CN112670879A - 一种高压组合电器sf6气体堵漏工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，属于电器堵漏技术领域。首先采用红外检漏仪捕捉SF6气体泄漏位置，利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印粉末作为打印材料，打印出封堵件；对待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏。本发明能够实现高压组合电器不同泄漏部位的有效封堵，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及电器堵漏技术领域，具体是一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺。
背景技术
在高压组合电器设备中，为保证设备内SF6气体的绝缘和灭弧能力，需要保持较高的密度和压力，对设备的密封性有较高要求。按照规程要求，SF6设备的年漏气率应不大于0.5%。但在实际运行过程中，由于制造、安装、坏境等多重差异以及设备老化等因素，许多设备都难以达到此项要求。
目前对于解决SF6气体泄漏这个问题，在带电、带压的情况下，通常采用导流管胶封的方法，即先用锉刀在导流管中部设置开口，再通过速干胶将导流管与泄漏部位粘连，然后进行纤维带包扎，待胶完全固化之后，用螺丝封住导流管。但是，由于SF6气体泄漏位置不固定，情况复杂多样，泄漏表面也不全是平整平面和圆滑的曲面，导流管与泄漏部位的连接不能完全贴合，造成密封效果不好，而且该方法有着操作复杂、不美观等不足。密封胶涂抹不均匀或者品质不稳定，也常常会导致堵漏失效。
公布号为CN 106532532 A的专利文献公开了一种气体绝缘组合电器设备漏气带电带压封堵方法，包括确定气体绝缘组合电器设备壳体的缺陷修复区域，将基料和固化剂按照规定比例调和均匀后形成改性环氧树脂，并在固化时间内均匀涂覆在设备缺陷修复区域；将刚性约束装置采用形成的改性环氧树脂粘接在壳体上，使得SF6气体从刚性约束装置的预留孔处泄露；待形成的改性环氧树脂完全固化后，密封刚性约束装置来完成SF6气体的临时性封堵；将含硅钢的改性环氧树脂均匀施加于刚性约束装置，待含硅钢的改性环氧树脂固化后形成粘结层，完成漏点堵漏；将含陶瓷以及硅钢合金的改性环氧树脂涂抹在打底粘结层表面，之后将增强带埋入粘结层内，完成带电堵漏的整个施工过程。但是，该发明不能针对不同的泄漏位置进行封堵件的设计，使得封堵件与组合电器贴合不紧，堵漏效果不好，从而无法解决上述技术问题。
公告号为CN 102518908 B的专利文献公开了一种GIS设备SF6气体渗漏封堵方法。1、对于管道焊接处的渗漏堵漏步骤：使用样冲对渗漏点锤击铆冲，样冲结构为钝尖样冲、平尖样冲、凹尖样冲，按照渗漏点的状态选择。2、圆柱形管道壁的渗漏堵漏步骤：制造一种能够贴附管道壁外侧的罐形容器，容器由环形抱箍与管道壁连接，容器与管道壁间靠胶垫缓冲及密封。在容器壁上打出气孔，通过抱箍将容器罐固定在管道壁上后，封堵出气孔。该发明方法简单，器具制作方便。使用该方法，能够在有限的时间内，对气体渗出点进行快速的封堵，不影响设备的运行，降低了作业风险。适宜抢修和维修GIS设备漏气时应用。但是该发明同样不能解决上述技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种通过3D扫描、3D打印设计封堵件的结构，保证泄漏处的贴合度，堵漏效果好的高压组合电器SF6气体堵漏工艺。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，包括以下步骤：
S1：采用红外检漏仪捕捉高压组合电器SF6气体泄漏位置；
S2：利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用该表面模型来生成封堵件的三维模型，并根据现场需要对模型进行调整和修改；
S3：利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印粉末作为打印材料，打印出封堵件；
S4：使用纱布、酒精、毛巾对高压组合电器待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，增加表面粗糙度从而增强粘接强度；
