[发明专利]一种断路器极柱部件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种断路器极柱部件制造方法，包括以下步骤：对真空灭弧室表面进行粗糙化处理，粗糙化处理包括喷砂处理和酸蚀处理两种方式；对真空灭弧室表面进行硅溶胶涂覆；对灭弧室进行热处理；根据外包覆绝缘层的不同，利用自动化压力凝胶(APG)工艺或注塑工艺将固封极柱产品制备成型。本发明还公开一种断路器极柱部件，由上述制备制造方法制备得到。本发明提供的一种断路器极柱部件及其制造方法，能够提高固封极柱耐机械冲击特性及改善局部放电特性，同时避免产品中多界面层的出现，提升工艺稳定性。

技术领域

本发明涉及一种断路器极柱部件及其制造方法，属于输配电开关设备技术领域。

背景技术

中压领域内应用的断路器可以开断正常的额定电流、短路电流以及能够承受断路器在分闸位置时两端的电压。电流的开断会在触头之间产生电弧，在交流下的过零点和合适的介质中电弧将会熄灭。在中压系统中，目前仅有真空和SF₆技术取得广泛应用，并且真空技术在中压领域内的市场份额占绝对优势。

真空技术的核心元件是真空灭弧室，目前真空灭弧室已经广泛应用至40.5kV及以下电压等级，145kV电压等级产品也正在陆续推出使用。除了满足在运行过程可能出现的电压和电流要求外，保持灭弧室中的真空度持续30年以上是一个重要质量指标。为了达到这一点要求，应用现代生产技术以及优化设计显得尤为必要。

因为真空灭弧室表面陶瓷与陶瓷外壳包覆的绝缘材料(环氧等热固性材料或尼龙等热塑性材料等)物性差异导致二者界面产生剥离或断裂，将会导致产品性能缺陷或安全隐患。目前，为克服这一缺陷，多采用在瓷壳表面包覆缓冲层(硅橡胶)的方式来缓解这一问题。

现有包覆硅橡胶(缓冲层)的生产工艺存在固有的缺陷。若采用该类技术方案，则固封极柱的由外至内至少存在外绝缘层(环氧或热塑性绝缘材料层)/粘结剂层/缓冲层/粘结剂层/陶瓷层/真空层，共6种介质，5个接触面。任一接触面出现气隙或者应力不均匀的情况，极易发生界面劣化，导致局部放电，最终造成产品不可恢复的击穿和损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高固封极柱耐机械冲击特性及改善局部放电特性，同时避免产品中多界面层的出现，提升工艺稳定性的断路器极柱部件及其制造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种断路器极柱部件制造方法，包括以下步骤：

对真空灭弧室表面进行粗糙化处理；

对真空灭弧室表面进行硅溶胶涂覆；

将真空灭弧室进行热处理；

根据外包覆绝缘层的不同，利用自动化压力凝胶(APG)浇筑工艺或注塑工艺将固封极柱产品制备成型。

粗糙化处理包括喷砂处理和酸蚀处理两种方式。

喷砂处理过程具体为：将真空灭弧室表面用Al₂O₃或SiO₂颗粒进行喷砂处理，颗粒粒径大小20～200μm，喷砂压力设置为1～5MPa，时间为15～100s，喷砂后将真空灭弧室用去离子水清洗后再用无油空气吹干。通过Al₂O₃或SiO₂颗粒冲击陶瓷表面，造成灭弧室表面基质的丢失形成凹坑，以达到增大表面粗糙度及表面积的目的，这一过程也同时除去了灭弧室表面的污染物，增加了表面能与润湿性，最终增大了与树脂间的粘结强度。