封闭母线密封性不良的原因分析与处理

宋永武

（黑龙江火电三公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

1 封闭母线泄漏的原因分析

大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程的封闭母线为全连式离相封闭母线，其主母线外壳为Φ1050×8、铝导体为Φ500×12mm；厂用分支回路封闭母线外壳为Φ700×5、铝导体为Φ150×10mm；PL、PA柜分支全连式封闭母线为 Φ700×5、铝导体为 Φ150×10；由北京电力设备总厂生产。我公司负责#1机部分封闭母线焊接。主母线全长约40.5米/三相，厂用分支母线长约30.8米/三相，投运条件为封闭母线内充干燥压缩空气，并能长期保持微正压，达1500Pa/cm2，充气装置由封闭母线厂配套供给，封闭母线的焊接采用氩弧焊接，1台机组有30多个焊口。根据封闭母线的结构及以往工程的工作经验，得出导致封闭母线泄漏的原因，主要有以下几个方面。

1.1 封闭母线自身结构的缺陷

每段封闭母线由外壳、导体、绝缘子3部分组成，外壳与导体通过绝缘子将位置相对固定，为达到封闭母线良好密封，绝缘子底座与底座铝盖板两者之间接触面紧密，并在两接触面间加圆环形橡胶垫圈。大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程的封闭母线的具体结构是：封闭母线的导体，在同一断面上用三个支持绝缘子支撑,每个绝缘子之间相差 120°，绝缘子的装设便于拆卸和更换。如图1所示。封闭母线一段一段地连接起来，成为整套封闭母线。由于支柱绝缘子多，绝缘子弹性块活动性较大,加上长距离的运输震动造成封闭母线结构松动，引起绝缘子固定螺丝处的泄漏概率增大。

1.2 封闭母线的焊接质量差

由于封闭母线大部分的连接是通过焊接（包括制造厂的连接），而封闭母线的外壳为纯铝材，铝板容易氧化，在铝板表面生成一层氧化膜，且氧化膜的比重较大，不易浮出熔液而形成焊缝夹渣；另外，液态铝可溶解大量氢气,固态铝几乎不溶解氢，因此，熔化的焊缝金属快速冷却与凝固时，氢气来不及析出,容易在焊缝中聚集形成气孔；焊接环境潮湿等因素也会影响焊接处的密封性能。因此焊前应清除焊口的污物及氧化膜，填充焊线的焊丝纯度不得低于L2（不低于99.5%）。当环境温度低于10℃时，为保证焊线质量，应有焊前加温及焊时保温的措施，焊线的总截面应不小于被焊导体总截面的1.25倍。

1.3 其他原因

此外，由于充气管路连接不严密，即封闭母线微正压装置充气管路间的连接,封闭母线与设备连接口的盘式绝缘子密封不严以及与封闭母线的接口处的连接，也存在一定程度的泄漏。

对以上几种引起封闭母线泄漏的原因进行分析，并通过对几台机组封闭母线泄漏情况的数据进行统计后发现，由于装配不严引起的泄漏占65%左右，而焊接质量不好引起的泄漏约占30%。其它原因约占5%。

2 封闭母线泄漏的解决方法

2.1 确保装配质量

封闭母线经过长途运输，会造成各式各样的变形。封闭母线开箱后，应首先对封闭母线进行检查，对于未变形的母线直接进行检漏，对其中变形的封闭母线，按质量要求对其进行校正，合格后再进行分段检漏。

封闭母线进行检漏的具体方法为：试验前，用薄橡胶布制成2个袋，袋口略小于封闭母线外径，其中1只袋在底部引出1根T型管子，引出的一端装1只压力表，另一端装进气阀及进气管。试验时，将2个袋套在封闭母线的两端，并用钢抱箍将袋口与封闭母线扎紧，然后将压力为12.5 mbar压缩空气吹入封闭母线，并关闭进气阀，记录时间开始试验。压力从12.5 mbar降到5 mbar的时间应大于9min。

通过多次试验证实支柱绝缘子的固定螺丝是引起泄漏的主要原因，如图2所示，绝缘子固定在圆形盖板上，圆形盖板通过固定螺丝与封闭母线外壳相连接，圆形盖板与外壳之间有一只“0”形密封圈，空气通过螺孔与螺丝之间的缝隙泄漏出去。对封闭母线检漏时作过统计，绝缘子固定螺丝处就有很多处不同程度的漏气。

为此，在螺丝与盖板之间增加了一只“0”形密封圈，使螺孔与大气隔绝，有效地阻止了空气的外泄，在此之前，也曾采取过更换加厚的密封圈和加添密封胶等措施，但效果都不理想。另外，在波纹管片之间的密封结构处也添加了环氧树脂，以杜绝泄漏。

2.2 提高焊接质量

铝极易氧化，只能采用惰性气体保护电弧焊。为保证焊接质量，母线焊接工作必须由经过考试合格的氩弧焊工担任，且焊接前还作焊样，并经射线检验合格后才能正式对母线进行焊接。焊接前技术人员应根据不同的部位，施焊电流的大小 ，焊接环境的要求等作出详细的技术要求，明确技术要点、难点和质量目标，并将焊接质量与奖励挂钩，实行奖优罚劣制度。对焊接环境应事先做好各方面的防护措施 ，保证焊接条件。通过以上方法有效地提高了焊接质量，达到了预期效果。

3 实际施工中达到的效果

根据大唐哈尔滨第一热电有限公司与封闭母线厂的技术协议，当投入微正压充气装置时，外壳的空气泄漏率不超过每小时外壳容积的2-6%。根据多个现场施工经验及封闭母线厂家代表经验，总结出当微正压系统完成充气并停止运行后开始记时，直至再次启动间隔时间达到20分钟即可满足要求。

因大唐哈尔滨第一热电有限公司2×300MW新建工程#1机组封闭母线正在施工过程中，因此采用上述方法达到的效果暂时无法预测。

4 结语

从以上分析可以看出，封闭母线的泄漏与厂家对产品的设计、施工过程有密切关系。根据封闭母线的结构，厂方应改善设计，努力使其更合理，例如，导体支柱绝缘子固定螺丝处加“0”形密封圈，或制造时作些修改，使固定螺丝不与封闭母线气室直接接触等。施工单位则应做到以下几点：(1)施工人员应端正态度，明确质量要求；(2)技术人员应分析封闭母线的结构，找出可能发生封闭母线泄漏的原因，制定相应的措施，提出详细的技术要求；(3)质量检验人员应把好过程控制这一关，不给封闭母线泄漏留隐患。

[1]《封闭母线出厂技术文件》.北京电力设备总厂.

[2]马生芳.《封闭母线密封性不良的原因分析与处理》.

[3]李林,汪浩.《三峡左岸电厂20kV封闭母线安装工艺综述》.