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摘要：目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，充气柜（C-GIS）自身结构决定了其生产过程中会遇到诸多问题。本文着重介绍气密性、气体水分含量、零部件质量和现场装配等问题并针对每个问题提出具体的解决方案。
关键词：环氧树脂;APG工艺;局部放电;固封极柱
引言
充气柜是将一次回路主部件如母线、隔离开关、断路器等密封在充有较低压力SF6或其他气体罐体内、并以电缆终端作为进出线的开关设备。其具有占地面积小、可靠性高、不受外界影响等特点，故在电力系统中应用越来越广泛。然而，由于充气柜与传统开关柜在结构上存在较大差异，且现场试验与出厂试验条件差距较大，目前充气柜的状态检修试验处于空白状态，对充气柜状态信息收集手段匮乏。针对此种情况，文中以充气柜结构为基础开展了充气柜例行试验新方法研究，提出了充气柜几种典型试验项目的试验方法，并通过变电站现场应用验证了方法的有效性，最后针对充气柜的试验提出了建议。
1简述生产流程
环氧树脂固封即把真空断路器主导电回路单极或三极的全部或部分零部件采用APG或真空浇注等技术，浇注成一个整体，使其免受外界环境的影响，获得最佳的绝缘强度的工艺过程。固封极柱的主要生產流程是产品零件的清洗及预热、原材料的制备、模具预热、装模、注射成型、后固化、打磨等。主要确定预埋件预处理工艺、原料制备工艺、注射工艺（注射温度、注射压力、保压时间及压力、调斜高度等）、后固化工艺等工艺条件对产品性能的影响。
2制造工艺过程对性能的影响
2.1交流耐压试验
母线电压互感器的安装方式分2种情况：1）母线电压互感器直接接到母线上。试验前需要将电压互感器拔出，插入电压适配器，非试验相用专用堵头封堵，再开展耐压试验。2）母线有单独的TV间隔，使用三工位开关将TV，避雷器与母线隔离。试验时通过熔断器接口插入电压适配器进行试验。交接试验时，交流耐压值为出厂值的100%，时间1min。投运后诊断性试验时，交流耐压值为出厂值的80%，时间1min。试验接线如图4所示。交流耐压试验需要注意：应在绝缘电阻试验后进行，只有绝缘电阻合格才能进行交流耐压试验;拔插堵头及试验适配器时，需严格执行前述标准工艺;测试后需进行充分放电，防止剩余电荷伤人。
2.2密性问题
气密性问题是充气类产品生产必须关注的首要问题，因为产品一旦漏气则几乎所有产品性能都无法保障。要保证使用寿命≥30年的要求，充气柜年泄漏率应控制在0.5%/年以下。充气柜产品的密封结构主要有静密封和动密封两种，静密封方式包括焊接密封和密封圈密封，动密封方式主要有磁流体密封及金属波纹管密封等。主要问题及解决方案如下。（1）焊接密封：采用普通的焊接设备和焊接技术根本无法保证焊缝的气密性，只有采用氩弧焊或者激光焊进行焊接，才能满足寿命期内的密封要求。目前最好的焊接方式是采用国际上先进的激光焊接工艺技术，能满足气密性、强度、刚度和外观的要求，并且有在线检测装置保证焊缝质量。（2）密封圈密封是采用最多的密封方式，密封要考虑到密封元件的压缩量、寿命、老化、可靠性方面的因素以及尺寸标准化、系列化的生产要求。密封表面的处理相当重要，首先用无水酒精清洗整个密封区域，然后用绸布或不脱屑的高级卫生纸擦净。密封区域应无划痕，无锈斑，光亮洁净，密封槽内不得留有杂物，必要时要用吸尘器吸净。目前较多采用三元乙丙橡胶O型密封圈。密封圈应认真检查，不得有任何缺陷，再用无水酒精擦洗其表面，待酒精挥发干净后，表面均匀涂上真空硅脂，最后将处理好的密封圈放在槽内，按要求安装封盖。（3）动密封是充气类开关设备必须面对的问题。传统的动密封也是采用密封圈来实现，这种结构在开关不操作时相当于静密封，气密性容易保证，但是在开关操作过程中经常伴有漏气现象，这一弊端在直动密封尤为突出。