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压力表保护罩老化处理及解决措施探讨

许妍妍，梁书铭，吴浩萍

广东电网有限责任公司茂名供电局 525000

摘要：本文针对变电站断路器六氟化硫压力表模糊老化等问题，提出压力表保护罩模糊老化解决方案，在时效性和经济性方面能满足现场消缺要求，为运维人员可能存在的判断延时，甚至误判导致设备发展成重大缺陷的情况，提供了一些解决思路。

关键词：六氟化硫；压力表；模糊老化；

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1引言

近年来，各行各业对电力的需求迅速增长，电力负荷的结构发生了变化，对变电站设备投入和要求也越来越高。目前变电站一次设备长时间运行后，受天气影响，在室外经过高温、腐蚀等恶劣环境影响，站内一次设备的压力表等表面均在一定程度上出现模糊老化等问题[1]，在这种状况下：

（1）正常运维：当六氟化硫压力变化时，内部气体压力偏低，运维人员不能及时发现缺陷，不能立即采取措施进行补气。

（2）发现缺陷情况下：当六氟化硫压力偏低，对应现场核实，无法通过压力表计来核实问题，没有及时处理缺陷，导致设备发展成重大缺陷；

（3）发现异常情况下会造成运维人员误判，设备误发压力偏低的告警、闭锁信号，造成设备不应停电而停电运维；同时会造成运维人员判断延时，当气体进一步受潮，绝缘降低，通过压力表无法判断设备压力，进一步影响运维人员误判，可能造成设备爆炸，危害设备和人身安全，影响电力系统安全稳定运行。

2 压力表的材料

目前六氟化硫压力表的保护罩采用的是钢化玻璃和有机玻璃两种材料。

压力表保护罩少数采用钢化玻璃，因为钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力。但是在现场运维中，会因断路器内部承受压力过大，出现无锐角的小碎片，尤其是在110kV以上的断路器现场，碎片会对设备、人身造成风险，设备可能会误动，可能会造成运维人员误伤。

压力表保护罩多数采用有机玻璃材料，有机玻璃是由聚甲基丙烯酸甲酯树脂为主制造的一种透明塑料，聚甲基丙烯酸甲酯树脂由甲基丙烯酸甲酯聚合而成，是一种无色透明的线性高分子化合物[2]。

有机玻璃在材料中填充适量的防老化剂、化学添加剂、紫外光吸收剂、防氧化剂和其它辅助材料，比普通玻璃具有更多优良性，具有较强的热塑性、良好的韧性、以及透过性较好[2]。

有机玻璃的主要缺点是硬度较小，耐热性较差，对日光和溶剂的抵抗能力不强， 导热性能低，膨胀系数很大。

随着设备投运后，压力表保护罩材料会逐渐产生发黄模糊、老化处理现象，大量研究发现：材料的老化主要发生在材料表面，并从材料表面开始逐渐向里层均匀发展。材料老化到一定程度会发生明显变化形成“老化表面层”。具体见图1压力表模糊老化实物图。

图1压力表模糊老化实物图

3解决方案

   针对压力表模糊老化的缺陷，有机玻璃在高温、光照的环境下，紫外线会长时间不断与有机玻璃罩表面的分子，随着水解而产生黄色物质，使得表面分子结构变化，降低分子量并加速变老，结果就是产生黄变，黄变会降低有机玻璃的透明度。

3.1目前解决方案

一、更换压力表

基于一次设备表计老化缺陷处理，对更换压力表进行方案细化分级。包括：（1）物资申购；（2）物资到货，安排停电计划；（3）班组停电消缺，现场更换压力表。

二、清洁打磨

   考虑老化表面层问题，方案一：采用百洁布和油污克星，对表计发黄表面处理，清洁10分钟，可以去除表面油污，平整度不高。

方案二：砂纸和水，清洁发黄表面，清洁10分钟，优点：可以去除表面灰层杂质，平整度高。具体对比见下表1情况说明

表1情况说明

方案	特点	总结
百洁布和油污克星	优点：可以去除表面灰层，平整度不高。 缺点：容易留下杂质。	砂纸方案可操作性高，平整度高
砂纸和水	优点：可去除灰尘，杂质，平整度、完整度高

3.2措施探讨

根据目前消缺措施，提出一种方案镀膜技术，使其在有机玻璃表面具有优异的流平性能，不产生流挂以及“形变”此外，增加了基材表面平整度并起到封闭基材作用，对打磨后的有机玻璃表面粗糙度进行了有效的填充，使得镀膜与有机玻璃之间良好附着，并且有保护涂层之后，保证镀膜质量不开裂。

具体方案见下表2说明

表2镀膜方案说明

镀膜	清洁打磨	涂装渡漆	固化成膜
	将表面发黄老化层打磨掉。	采用合适材料，增大与有机玻璃附着力。	保护膜机制，提高防紫外线能力

4 实施说明

镀膜技术分为三个部分：（1）清洁打磨；（2）涂装渡漆；（3）固化成膜。

清洁打磨环节，通过粗细砂纸，打磨掉表面发黄物质。

（1）采用600#直至表面出现白色粉末状；

（2）采用1000#细砂纸进行打磨，直至表面光滑平整。

涂装渡漆环节中，镀漆其一要起到封闭基材的作用，可以使表面不容易发生开裂，防止在镀膜过程中有机玻璃基材中的低分子的挥发性物质逸出，影响镀膜质量；其二是增加基材表面的平整度，通过预处理，可获得光滑平整的镜面效果；三是有机玻璃与涂漆可获得较好的镀层附着性能，并提高反射效率；最后由于有机玻璃耐热性能较差，镀漆可以起到热缓作用，保护有机玻璃以免发生热形变

[3]。

采用UV漆和有机二氧化硅涂料，具有抗氧化性、透明性、耐光性和耐老化性能，可操作性高。

固化成膜环节中，要保证膜能够优异地附着在其表面，具有良好的匹配性，确保膜不开裂，同时保证透明件光学性能不会降低。需要考虑表面油漆固化成膜的时间和效果，将压力表放在天气晴朗的中午或者下午进行暴晒15分钟，记录表面情况。具体见下图2所示。

图2  处理后效果图

5总结

在现有解决方案基础上，提出镀膜技术方案包括清洁打磨、涂装渡漆和固化成膜。经过以上方案措施分析和说明，证实通过方案，达到了一定效果：

（1）时效方面，消缺处理周期大大压缩，提高设备、电网可靠性；

（2）相比同类型压力表，降低压力表的更换成本；

（3）可推广性较强，包括变电站表计设备，操作灵活。

参考文献

[1孔厂莱. 变电站断路器状态观察窗的改进[J]. 通讯世界：下半月, 2015(10):2.

[2]徐芳. 有机玻璃在航空制造领域的应用研究[J]. 黑龙江科技信息, 2015(25):2.

[3]李洁. 镀膜有机玻璃透明件保护涂层体系的研制[D]. 兰州大学, 2011.