S5：采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，以便SF6气体从排气孔中排出，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏；
S6：使用红外检漏仪对高压组合电器泄漏点再次进行检测。
进一步的，S3中，使用铝合金3D打印金属粉末或者高分子树脂粉末作为打印封堵件的材料。
进一步的，S3中，所述封堵件的排气孔内预埋密封的管螺纹，用于与螺纹堵头密封连接。
进一步的，所述封堵件包括与高压组合电器泄漏处表面贴合的环形连接板，以及设置在所述环形连接板上的圆台形板架，所述环形连接板与所述圆台形板架一体连接，所述圆台形板架的顶部设置所述排气孔，所述排气孔为上大下小的通孔，所述螺纹堵头为上大下小的螺栓。
进一步的，所述环形连接板通过所述密封胶贴合在高压组合电器上后，在所述环形连接板的周侧以及上部涂设所述封堵胶。
高压组合电器SF6泄漏严重损害设备安全性，甚至影响电力系统正常运行，当出现SF6泄漏时，本领域的技术人员为了快速解决泄漏问题，通常容易想到的是在泄漏处使用统一的导流管引流，并使用密封胶封堵，而且，现有持术人员为了提高封堵效果，通常容易想到选用密封性能更好的密封胶进行封堵，如公布号CN 106532532 A专利文献公开的一种气体绝缘组合电器设备漏气带电带压封堵方法，包括确定气体绝缘组合电器设备壳体的缺陷修复区域，将基料和固化剂按照规定比例调和均匀后形成改性环氧树脂，并在固化时间内均匀涂覆在设备缺陷修复区域；将刚性约束装置采用形成的改性环氧树脂粘接在壳体上，使得SF6气体从刚性约束装置的预留孔处泄露；待形成的改性环氧树脂完全固化后，密封刚性约束装置来完成SF6气体的临时性封堵；将含硅钢的改性环氧树脂均匀施加于刚性约束装置，待含硅钢的改性环氧树脂固化后形成粘结层，完成漏点堵漏；将含陶瓷以及硅钢合金的改性环氧树脂涂抹在打底粘结层表面，之后将增强带埋入粘结层内，完成带电堵漏的整个施工过程；又如公告号为CN 102518908 B专利公开的一种GIS设备SF6气体渗漏封堵方法，对于管道焊接处的渗漏堵漏步骤：使用样冲对渗漏点锤击铆冲，样冲结构为钝尖样冲、平尖样冲、凹尖样冲，按照渗漏点的状态选择。圆柱形管道壁的渗漏堵漏步骤：制造一种能够贴附管道壁外侧的罐形容器，容器由环形抱箍与管道壁连接，容器与管道壁间靠胶垫缓冲及密封。在容器壁上打出气孔，通过抱箍将容器罐固定在管道壁上后，封堵出气孔。由此可知，本申请根据泄漏位置的不同，采用3D扫描、3D打印定制封堵件，施以封堵工艺的技术方案，对本领域技术人员来说是不容易想到的。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明高压组合电器SF6气体堵漏工艺，将三维扫描与3D打印技术相结合的先进技术应用于SF6设备堵漏。3D打印作为一种新型的复杂结构成型技术丰富了材料成型的形式，其优势在于成形速度快，模型还原精度高，并且可打印的材料种类越来越多。而三维激光扫描技术采用非接触扫描的方式，可以快速获取目标表面的海量数据，将三维激光扫描技术与3D打印技术相结合，可以很好地还原气体泄漏部位的表面形状，使3D打印封堵件与泄漏表面贴合完整，获得良好的堵漏效果。
本发明高压组合电器SF6气体堵漏工艺，与传统堵漏工艺相比，突破了传统加工的局限，本发明不仅可以处理泄漏部位是平面的泄漏，对形状复杂的异形表面也很容易处理，主要通过三维激光扫描获取泄漏表面的几何数据，建立精度高的三维数字模型，利用逆向工程软件和3D打印技术实现了泄漏表面形状的精确还原，可以使3D打印封堵件与泄漏位置的良好贴合，提高了泄露区的密封性。
本发明高压组合电器SF6气体堵漏工艺，采用3D打印技术方便快捷，不仅可以节约材料，还可以在计算机上显示封堵件成形前的效果，方便对模型的修改。3D打印技术具有较高的精度，能打印复杂的结构，可以用来处理不同结构形状的泄漏表面，不需要借助传统模具，制作效率高。利用高强度树脂打印出的封堵件有很高的结构强度，优于固化后的封堵胶。
本发明工艺先进，流程简单。使用该封堵工艺，能够在较短的时间内，在不断电不影响供电设备正常运行的情况下，对SF6设备气体泄漏进行快速的封堵，消除了设备运行故障，可以大大提高经济效益，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例二中封堵件的剖视图；
图2是本发明实施例二中封堵件的俯视图；
图3是本发明实施例二中螺纹堵头的结构示意图；
其中，1-封堵胶，2-排气孔，3-封堵件，4-密封胶，5-高压组合电器。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例一
