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热塑性极柱的介绍

作者:王茂玉 发布日期:2015-7-8

   自21 世纪以来,在中压开关领域,SF6 灭弧室的发展已远不及真空灭弧室的发展速度。随着技术的不断发展,敞开式真空灭弧室或用绝缘筒罩着灭弧室的真空断路器也已逐渐被固封极柱式真空断路器取代。在我国,中压真空断路器在2009 年已经占中压断路器的99.39%,生产企业多达100 多家。固封极柱式真空管断路器以其高可靠性、高环境适用性以及免维护等优点迅速占领了大量市场份额,同时也促进了固封技术的不断突破,参数也愈来愈高,产品系列逐渐形成、完善。固封极柱作为真空断路器的核心部件,利用环氧树脂将灭弧室及上下出线端全部包封。受真空断路器影响,尤其是APG(自动压力凝胶)工艺在固封领域的应用,更是给固封极柱技术带来了巨大突破。
    经过几十年的发展,固封极柱技术已经成熟,市场亦趋于饱和。此时,ABB 推出的热塑固封极柱无异于给寻求突破、发展的市场带来了新的方向。与P1 极柱相比,热塑材料可减少整个极柱重量的35%,仅仅绝缘材料就使重量减少了1/3 以上,通过降低热塑材料的密度,大幅提高绝缘强度、机械刚度和机械强度,从而达到了减轻质量的目的。此外,这些改进也进一步缩小了产品的体积。技术的发展,产品的更新换代是事物发展的必然规律,热塑固封极柱是否能够取代现有环氧固封极柱还需时间来验证。

1 热塑材料的选用
    热塑性工程塑料自问世以来,由于其加工方便及价廉,在机械、电子电气、汽车等行业得到了广泛应用。对现有热塑性工程塑料进行改性,使其在力学性能、热性能及某些电性能方面进一步提高或达到某些特种工程塑料的指标,这也是优先考虑选用的目标。例如,目前市场上一些玻纤共混改性的热塑性塑料的性能与目前使用的环氧树脂体系的性能已基本相同,只有个别参数还有待改善。

2 热塑性塑料固封极柱的优势
    热塑性塑料固封极柱不但具备环氧固封极柱的特点,如绝缘强度高,可为真空灭弧室提供支撑和防护,免受环境、机械力等的影响,还在很多方面优于环氧固封极柱。
1)从极柱性能角度来看,目前ABB 的热塑极柱相比于以往环氧极柱,其热塑材料的重量可减少约35%,仅仅绝缘材料就使质量减少了1/3。此外热塑材料的密度可降低12%,同样能够减轻极柱整体质量。在减轻质量的同时,还可以大幅提高其绝缘强度( 约50 %)、机械刚度( 约100%) 和机械强度(300 ~ 400%)[2]。此外,这些改进也进一步缩小了产品的体积,减轻了搬运与运输负担。
2)从生态角度来看,由于热塑性塑料熔融-固化成型的特点,决定了热塑性塑料极柱产品附带浇口及废品均可回收用于再次生产,这样既适于回收利用,又利于环保生产。为了量化这种观点,ABB对极柱生产的碳排放量进行了计算。分析显示,极柱本身的CO2 排放下降了50%, 每年可减少CO2
排放约3 000 t 。
3)从技术参数角度来看,与环氧树脂极柱相比,热塑极柱的性能也有所提高。热塑极柱产品的机械强度和低温性能已经大幅提高,以便扩大操作极限。其燃烧负荷极低,为最终用户提供了更好的安全保证。

来源:中国知网