GIS绝缘件表面静电消除工艺研究

GIS绝缘件表面静电消除工艺研究

徐锦举  罗冰鹏  刘雪勇 邱林

河南平高电气股份有限公司 河南平顶山 467001

摘要： 通过试验验证绝缘件表面产生静电的工艺环节，合理对比选择合适的静电消除方案，优化绝缘件装配工艺流程，对绝缘件表面的静电进行消除，从而保证GIS产品装配的可靠性。

关键字：绝缘件、静电、装配工艺

中图分类号：TP273

引 言

气体绝缘开关设备（Gas Insulated Switchgear，GIS）中用到了各种绝缘材料，其中包括盆是绝缘子、盘式绝缘子和绝缘筒等。绝缘子在GIS中一般用于连接导体和外部壳体的中间件，其中一个很重要的作用是起到高电压绝缘，因此装配工艺中对其表面的洁净度要求很严格，不允许绝缘面粘附异物，否则在高电压状态下造成绝缘表面沿面放电，出现运行事故。绝缘子材料一般采用环氧树脂/氧化铝复合材料或环氧树脂/二氧化硅复合材料，使用过程中若其绝缘表面与塑料或橡胶手套接触摩擦后，会聚集静电电荷，吸附异物至其表面，从而影响产品质量。

1.试验研究

   （1）包装拆除后绝缘件表面静电量测量

为了防止绝缘子受潮影响产品质量，绝缘子入厂一般采用塑料包装，由于塑料也属于绝缘材料，因此转运过程中会与绝缘子表面进行摩擦，从而造成绝缘子表面带电。使用静电测试仪对车间刚拆除包装的绝缘子表面进行静电测量，每种绝缘子各测量20个，统计结果如表1所示。通过表1可知，绝缘子类零部件刚拆除包装后，其表面静电量较大，影响产品质量。

表1 绝缘子表面静电量测量

（2）酒精擦除绝缘件表面后静电量测量

 按照车间工艺要求，拆除包装后作业人员需佩戴橡胶手套，使用工业擦拭布蘸取无水酒精对绝缘件表面进行清擦，用于除去其表面所吸附的异物。清擦后并自然晾干后其表面静电量如表2所示。通过表2可知，采用无水酒精对绝缘子表面进行清擦，可以消除绝缘子表面的静电，起到消除静电的目的。

表2 采用无水酒精清擦后绝缘子表面静电量测量

（3）自然静置后绝缘件表面静电量测量

绝缘子清擦自然晾干后，让其自然静置24h和48h，然后使用静电测试仪对其表面的静电量进行测量，其结果如表3所示。通过表3可知，绝缘子表面静电消除后在车间静置24h和48h后，绝缘子表面不会有静电产生。

表3 静置条件下绝缘子表面的静电量测量

（4）转运试验后绝缘件表面静电量测量

为验证绝缘子移动过程中是否会产生静电，使用转运工具带动20个绝缘子在车间移动，移动速度为1m/s（正常移动），行驶距离500米后测量绝缘子表面的静电量，如表4所示。表4结果表明不带电荷的绝缘件移动后其表面不会产生静电。

表4 转运试验后绝缘子表面静电量测量结果

（5）防尘布覆盖后绝缘件表面静电量测量

绝缘件表面静电消除后，需要与导体等进行装配，装配完成后的半成品暂时不使用时，需要采用防尘布进行覆盖防尘。使用防尘布进行覆盖后并再次揭开后的使用静电测试仪对绝缘件表面进行静电量测量，结果如表5所示。通过表5可知，由于防尘布覆盖过程中不免与绝缘件表面进行接触，导致绝缘件表面再次带电。

表5 防尘布覆盖后绝缘子表面静电量测量

2.除静电方案

   为消除绝缘子在装配过程中产生的静电，保证产品装配过程无异物产生，静电消除方法采用三种，如表6所示。

表6 绝缘子表面除静电方案

通过三种方案的对比，采用手持式无风除静电方案最佳。

3.结果验证

    除静电方案确定完成后，完善作业工艺流程，在绝缘件拆除包装后作业工序和绝缘件半成品装配至筒体前两道作业工序中增加除静电作业，从而保证绝缘件表面静电的消除。

4.总结

通过进行试验验证，确定绝缘件表面产生静电的工艺环节，试验结果表明静电产生环节发生在绝缘件拆除包装和采用防尘布覆盖两个工艺环节。通过进行除静电方案对比，综合考虑成本、占用空间和可控性等因素，最终选择手持式无风除静电方法。通过进行工艺流程优化，保证绝缘件在各个环节无静电的残留，保证产品的装配质量。

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