纖維軟木橡膠在全密封變壓器上的應(yīng)用

摘要：簡(jiǎn)述了油浸式電力變壓器滲漏油的原因，介紹了纖維軟木橡膠的性能及其在全密封變壓器上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：全密封變壓器；滲漏油；纖維軟木橡膠；密封結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

油浸式電力變壓器滲漏油是變壓器行業(yè)長(zhǎng)期存在的質(zhì)量問(wèn)題。經(jīng)過(guò)近十年的工藝攻關(guān)，已取得了較好的效果。但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的同類產(chǎn)品相比，滲漏油還沒(méi)有從根本上得到解決，特別是中小型生產(chǎn)廠家，在這方面存在的問(wèn)題更為普遍。變壓器滲漏油多發(fā)生在焊縫處、密封面及密封材料等處。

為了適應(yīng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，我公司對(duì)解決變壓器滲漏油做了專門(mén)的研究工作，在全密封變壓器上進(jìn)行了試制應(yīng)用，取得了比較滿意的效果。具體做法有：①解決焊接質(zhì)量；②改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)及密封面質(zhì)量；③采用性能優(yōu)良的密封材料。本文僅對(duì)采用的密封材料和密封結(jié)構(gòu)加以闡述。

2 纖維軟木橡膠

傳統(tǒng)的軟木橡膠是橡膠及其配合劑與軟木粒子有機(jī)結(jié)合的硫化物。而纖維軟木橡膠是橡膠、軟木、纖維三相體材料有機(jī)結(jié)合的復(fù)合體。集軟木橡膠、纖維橡膠優(yōu)點(diǎn)于一體，具有耐老化、高耐油、耐水、耐壓縮、彈性好等優(yōu)點(diǎn)。這種材料表面摩擦系數(shù)大，密封性能好，更具有抗擠出、抗蠕變，在作密封墊時(shí)具有遇油密封自緊效應(yīng)的特點(diǎn)，克服了軟木橡膠不耐壓，丁腈橡膠密封材料耐油不耐老化的致命弱點(diǎn)。纖維軟木橡膠用作密封材料時(shí)，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，是全密封變壓器較理想的密封材料。表1是我公司應(yīng)用的HL-BM-1(A)纖維軟木橡膠與JB/T8448.2—1996《變壓器類產(chǎn)品用密封件技術(shù)條件第二部分軟木橡膠密封件》的主要性能對(duì)比表。

從表1可以看出，纖維軟木橡膠在拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、壓縮永久變形、抗臭氧老化、工作溫度等幾方面比普通軟木橡膠性能有較大的提高和改進(jìn)。其性能具有軟木橡膠和丁腈橡膠的雙重性，為其在全密封變壓器上的大量應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

表1 兩種軟木橡膠主要性能對(duì)比表

3 密封結(jié)構(gòu)及全密封變壓器

90年代以來(lái)，我國(guó)電力部門(mén)開(kāi)始大量使用全密封變壓器。波紋油箱的全密封變壓器無(wú)儲(chǔ)油柜、吸濕器，變壓器油與外界空氣完全隔離，從而避免了氧氣和潮氣進(jìn)入變壓器油箱體，較大地減緩了變壓器油和絕緣材料的老化(受潮)速度，使變壓器使用壽命延長(zhǎng)，可長(zhǎng)期不維護(hù)保養(yǎng)，因此也叫免維護(hù)變壓器。

變壓器要做到長(zhǎng)期免維護(hù)，除具有良好的運(yùn)行性能之外，還必須做到不滲漏油，因此要在產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)、密封材料、密封面質(zhì)量幾方面加以改進(jìn)。

3.1 改進(jìn)密封件結(jié)構(gòu)

將箱沿密封件結(jié)構(gòu)由橡膠繩(O形)改為斜形密封條(成形結(jié)構(gòu))，如圖1所示。壓縮時(shí)密封條受垂直壓力，密封面沒(méi)有受到紫外線直接照射，且可進(jìn)行二次壓縮密封，從而充分發(fā)揮了纖維軟木橡膠的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于S9-M-30～1 600kVA/10kV系列變壓器，如果箱沿不焊死可采用圖1所示的斜形密封條，按圖2的裝配方式進(jìn)行裝配。圖1中的相關(guān)尺寸推薦值為：A≈8～10mm，C≈40～45mm，D≈13mm，B≈6.5～7.2mm，E和Φd值與箱沿配套。密封條與箱沿內(nèi)外側(cè)應(yīng)留3～5mm間隙，以便裝配。

圖1箱沿斜形密封條斷面圖 圖2斜形斷面密封條裝配示意圖

對(duì)瓷套管與箱蓋及類似的平面與平面之間密封，可采用圖3所示的梯形密封圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形密封圈。圖中H一般為8mm，h≈5.8mm，其他尺寸根據(jù)密封部位配置，其裝配示意圖見(jiàn)圖4。

圖3梯形密封圈斷面圖 圖4梯形密封圈用于套管與箱蓋之間示意圖

對(duì)瓷壓蓋與瓷套上面及導(dǎo)電桿外圓面、注放油塞與塞座等之間的密封，可用圖5所示的蝶形密封圈代替D形密封圈。蝶形密封圈的帶臺(tái)結(jié)構(gòu)，使其受壓時(shí)的力分布均勻，符合密封面形狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)帶臺(tái)結(jié)構(gòu)也起到限位作用，避免密封件過(guò)壓及受力過(guò)大易開(kāi)裂，其密封效果非常好，其應(yīng)用效果如圖6所示。

圖5蝶形密封圈斷面圖 圖6蝶形密封圈用于瓷壓蓋與瓷套及導(dǎo)電桿之間示意圖

3.2提高密封面剛性和表面質(zhì)量

用纖維軟木橡膠加工的密封件表面沒(méi)有丁腈橡膠件表面光滑，且硬度也較大。因此在應(yīng)用時(shí)應(yīng)對(duì)密封件的剛性和表面質(zhì)量引起足夠重視。對(duì)于能進(jìn)行機(jī)加工的零件應(yīng)提高其表面加工質(zhì)量；對(duì)于密封面相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)件(如箱沿、法蘭)要注意提高剛性，增加螺栓數(shù)量(加緊螺栓之間一般不應(yīng)大于70～80mm)，以防壓縮密封件時(shí)鋼件變形而導(dǎo)致滲漏油。

4 結(jié)語(yǔ)

纖維軟木橡膠具有良好的物理性能，且性能價(jià)格比合適，用其制作的密封件其密封性能優(yōu)于軟木橡膠、丁腈橡膠密封件。只要通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高鋼件剛性和表面質(zhì)量，用上述三種結(jié)構(gòu)的纖維軟木橡膠密封件作產(chǎn)品密封能取得滿意效果。其不僅能使用在全密封變壓器上，在其他普通產(chǎn)品上也值得推廣應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介：康鵬鎖(1961-)，男，陜西扶風(fēng)人，寶雞永興變壓器有限責(zé)任公司工程師，主要從事變壓器類產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作。

參考文獻(xiàn)
［1］錢(qián)稚熊.中小型全密封變壓器的技術(shù)措施.變壓器，1998，35(5)：11～12.
［2］咸陽(yáng)海龍復(fù)合材料有限公司產(chǎn)品樣本.