[发明专利]测量气体绝缘封闭开关用O形密封圈压缩永久变形的方法

说明书

本发明公开了一种测量气体绝缘封闭开关用O形密封圈压缩永久变形的方法，包括以下步骤：（1）在O形密封圈上截取待测试样；（2）测量待测试样截面受压缩前的截面直径和受压缩恢复后的真实压缩方向截径，本发明所述的测量气体绝缘封闭开关用O形密封圈压缩永久变形的方法在测量过程中，对待测试样的真实压缩方向上的厚度值进行了测量，待测试样在受压恢复后的最小厚度值即为真实压缩方向截径，而现有技术只是测量O形密封圈的表观压缩方向截径，本发明所述方法得到的压缩永久变形准确性高，对O形密封圈的寿命预测具有重要意义。

技术领域

本发明涉及电气设备性能检测技术领域，尤其涉及一种测量气体绝缘封闭开关用O形密封圈压缩永久变形的方法。

背景技术

气体绝缘封闭开关设备(英文名称：Gas Insulated Switchgear，简称：GIS)是一种高压电气设备，其内部充有一定压力的六氟化硫气体作为绝缘介质，并通过法兰-硫化橡胶O形密封圈结构进行气体密封。对密封圈进行使用寿命预测时，一般采用相同材料的硫化橡胶，制成圆柱形的试样，依据通用硫化橡胶试样的标准，对试样进行长期的热氧加速老化实验，然后以压缩永久变形作为老化特征量，采用阿累尼乌斯图方法求出使用寿命。

现有技术在确定O形密封圈压缩永久变形时，无法直接以O形密封圈为试样进行测量。一般采用相同材料的硫化橡胶另制数个圆柱形的试样，依据通用硫化橡胶试样的标准，测量圆柱形的试样的初始高度，然后进行压缩和热老化实验，再测量试样的恢复后高度，计算压缩永久变形。因上述测量过程中，没有采用O形密封圈为试样，以圆柱形的试样替代O形密封圈时，试样在压缩和热老化过程中的变形不同。因此，通过测量圆柱形试样的压缩永久变形无法准确得出O形密封圈的压缩永久变形。

计算压缩永久变形，测量时，关键是准确测量O形密封圈试样变形前后的方向截径。所述方向截径为产生永久变形的O形密封圈的某一横截面的厚度，具体定义O形密封圈的方向截径：老化后O形密封圈截面轮廓如图1中的(a)所示。有给定方向p，作一条直线l⊥p于A，作直线l′∥l，使l′与截面轮廓只有1个交点A′。因为截面轮廓近似为轴对称形状，所以l′也是切线。定义l与l′之间的距离d_k为p方向截径。

将试样自然放置状态下竖直方向记为方向p₂，如图1中的(c)所示。p₂方向截径d_p2称为表观压缩方向截径。密封圈受压方向上的形变总是最大的，压缩永久变形现象也最严重，老化O形密封圈最短方向截径对应的方向是其真实受压缩方向p₁，如图1中的(b)所示。p₁方向截径d_p1称为真实压缩方向截径。

因为O形密封圈是一个圆环，从该O形密封圈上截取的弧形试样，将该弧形试样自然地放置在水平面上，该弧形试样会依靠圆弧形状稳定地摆放，不容易产生晃动；现有技术测量所述弧形试样自然地放置在水平面上，其某一横截面上竖直方向p₂的厚度d_p2，即表观压缩方向截径，由于O形密封圈老化时可能发生扭转，导致真实压缩方向p₁不是竖直方向p₂，从而竖直方向p₂只是表观上的压缩方向。而现有技术中测量的只是表观上压缩方向的方向截径，导致测量的压缩永久变形不准确。

产生永久变形后O形密封圈截面试样的截径测量不如圆柱形试样高度测量简单，体现在产生永久变形后O形密封圈的不规则形状以及摆放O形密封圈时试样产生倾斜，如图1所示。但是《GB/T 5720-2008O形橡胶密封圈试验方法》和《GB/T 2941-2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序》只给出了O形圈截径的测量方法，没有提及产生永久变形试样的测量方法。因此，针对气体绝缘封闭开关用O形密封圈的方向截径测量研究对准确测量压缩永久变形和寿命预测具有重要的意义。

发明内容