一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，包括以下步骤：
S1：采用红外检漏仪捕捉高压组合电器SF6气体泄漏位置；
S2：利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用该表面模型来生成封堵件的三维模型，并根据现场需要对模型进行调整和修改；
S3：利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印金属粉末或者高分子树脂粉末作为打印材料，打印出封堵件；
S4：使用纱布、酒精、毛巾对高压组合电器待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，增加表面粗糙度从而增强粘接强度；
S5：采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，以便SF6气体从排气孔中排出，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏；
S6：使用红外检漏仪对高压组合电器泄漏点再次进行检测。
优选的，S3中，使用铝合金3D打印金属粉末作为打印封堵件的材料，所述封堵件的排气孔内预埋密封的管螺纹，用于与螺纹堵头密封连接。
本发明实施例中，使用Solid works建模软件建模，在所述封堵件的排气孔内设置螺纹，另外，使用铝合金3D打印金属粉末打印出的封堵件，结构坚固、稳定，耐侯性强。
实施例二
一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，包括以下步骤：
S1：采用红外检漏仪捕捉高压组合电器SF6气体泄漏位置；
S2：利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用该表面模型来生成封堵件的三维模型，并根据现场需要对模型进行调整和修改；
S3：利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印金属粉末或者高分子树脂粉末作为打印材料，打印出封堵件；
S4：使用纱布、酒精、毛巾对高压组合电器待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，增加表面粗糙度从而增强粘接强度；
S5：采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，以便SF6气体从排气孔中排出，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏；
S6：使用红外检漏仪对高压组合电器泄漏点再次进行检测。
优选的，S3中，使用铝合金3D打印金属粉末作为打印封堵件的材料，所述封堵件的排气孔内预埋密封的管螺纹，用于与螺纹堵头密封连接。
本发明实施例的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，与实施例一的不同之处在于：所述封堵件3包括与高压组合电器泄漏处表面贴合的环形连接板，以及设置在所述环形连接板上的圆台形板架，所述环形连接板与所述圆台形板架一体连接，所述圆台形板架的顶部设置所述排气孔2，所述排气孔2为上大下小的通孔，所述螺纹堵头为上大下小的螺栓，保证密封效果好，不漏气。
所述环形连接板通过所述密封胶4贴合在高压组合电器5上后，在所述环形连接板的周侧以及上部涂设所述封堵胶1。
如图1~2所示，本发明实施例中，高压组合电器5的泄漏处表面是平面，因此封堵件3的底面也为平面，即所述环形连接板为平面，此时圆台形板架的纵截面为等腰梯形，若泄漏处的表面为弧面，则所述环形连接板也为弧面，此时圆台形板架的纵截面为异形态的等腰梯形，即该等腰梯形的底边为弧线。
实施例三
一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，包括以下步骤：
S1：采用红外检漏仪捕捉高压组合电器SF6气体泄漏位置；
S2：利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用该表面模型来生成封堵件的三维模型，并根据现场需要对模型进行调整和修改；
S3：利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印金属粉末或者高分子树脂粉末作为打印材料，打印出封堵件；
