一种用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法与流程

本发明属于静电消除装置领域，尤其涉及一种用于有源静电消除装置所用绝缘灌封胶的选取方法。

背景技术：

1、有源静电消除器，通常又称高压静电消除器，是工业生产中控制、消除静电危害与障碍的关键设备，其消电性能的稳定性对生产良率产生着重要影响；而其内部高压线路的绝缘性能又是保证其消电性能的重要基础。

2、因此，针对产品的具体高压结构和所采用的制造工艺，选取与之适用的高绝缘性能灌封胶至关重要。

3、现有高压静电消除器所用绝缘灌封胶的选取方法，是以消电器的工作高压值作为选取标准的。

4、比如，工频交流离子棒产品的工作输入高压为7000v ac，即高压线路上存在7000v的交流电压，如图1所示。则所选取绝缘灌封胶的绝缘性能(通常主要是指耐电压性能)至少需要大于7000v/mm。

5、现有技术方案存在如下技术缺陷：

6、依据现有技术方法选取的绝缘灌封胶，普遍存在着绝缘性能过低的问题，容易造成高压线路的(对地)绝缘击穿，最终导致离子棒及高压电源的烧损。

7、如何改变现有绝缘灌封胶的选取模式，能够正确判断所选取的绝缘灌封胶绝缘性能，有利于指导静电消除器用绝缘灌封胶的选型，使评判标准和结果能够具体、量化，更加科学、合理，是实际工作中一个急待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法。其根据产品的具体电结构及所采用的制造工艺，选择“消电器绝缘结构内部最大电场强度”这一直接影响(表征)绝缘性能的技术指标，采用有限元分析的方式，来模拟、计算消电器绝缘灌封胶内部的场强分布，得到具体量化的电场强度指标；并将其与预选用绝缘灌封胶的介电强度进行对比，以此来判断所选取的绝缘灌封胶绝缘性能。有助于指导静电消除器用绝缘灌封胶的量化选型，使评判标准和结果能够量化，更加科学、合理。

2、本发明的技术方案是：提供一种用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是：

3、1)根据消电器内部的绝缘结构及制造工艺，构建整体的仿真结构模型；

4、2)根据消电器的正常使用要求、所用材料及所预选用绝缘灌封胶的介电常数，构建仿真结构的静电场物理模型；

5、3)对设置好物理参数的结构模型进行有限元分析与求解；

6、4)得到消电器内部空间的场强分布、最大场强部位及其最大场强值；

7、5)比较消电器绝缘空间内的最大场强值emax与所预选用的绝缘灌封胶的介电强度值ds或击穿电压值；

8、6)当消电器绝缘空间内的最大场强值emax小于绝缘灌封胶的介电强度值ds时，则可以选用此绝缘灌封胶；

9、7)当消电器绝缘空间内的最大场强值emax大于或等于绝缘灌封胶的介电强度值ds时，则不能选用此绝缘灌封胶。

10、进一步的，所述选取消电器用绝缘灌封胶的方法，根据产品的具体电结构及所采用的制造工艺，选择“消电器绝缘结构内部最大电场强度”指标，采用有限元分析的方式，来模拟、计算消电器绝缘灌封胶内部的场强分布，得到具体量化的电场强度指标；并将其与预选用绝缘灌封胶的介电强度进行对比，以此来判断所选取的绝缘灌封胶绝缘性能，实现静电消除器用绝缘灌封胶的量化选型，使评判标准和结果能够更加科学、合理。

11、具体的，所述的制造工艺至少包括焊点的形状。

12、具体的，对所述的仿真结构模型，应用以下静电场物理方程：

13、

14、d＝ε0εre

15、

16、其中，e为电场强度，v为所施加的高电压，d为电位移，ρv为电荷密度，ε0为真空介电常数，εr为相对介电常数。

17、进一步的，在所述的物理参数设置中，将求解域边界的边界条件，设置为零电荷。

18、进一步的，对设置好物理参数及边界条件的结构模型，进行有限元分析与求解，得到所述仿真结构模型的场强分布、最大场强部位及其最大场强值emax。

19、与现有技术比较，本发明的优点是：

20、1.本发明的技术方案，舍弃了只“根据消电器工作电压来确定所选用绝缘灌封胶绝缘性能”这一非决定性的技术指标；而选择了“消电器绝缘结构内部最大电场强度”这一直接影响(表征)绝缘性能的技术指标，使评判标准和结果能够量化，更加科学、合理。

21、2.本技术方法，通过合理构建仿真模型，并输入消电器实际工作参数和预选用绝缘灌封胶的技术性能参数，经过精确的有限元分析计算，得到量化的电场强度指标；并将其与预选用绝缘灌封胶的介电强度进行对比，如此更有利于指导静电消除器用绝缘灌封胶的量化选型。

技术特征：

1.一种用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是：

2.按照权利要求1所述的用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是所述选取消电器用绝缘灌封胶的方法，根据产品的具体电结构及所采用的制造工艺，选择“消电器绝缘结构内部最大电场强度”指标，采用有限元分析的方式，来模拟、计算消电器绝缘灌封胶内部的场强分布，得到具体量化的电场强度指标；并将其与预选用绝缘灌封胶的介电强度进行对比，以此来判断所选取的绝缘灌封胶绝缘性能，实现静电消除器用绝缘灌封胶的量化选型，使评判标准和结果能够更加科学、合理。

3.按照权利要求1所述的用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是所述的制造工艺至少包括焊点的形状。

4.按照权利要求1所述的用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是对所述的仿真结构模型，应用以下静电场物理方程：

5.按照权利要求1所述的用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是在所述的物理参数设置中，将求解域边界的边界条件，设置为零电荷。

6.按照权利要求1所述的用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，其特征是对设置好物理参数及边界条件的结构模型，进行有限元分析与求解，得到所述仿真结构模型的场强分布、最大场强部位及其最大场强值emax。

技术总结
一种用于选取消电器用绝缘灌封胶的方法，属静电消除领域。包括构建整体的仿真结构模型，构建仿真结构的静电场物理模型，进行有限元分析与求解，得到消电器内部空间的场强分布、最大场强部位及其最大场强值，比较消电器绝缘空间内的最大场强值与所预选用的绝缘灌封胶的介电强度值或击穿电压值；当消电器绝缘空间内的最大场强值小于绝缘灌封胶的介电强度值时，则可以选用此绝缘灌封胶；当消电器绝缘空间内的最大场强值大于或等于绝缘灌封胶的介电强度值时，则不能选用此绝缘灌封胶。其通过具体量化的电场强度指标；来判断所选取的绝缘灌封胶绝缘性能。有助于指导静电消除器用绝缘灌封胶的量化选型，使评判标准和结果能够量化，更加科学、合理。

技术研发人员：孙卫星,李鹏,杨庆瑞
受保护的技术使用者：上海安平静电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11