为了克服这一弊端，充气柜产品在设计中，都是把密封圈的动密封转为静密封，直动密封一般采用金属波纹管结构，转动密封则采用磁流体密封，既提高了传动效率，同时也避免了密封圈受损。（4）检漏环节的控制是保证产品气密性的关键工序。目前，比较严谨的检测控制方式是：在产品生产的零件生产、气箱装配和整机装配三个不同阶段全部进行气密性检测，实行三级控制，任何一级检测不合格不得转序。在检测仪器设备方面，很多企业仍然在使用传统的手持式气体检漏仪，已经相对落后了;当前最先进的检测手段是采用真空箱法进行氦质谱气密性检测，同步对真空箱和被检工件抽真空，保持工件内外压力差恒定，提高检测效率的同时又能最大限度地保护产品不受损伤。
2.3注射成型过程
产品的注射成型是APG生产过程中重要的一个环节，在环氧树脂自动压力凝胶液压成型机上进行，该设备具有静模、动模、上抽芯、下抽芯、注射、调斜、上、下抽芯平移等功能。并要求具有温度自动控制、自动保压控制、液压系统等功能。产品的模具安装固定在成型机上，环氧树脂混合料通过压力注射到高温的模腔中，混合料先充满模腔，并逐步凝胶成型，在此过程中生产人员需要注意混合料的凝胶时间与温度之间的关系，进而选取适当的模具温度、注射压力、保压时间及压力等工艺参数。
2.4后固化工艺过程
产品注射成型后，需要放置在固化炉中进行后固化，固化炉一般是采用电加热的烘箱，且有热风循环功能、定时功能。产品经一定温度一定时间后，环氧树脂的固化度提高，进而提高了产品的机械性能。在此过程中，需要注意产品降温速率，过快则存在产品开裂的风险，特别是内部有较大预埋件的产品。若需要提高固化炉的利用率，可以将产品用棉被包裹，然后在出炉后。
结语
固封极柱作为电气设备中至关重要的一部分，其质量尤为重要，生产时在严格控制各个制造工艺环节保证质量的同时，还需要不断地探索研究能够有效提高生产效率的工艺过程，在保证质量的同时降低产品的生产成本，在激烈的市场竞争中占据优势。
参考文献
[1]孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].机械工业出版社，2002，9.
[2]陈平，刘胜平，等.环氧树脂[M].化学工业出版社，1999.
[3]庞鸣威.APG技术现状及工艺装备[J].
关键词：环氧树脂;APG工艺;局部放电;固封极柱
引言
充气柜是将一次回路主部件如母线、隔离开关、断路器等密封在充有较低压力SF6或其他气体罐体内、并以电缆终端作为进出线的开关设备。其具有占地面积小、可靠性高、不受外界影响等特点，故在电力系统中应用越来越广泛。然而，由于充气柜与传统开关柜在结构上存在较大差异，且现场试验与出厂试验条件差距较大，目前充气柜的状态检修试验处于空白状态，对充气柜状态信息收集手段匮乏。针对此种情况，文中以充气柜结构为基础开展了充气柜例行试验新方法研究，提出了充气柜几种典型试验项目的试验方法，并通过变电站现场应用验证了方法的有效性，最后针对充气柜的试验提出了建议。
1简述生产流程
环氧树脂固封即把真空断路器主导电回路单极或三极的全部或部分零部件采用APG或真空浇注等技术，浇注成一个整体，使其免受外界环境的影响，获得最佳的绝缘强度的工艺过程。固封极柱的主要生產流程是产品零件的清洗及预热、原材料的制备、模具预热、装模、注射成型、后固化、打磨等。主要确定预埋件预处理工艺、原料制备工艺、注射工艺（注射温度、注射压力、保压时间及压力、调斜高度等）、后固化工艺等工艺条件对产品性能的影响。
2制造工艺过程对性能的影响
2.1交流耐压试验
母线电压互感器的安装方式分2种情况：1）母线电压互感器直接接到母线上。试验前需要将电压互感器拔出，插入电压适配器，非试验相用专用堵头封堵，再开展耐压试验。2）母线有单独的TV间隔，使用三工位开关将TV，避雷器与母线隔离。试验时通过熔断器接口插入电压适配器进行试验。交接试验时，交流耐压值为出厂值的100%，时间1min。投运后诊断性试验时，交流耐压值为出厂值的80%，时间1min。试验接线如图4所示。交流耐压试验需要注意：应在绝缘电阻试验后进行，只有绝缘电阻合格才能进行交流耐压试验;拔插堵头及试验适配器时，需严格执行前述标准工艺;测试后需进行充分放电，防止剩余电荷伤人。
