10kv及sf6負荷開關櫃具有安全、安裝方便、維護量少、體積小、價格低等優點，贏得了廣大用戶的青睞。自從我國采用10kv負荷開關以來，abb公司的sfg開關和施耐德公司的sm6rm6兩個品牌的產品占據了國內大部分市場。隨著國內廠家逐漸掌握10kv和sf6負荷開關的制造技術，國產10kv和sf6負荷開關的數量日益增多。目前，國內有十幾家制造商正在生產不同類型的sf6負荷開關。
我們公司是十幾家制造商之壹。在生產sf6負荷開關的過程中，我們從兄弟們那裏學到了很多好的經驗。為了得到更多專家、學者和同行的幫助和指導，現將我公司近兩年來10kv和sf6負荷開關質量控制的技術措施簡述如下，請提出意見。
壹、環氧樹脂絕緣外殼:
環氧樹脂以其良好的機械、絕緣、耐老化和制造工藝性能成為制造高質量絕緣件的首選，而壓膠工藝充分發揮了環氧樹脂的各種性能優勢，國內外各種品牌的sf6負荷開關的絕緣外殼均采用壓膠工藝制造環氧樹脂。工藝流程如下:
由於開關外殼同時具有絕緣、氣密性和機械支撐的功能，結構復雜，機械性能和精度要求高，無疑對選材和制造工藝提出了嚴格的要求。
1.材料選擇
1.1環氧樹脂:
基礎環氧樹脂(即年產上千噸的大型樹脂廠生產的環氧樹脂)和固化劑不能直接用於生產絕緣件，特別是sf6開關絕緣外殼使用的環氧樹脂和固化劑需要進行特殊改性，以提高其機械強度、韌性、耐冷熱沖擊性和加工性能。不同廠家的改裝技術各有優勢，適合不同的產品需求。sf6開關絕緣外殼作為支撐部件，在開關開合過程中受到壹定的沖擊，對環氧樹脂的強度提出了更高的要求。為了在開關外殼內充入sf6氣體並保證極低的泄漏率，對環氧樹脂與插件的粘接提出了更高的要求。近年來，sf6負荷開關外殼在生產或工作中出現了裂紋。經測試，開裂殼體的抗拉強度和抗彎強度不低，但代表材料韌性的沖擊強度較低。可以看出，sf6開關絕緣外殼的沖擊強度是所有性能指標中最重要的。經過我們的反復篩選，國產he2082-hh2082材料特別適合生產sf6開關絕緣外殼。該體系實測玻璃化轉變溫度為104℃，符合某國際知名品牌的要求，從100℃到110℃，沖擊強度達到15kj/m2，超過平均值。
12矽微粉:
在環氧樹脂中加入矽粉，可以提高固化產物的耐熱性、硬度和尺寸穩定性，降低生產成本。由於礦物來源和生產工藝的不同，矽微粉對固化環氧樹脂的性能影響很大。在壹般產品的生產中，混合物的粘度或矽灰的量可以作為衡量矽灰質量的主要指標。但作為生產重要保溫部件的配方體系，固化物的高性能是衡量矽微粉質量的首選。在環氧樹脂中加入優質矽微粉後，粘度高，使得加入量低。分析認為矽微粉中針狀顆粒含量高，正好提高了環氧樹脂的機械強度。
1.3染料:
用於環氧樹脂的染料無非是有機染料和無機染料，有機染料對環氧樹脂增強體的電絕緣性能沒有明顯影響；而無機染料多為以氧化鐵為主要成分的金屬氧化物。加入環氧樹脂會增加固化產品的介電損耗，所以為了保證產品的電絕緣性能，配方體系中盡量不要加入無機染料。
為了保證電絕緣性能，要求電氣級矽微粉的fe2o 3含量技術指標≤0.01，而在配方體系中按環氧樹脂比例添加1.5氧化鐵紅粉，相當於將矽微粉的fe2o 3含量提高到0.5，達到基礎含量的50倍，影響電絕緣性能可想而知。
2.插入預處理:
為了確保環氧樹脂與嵌件的良好粘合，嵌件的良好預處理也非常重要。嵌件的預處理包括噴砂、清洗油汙和灰塵、準確預熱到與模具相同的溫度、註意不要過氧化，以免強度極低的氧化銅影響環氧樹脂與嵌件的粘接強度，保證嵌件在周轉過程中不被二次汙染。環氧樹脂與嵌件的良好粘合不僅確保了極低的漏氣率，還使產品具有極低的局部放電。當放電容量為15kv時，僅為5pc。
3.後固化、定型和冷卻:
環氧樹脂在室溫下的彈性模量很高，比如剪切彈性模量達到4000mpa，處於剛性狀態；當溫度超過玻璃化轉變溫度時，其剪切彈性模量僅為40mpa，呈現高彈性狀態。在很小的外力作用下可以變形。利用這壹特性，在後固化過程中，sf6開關絕緣外殼的上下外殼的配合面可以以壹定的精度設置在平板上。固化後，產品隨爐以極低的冷卻速度(≤5℃/h)冷卻，不僅有利於保證絕緣外殼上下殼體配合面的平面度誤差小，而且產品內應力很低，以後不會出現。
經過這樣的處理和適當的選擇，上、下殼體的配合間隙≤0.25mm，這樣上、下殼體鎖緊在壹起時，產品的變形內應力極小，保證了開關的安全使用，不會造成開裂和漏氣。
二、sf6負荷開關泄漏率的質量控制。
sf6負荷開關的泄漏率壹直是制造商和用戶關註的焦點。國外產品負荷開關充氣壓力0.04mpa小時密封試驗表明，年泄漏率基本在0.05/年左右，開關使用壽命30年。國內企業生產的sf6負荷開關充氣壓力為0.045mpa，24小時密封試驗年漏風率較高，均為1 ~ 0.5/年左右。
是什麽讓國內外同類產品的年泄漏率相差如此之大？
經過分析，我們認為主要原因是國內生產的密封圈材質和性能比國外生產的差。針對密封圈存在的問題，我們多次咨詢密封專家，改變了密封圈的形狀和材質。我們使用密封技術研究所的專利技術。上下殼體之間、活動配件與殼體之間使用的密封圈改為“□”形密封圈，材質改為軟木橡膠。為了保證橡膠圈的壽命，做了100℃×24小時耐熱空氣老化試驗，硬度變化2度。伸長率變化16，抗拉強度變化15，做25#變壓器耐油試驗。100℃24小時體積變化2.8，重量變化-1.1，硬度變化-3度，脆性溫度變化-45℃。
試驗結果表明，密封圈的性能滿足要求。同時將通風閥和觀察窗使用的三元乙丙橡膠密封圈改為耐油、耐高低溫、性能良好的丁基橡膠。夾緊線改為非密封面，大大提高了密封效果。
我們修改了sf6開關采用“□”密封圈後的裝配工藝，改變了螺栓的擰緊順序:螺栓鎖緊力由30n/m降低到22n/m，開關經過100次“合-分”後密封。開關充氣壓力為0.045mpa，放入密封罐中，24小時前後測得的基本值完全相同。這說明檢漏設備的精度在10-7是無法測量的，也就是說泄漏率基本為零。所以規定24小時左右測得的生長值為零，這是我們公司的檢測標準。如果24小時前後有變化，則認為產品不合格。在該型式試驗中，泄漏氣體濃度增量δc=0.03μl/l，密閉罩容積VM = 2.46 m3。樣品體積v 1 = 0.72 m3；開關內充氣體積v = 0.029m3區間δt = 86400s；絕對大氣壓p = 0.1 MPa；Sf6開關充氣壓力pr = 0.045mpa；f =(δc×(VM×v 1)×p)/δtfy =[(f×31.5×106)/(v×(pr p))×100 .經計算，相對年漏風率fy = 0.045//年，實現了漏風率的質量控制。