S4：使用纱布、酒精、毛巾对高压组合电器待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，增加表面粗糙度从而增强粘接强度；
S5：采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，以便SF6气体从排气孔中排出，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏；
S6：使用红外检漏仪对高压组合电器泄漏点再次进行检测。
本发明实施例的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，与实施例一、二的不同之处在于：S3中，使用高分子树脂粉末作为打印封堵件的材料。
所述高分子树脂粉末由以下重量份的物质组成：
聚丙烯20份，聚对苯二甲酸乙二酯25份，氧化镁4份，邻苯二甲酰亚胺0.5份；
所述高分子树脂粉末的制备方法：
步骤1：将20份聚丙烯和25份聚对苯二甲酸乙二酯颗粒分别粉碎为粒径为30-40um的粉末；
步骤2：将步骤1中制得的聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二酯粉末中加入过量的环氧硅烷，然后加入4份氧化镁和0.5份邻苯二甲酰亚胺，在120摄氏度、30bar高压搅拌30min；
步骤3：将步骤2中的混合物冷却至50摄氏度，抽滤、真空干燥、过筛，即得成品。
本发明实施例制得的高分子树脂粉末，使用微滴喷射的方法制得的封堵件，抗压强度达3.2MPa，弯曲强度1.5MPa，满足封堵使用强度，而且制得的封堵件表面光滑、紧密，成型精度高。
实施例四
本发明实施例的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，与实施例三的不同之处在于：所述密封胶为环氧密封胶，将其涂设在高压组合电器泄漏处表面上后，将实施例三制得的封堵件贴合、按压，并通过热风枪进行加热固化，从而使高分子材质的封堵件与环氧树脂紧密贴合，密封性优良。
然后在封堵件的边缘和上部敷设沥青型封堵胶，防水防晒，提高封堵效果。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种高压组合电器SF6气体堵漏工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用红外检漏仪捕捉高压组合电器SF6气体泄漏位置；
S2：利用三维激光扫描仪获取高压组合电器泄漏处表面数据，并对表面数据进行模型重建，得到泄漏表面的数字化三维模型，利用该表面模型来生成封堵件的三维模型，并根据现场需要对模型进行调整和修改；
S3：利用建模软件进行模型切片，计算打印还原轨迹，生成G代码，并将G代码输入到3D打印机中，选择3D打印粉末作为打印材料，打印出封堵件；
S4：使用纱布、酒精、毛巾对高压组合电器待封堵处表面进行打磨、清洁和擦拭，增加表面粗糙度从而增强粘接强度；
S5：采用密封胶和封堵胶将封堵件与高压组合电器本体粘合，粘合时封堵件的排气孔打开，以便SF6气体从排气孔中排出，待密封胶和封堵胶完全凝固并达到一定的强度之后，将螺纹堵头拧进排气孔，完成堵漏；
S6：使用红外检漏仪对高压组合电器泄漏点再次进行检测。
2.如权利要求1所述的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，其特征在于：S3中，使用铝合金3D打印金属粉末或者高分子树脂粉末作为打印封堵件的材料。
3.如权利要求2所述的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，其特征在于：S3中，所述封堵件的排气孔内预埋密封的管螺纹，用于与螺纹堵头密封连接。
4.如权利要求3所述的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，其特征在于：所述封堵件包括与高压组合电器泄漏处表面贴合的环形连接板，以及设置在所述环形连接板上的圆台形板架，所述环形连接板与所述圆台形板架一体连接，所述圆台形板架的顶部设置所述排气孔，所述排气孔为上大下小的通孔，所述螺纹堵头为上大下小的螺栓。
5.如权利要求4所述的高压组合电器SF6气体堵漏工艺，其特征在于：所述环形连接板通过所述密封胶贴合在高压组合电器上后，在所述环形连接板的周侧以及上部涂设所述封堵胶。
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