2.2密性问题
气密性问题是充气类产品生产必须关注的首要问题，因为产品一旦漏气则几乎所有产品性能都无法保障。要保证使用寿命≥30年的要求，充气柜年泄漏率应控制在0.5%/年以下。充气柜产品的密封结构主要有静密封和动密封两种，静密封方式包括焊接密封和密封圈密封，动密封方式主要有磁流体密封及金属波纹管密封等。主要问题及解决方案如下。（1）焊接密封：采用普通的焊接设备和焊接技术根本无法保证焊缝的气密性，只有采用氩弧焊或者激光焊进行焊接，才能满足寿命期内的密封要求。目前最好的焊接方式是采用国际上先进的激光焊接工艺技术，能满足气密性、强度、刚度和外观的要求，并且有在线检测装置保证焊缝质量。（2）密封圈密封是采用最多的密封方式，密封要考虑到密封元件的压缩量、寿命、老化、可靠性方面的因素以及尺寸标准化、系列化的生产要求。密封表面的处理相当重要，首先用无水酒精清洗整个密封区域，然后用绸布或不脱屑的高级卫生纸擦净。密封区域应无划痕，无锈斑，光亮洁净，密封槽内不得留有杂物，必要时要用吸尘器吸净。目前较多采用三元乙丙橡胶O型密封圈。密封圈应认真检查，不得有任何缺陷，再用无水酒精擦洗其表面，待酒精挥发干净后，表面均匀涂上真空硅脂，最后将处理好的密封圈放在槽内，按要求安装封盖。（3）动密封是充气类开关设备必须面对的问题。传统的动密封也是采用密封圈来实现，这种结构在开关不操作时相当于静密封，气密性容易保证，但是在开关操作过程中经常伴有漏气现象，这一弊端在直动密封尤为突出。为了克服这一弊端，充气柜产品在设计中，都是把密封圈的动密封转为静密封，直动密封一般采用金属波纹管结构，转动密封则采用磁流体密封，既提高了传动效率，同时也避免了密封圈受损。（4）检漏环节的控制是保证产品气密性的关键工序。目前，比较严谨的检测控制方式是：在产品生产的零件生产、气箱装配和整机装配三个不同阶段全部进行气密性检测，实行三级控制，任何一级检测不合格不得转序。在检测仪器设备方面，很多企业仍然在使用传统的手持式气体检漏仪，已经相对落后了;当前最先进的检测手段是采用真空箱法进行氦质谱气密性检测，同步对真空箱和被检工件抽真空，保持工件内外压力差恒定，提高检测效率的同时又能最大限度地保护产品不受损伤。
2.3注射成型过程
产品的注射成型是APG生产过程中重要的一个环节，在环氧树脂自动压力凝胶液压成型机上进行，该设备具有静模、动模、上抽芯、下抽芯、注射、调斜、上、下抽芯平移等功能。并要求具有温度自动控制、自动保压控制、液压系统等功能。产品的模具安装固定在成型机上，环氧树脂混合料通过压力注射到高温的模腔中，混合料先充满模腔，并逐步凝胶成型，在此过程中生产人员需要注意混合料的凝胶时间与温度之间的关系，进而选取适当的模具温度、注射压力、保压时间及压力等工艺参数。
2.4后固化工艺过程
产品注射成型后，需要放置在固化炉中进行后固化，固化炉一般是采用电加热的烘箱，且有热风循环功能、定时功能。产品经一定温度一定时间后，环氧树脂的固化度提高，进而提高了产品的机械性能。在此过程中，需要注意产品降温速率，过快则存在产品开裂的风险，特别是内部有较大预埋件的产品。若需要提高固化炉的利用率，可以将产品用棉被包裹，然后在出炉后。
结语
固封极柱作为电气设备中至关重要的一部分，其质量尤为重要，生产时在严格控制各个制造工艺环节保证质量的同时，还需要不断地探索研究能够有效提高生产效率的工艺过程，在保证质量的同时降低产品的生产成本，在激烈的市场竞争中占据优势。
参考文献
[1]孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].机械工业出版社，2002，9.
[2]陈平，刘胜平，等.环氧树脂[M].化学工业出版社，1999.
[3]庞鸣威.APG技术现状及工艺装备[J].