[发明专利]用于制造多腔室避雷器的方法

说明书

本发明涉及用于保护包括电力线的电气设备免受例如由雷击造成的过电压的装置，尤其涉及用于制造多腔室避雷器的方法。制造多腔室避雷器的方法包括将内部放置有所述电极的避雷器硫化，以及对硫化后的避雷器进行附加的热调理。在调温处理中，避雷器被首先加热到100℃并维持一小时，然后执行三次加热循环，三次加热循环包括：加热到200℃并维持一小时，以及随后降温到100℃并维持一小时；然后将多腔室避雷器进行冷却。技术效果：该方法可以制造需要用在各种工作环境中的、具有改善的机械和电气特性的多腔室避雷器。

技术领域

本发明涉及用于保护包括电力线的电气设备免受过电压(例如由雷击造成)的装置，尤其涉及用于制造多腔室避雷器的方法。

背景技术

CN109449763教导了一种用于制造多腔室避雷器的方法。该方法包括将避雷器的元件(电极)放在模腔中，以多聚物填满模具(并形成放电间隙)，以及在150℃的温度将模压聚合物硫化400秒。

在已知的产品中，过氧化物用作催化剂，并且在硫化过程中，硫化后的避雷器中的硫化剂的分解产物无法被彻底去除，这导致不能令人满意的成品性能特性(低的强度、抗扯性、耐疲劳度)。另外，这样制造的避雷器由于其显著收缩(2-5％)而造成装配式形状和几何尺寸不稳定。这使得避雷器的设计和使用混乱，并且还负面地影响了避雷器的特性(例如，由于不均匀收缩，放电间隙的尺寸可能不同)。

为了消除这些缺点，硅酮混合物的厂商推荐，在硫化之后执行在制造多腔室避雷器中使用的第二阶段硫化(热调理，调温工艺)。特定地，推荐将由硅橡胶制成的产品送入加热箱并在200℃的温度热调理四个小时。期间，硫化过程中发生的化学反应的衰变产物从橡胶中去除。

然而，由于在多腔室避雷器内嵌入了多个金属元件(电极)，因此硅橡胶厂商提出的调温方法不适于多腔室避雷器。电弧燃烧过程中出现的动载荷影响了避雷器在电极和放电腔室附近的橡胶壁。从而，放电腔室附近的硅橡胶受到来自放电的破坏性冲击，电极附近的橡胶壁受到来自电极的温度影响。另外，由于在用橡胶对电极进行了处理的区域中存在金属-橡胶分界线(过渡)并且该过渡对于由于高温和放电造成的破坏更敏感，因此硅橡胶的胶粘性将恶化并且避雷器的性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以制造需要工作在各种工作环境中的、具有改善的机械和电气特性的多腔室避雷器。

本发明提供了一种制造多腔室避雷器的方法，包括：将电极放置在模具中，将所述模具填满硅橡胶，将内部放置有所述电极的多腔室避雷器的硅橡胶硫化，以及硫化后的多电极避雷器进一步受到调温处理，在调温处理中，多电极避雷器被放置在空气流通的加热箱中，加热到100℃并维持在100℃一小时，然后将以下处理执行三次循环：增加温度到200℃并维持在200℃一小时，以及随后降温到100℃并维持在100℃一小时；这些循环之后将多电极避雷器进行冷却。在本发明的一个实施例中，可以在2MPa(兆帕)的压力维持在100℃的温度，以及在1MPa的压力维持在200℃的温度。在本发明的另一个实施例中，在1MPa的压力维持在100℃的温度，以及在2MPa的压力维持在200℃的温度。温度下降的速度优选是50℃/小时。

对多电极避雷器长时间的附加温度处理(调温)确保在制成的避雷器中彻底去除硫化剂的衰变产物，这使得避雷器的机械强度增加并防止避雷器元件的尺寸改变。同时，与电极附近的橡胶壁从两侧(外部(即通过加热箱)以及内部(即通过电极，其也通过加热箱加热))加热无关，电极和放电腔室附近的硅橡胶不恶化。

避雷器的重要特性之一是残余压应变。在燃烧瞬间，在放电腔室内产生压力，并且在腔室内出现的等离子体开始移动并通过位于电极之间的间隙(用于释放等离子体的渠道)喷出。间隙变得更宽到某种程度。如果该产品没有通过调温处理，则橡胶丢失其弹性特性(其可以通过压力压缩但不返回到其原始尺寸)，这将导致间隙尺寸增加，间隙尺寸增加将造成避雷器的电弧特性恶化或放电不熄灭。