第三，回路電阻的質量控制。
國內sf6負荷開關技術條件壹般規定主回路電阻≤65μω，國外同類產品≤42μω。為了降低sf6開關的回路電阻值，達到國外同類產品的水平，我公司進行了分析，最終得出結論:影響回路電阻值的原因之壹是靜、動觸頭之間夾持力的大小和壹致性。我們在這裏做了大量的實驗，確定夾緊力在160n-190n之間，篩選了影響觸頭夾緊力的碟簧，選擇了能保證質量的合作廠家。我公司在專業廠家做了接觸夾緊力測試儀，測量精度為1n，保證了接觸壓力的壹致性。第二個原因是靜、動觸頭r13的球面接觸必須大於整個球面的85，這樣才能保證開關主電路的電阻值在40μω以下。以上兩個結論保證了型式試驗壽命前後的溫升試驗和回路電阻試驗。測試結果見表(1)，使公司控制回路電阻質量標準≤42μω，其通流溫升測試裕度較大。最高溫度增值只有規定值的50左右。見表(2)
第四，電氣壽命的質量控制。
為了檢驗fln單斷口sf6負荷開關的產品工藝質量，我公司特委托電力工業電力設備儀表質檢中心(即中國電力科學研究院開關試驗站)按照GB/T 11022-1999《高壓開關設備和控制設備》標準的技術要求進行型式試驗。
fln負荷開關分合閘試驗中，按要求進行了(模式1:“通斷”額定有功負荷分閘電流630a，100次；模式二:“通斷”閉環電流630a，10次；模式三:“通斷”5額定有功負荷開斷電流31.5a，20次；模式四:“通斷”額定電流充電電流關斷10a 20次；方式五:開啟額定短路開啟電流50ka峰值，兩次，接地開關開啟額定短路開啟電流50ka峰值，兩次)機械壽命主電路5000次，接地2000次，轉移電流1700a。經過以上嚴格的型式試驗，表明我公司sf6負荷開關的裝配工藝和檢驗工藝是正確可行的。
在型式試驗成功的基礎上，我公司對試驗產品進行了解剖分析，發現絕緣柵材料的耐高溫性能不理想。聚碳酸酯材料經過20ka，4s的短時耐受電流後，耐高溫性能不是很好，絕緣柵在100℃左右變形。咨詢相關專家，更新隔離柵原材料，選擇能在250℃正常工作的高絕緣材料聚酰胺。我公司負荷開關開關櫃在其他工廠使用的型式試驗結果證明，聚酰胺材料大大提高了隔離柵的性能，使sf6負荷開關非常順利地完成分合閘試驗，短時耐受電流20ka後未發現變形。
五、sf6開關含水量控制。
根據國家標準GB/11022-1999《高壓開關設備通用技術條件》的要求和dl/t596-1996《電力設備預防性試驗規程》的要求。我公司對sf6負荷開關實施了微量水分控制。首先要註意生產環境的轉化工藝系統的保證，第三要對計量器具進行監控。在生產環境的改造中，建設了sf6負荷開關生產線專用車間。生產線滿足無塵、恒溫恒濕的要求，其技術和工藝紀律是制造合格產品的保證。在執行流程時，我們檢查原始流程。經過多次試驗，修改了組裝工藝和烘烤工藝。制定了開關抽真空的烘烤時間、烘烤溫度和真空度的要求，以及幹燥劑的使用及其活化處理的要求。同時還建立了烘烤、組裝、抽真空、充sf6氣體、測試等延伸系統。最後用國家計量院校準的精密露點儀進行測試。保證了sf6負荷開關的水分含量符合國家標準的要求。
綜上所述，我公司生產的fln單斷口sf6負荷開關產品主要技術參數不遜於國際同類產品，部分指標高於國際同類產品。