烯烃弹性体具有很高的抗冲击性能。苯乙烯-马来酸酐共聚树脂具有耐磨性、高光泽度、容易成型等特点。氯化聚乙烯具有优良的耐侯性、耐老化性能。聚四氟乙烯具有极好的耐腐蚀、耐候性能和机械强度。聚烯烃弹性体、苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯的复配使用,能使最终制得的保护面层4具有优异的机械强度,且具有很高的抗冲击、耐摩擦性能及很好的耐候性,能大大提高开关柜的综合性能,延长其使用寿命。
其中,对羟基苯甲酸甲酯能提高材料的耐候性能和防腐性能;玻璃微珠即能增强材料的润滑性、增强保护面层4表面的光滑度,又能增强其机械强度、保护面层4的耐刮擦性能;纳米氧化锆粉能显著提高材料的机械强度,增强保护面层4的刚度;氧化镱能提高保护面层4的耐磨耐腐蚀性能和抗冲击性能;芥酸酰胺能进一步提高材料的耐刮性能和热稳定性能。对羟基苯甲酸甲酯、玻璃微珠、纳米氧化锆粉、氧化镱、芥酸酰胺的复配使用能产生协同效应,能大大提高制得的保护面层4的机械强度、耐刮擦性能、耐磨耐候性能和稳定性。本发明通过将对羟基苯甲酸甲酯、玻璃微珠、纳米氧化锆粉、氧化镱、芥酸酰胺复配使用并与聚烯烃弹性体、苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯混合制得保护面层4,各组分产生协同效应,使制得的保护面层4具有优异的综合性能。
以下提供一种保护面层4的制备方法:
将聚烯烃弹性体、苯乙烯-马来酸酐共聚树脂、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯、对羟基苯甲酸甲酯加入搅拌机中,控制温度为50-120℃,搅拌2-5小时;冷却后再加入玻璃微珠、纳米氧化锆粉、氧化镱、芥酸酰胺,并加热,继续搅拌2-4小时,得到混合材料,将得到的混合材料压制成层,得到保护面层4,在压制成层过程中可向混合材料中加入适当的粘结剂,以促进成型和便于粘结。最后通过胶黏剂层5将保护面层4粘结固定在钢板层2的外壁上。
以下提供具体实施例,以对本发明进行进一步说明。
实施例1
绝缘层3包括以下重量份的材料:
保护面层4包括以下重量份的材料:
实施例2
绝缘层3包括以下重量份的材料:
保护面层4包括以下重量份的材料:
实施例3
绝缘层3包括以下重量份的材料:
保护面层4包括以下重量份的材料:
以下对实施例1-3得到的绝缘层和保护面层进行性能测试,测试结果分别如下表1和表2所示:
表1
绝缘层 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
抗冲击强度/KJ/m<sup>2</sup> | 115 | 112 | 115 |
体积电阻系数/Ω·m | 3*10<sup>8</sup> | 4*10<sup>8</sup> | 4*10<sup>8</sup> |
绝缘等级 | A级 | A级 | A级 |
极限耐受高温值/℃ | 160 | 165 | 162 |
表2
保护面层 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
抗冲击强度/KJ/m<sup>2</sup> | 142 | 138 | 136 |
弯曲模量/MPa | 1200 | 1100 | 1115 |
由测试结果可以看出,本发明提供的实施例1-3制得的绝缘层3具有很好的绝缘性能和耐热性能以及机械强度;本发明提供的实施例1-3制得的保护面层4具有很高的强度,能对开关柜形成很好的保护。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (10)
1.一种绝缘开关柜,包括开关柜柜体,其特征在于,所述开关柜柜体包括钢板层、设置于所述钢板层的内壁上的绝缘层及设置于所述钢板层的外壁上的保护面层;
所述绝缘层包括以下重量份的材料:
2.根据权利要求1所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述填料为纳米氧化铝空心球、纳米碳化硼粉和纳米氮化硅粉的混合物。
3.根据权利要求2所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
4.根据权利要求2所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
5.根据权利要求2所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述绝缘层包括以下重量份的材料:
6.根据权利要求1所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述保护面层包括以下重量份的材料:
7.根据权利要求6所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述保护面层包括以下重量份的材料:
8.根据权利要求6所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述保护面层包括以下重量份的材料:
9.根据权利要求1所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述钢板层和绝缘层之间、所述钢板层和保护面层之间均设置有胶黏剂层。
10.根据权利要求1所述的绝缘开关柜,其特征在于,所述开关柜柜体内还设置有温度传感器和电流检测器。
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CN104571652A (zh) * | 2013-10-09 | 2015-04-29 | 宸鸿光电科技股份有限公司 | 触控装置结构 |
CN107425421A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-12-01 | 国网江苏省电力公司盐城供电公司 | 具有高安全性能的高压开关柜 |
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