一种屏蔽性能良好的继电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种屏蔽性能良好的继电保护装置，该继电保护装置的表面贴有电磁屏蔽的罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金，其可以实现对低频段和高频段的电磁波良好的屏蔽作用，同时防止了继电保护装置的电磁辐射对环境造成污染，又减少了外界电磁波对继电保护装置内电气设备的干扰；进一步地，该罩体的坡莫合金板表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、防雾、防冰冻和抗腐蚀的保护作用，能够延长继电保护装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于继电保护领域，更具体涉及一种屏蔽性能良好的继电保护装置。
技术介绍
在我们的生活环境中，各种电器用品如电视、微波炉、电磁炉、电脑、手机等都会产生电磁波，而广播电台、电视台、卫星通信等发射出的电磁波，都存在于我们的生活环境中。我们在享受便利生活的同时，也正和电磁波朝夕相处，和平共存。然而，随着现代技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大，一方面，电磁辐射会影响人们的身体健康,并且会对周围的电子仪器设备造成严重干扰，另一方面，电磁辐射会泄露信息，使计算机等仪器无信息安全保障。继电保护装置是指当电力系统中的电力元件或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。研究具有良好电磁屏蔽性能的继电保护装置能够减少电磁辐射带来的环境污染和对人类健康的影响。同时，继电保护装置由于是电力设备，其使用过程中表面的清洗要求断电，这也会给使用造成不便。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
存在的问题，提供一种屏蔽性能良好的继电保护装置。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种屏蔽性能良好的继电保护装置，所述继电保护装置的表面贴有电磁屏蔽的罩体，该罩体采用坡莫合金板和泡沫铝-铜-镍合金实现电磁屏蔽功能，同时罩体表面经过盐酸处理形成纳米片的超疏水结构，起到了自清洁、抗腐蚀的保护作用。所述罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金；所述坡莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中Ni和Fe的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝-铜-镍合金的厚度为3mm，该泡沫铝-铜-镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所述坡莫合金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。优选地，所述罩体的制作包括以下步骤：步骤一，坡莫合金板的制备；1)Ni含量的确定摒弃传统的中镍合金和高镍合金，采用Ni含量40％的低镍合金，并在其中加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；2)轧制将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合，并在其中加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素，通过冶炼熔融法并经过轧制得到坡莫合金板；3)热处理热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段；退火阶段：坡莫合金在保护氦气气氛中1000～1300℃退火5h；淬火和回火阶段：使合金冷却，然后配合600℃高温回火；最终冷却阶段：在保护氦气氛围下自然降温，经过冷却后获得坡莫合金板；步骤二，坡莫合金板表面疏水结构的处理；1)将坡莫合金板依次放入丙酮、乙醇、去离子水中超声30min，然后用氮气吹干；2)先配制26.5％的盐酸溶液，随后放入HF(38w％)溶液，搅拌均匀，将坡莫合金放入溶液中，75℃恒温水浴处理10h取出，然后用大量清水冲洗后放入干燥箱干燥，得到坡莫合金表面的纳米片结构；3)将盐酸处理过的坡莫合金浸泡到月桂酸钠修饰液(29mg/mL)中，在90℃的干燥箱中保温4h，完成坡莫合金表面的低表面能修饰；步骤三，泡沫铝-铜-镍合金的制备；1)分别加热金属铝、铜和镍到熔融状态，按照1:2:2比例形成金属混合液；2)将金属钙加入混合金属液进行搅拌，对熔融状态的金属进行粘度调节，使熔体的粘度增加；3)当粘度适合发泡时，将ZrH2鼓入金属液中作为发泡剂，通过搅拌使发泡剂与金属液充分均匀混合，在加热的粘滞金属液中释放出H2，金属液膨胀，冷却后得到泡沫铝-铜-镍合金；步骤四，电磁屏蔽罩体的制备；1)将泡沫铝-铜-镍合金裁剪成板状材料；2)在泡沫铝-铜-镍合金的两面涂抹粘合剂，将坡莫合金版与其粘合在一起，完成了宽频带电磁屏蔽罩体的制作。本专利技术的有益之处在于：1.坡莫合金的选取上，采用低镍合金中加入Mo、Si元素，得到了初始磁导率高且不易饱和的屏蔽材料，对低频磁场具有优良的屏蔽效能；通过对坡莫合金传统热处理工艺进行改进，通过在保护气氛中低温退火，保证了材料的纯度、光亮度和硬度；通过增加淬火和回火阶段，使坡莫合金的屏蔽性能得到大幅提高；采用泡沫铝-铜-镍作为屏蔽材料，高频电磁屏蔽性能比采用单一泡沫金属得到了大幅提高；采用“三明治”结构的屏蔽材料，一方面，同时对低频段和高频段的电磁波起到了良好的屏蔽作用，另一方面，既防止了继电保护装置的电磁辐射对环境造成污染，又减少了外界电磁波对继电保护装置内电气设备的干扰；2.坡莫合金表面经过盐酸及低表面能处理，可以在其表面形成微观的纳米片结构，该结构可以起到疏水的效果，对继电保护装置起到自清洁的效果，同时能够很好的防雾、防冰冻、抗腐蚀等效果。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1为本专利技术的罩体结构示意图。具体实施方式屏蔽是指限制内部辐射的电磁能量泄漏出内部区域,或是防止外来的辐射干扰进入某一区域，屏蔽作用是通过一个将上述区域封闭起来的壳体实现的，这个壳体可做成板式、网状式以及金属编织带式等。目前主要使用的电磁屏蔽材料主要有表面导电型材料类，填充型复合材料类，非晶金属材料类和透气材料类。低频和射频磁屏蔽的屏蔽原理是不同的。低频电磁波的能量基本由磁场能量组成，所以我们所要屏蔽的应该是电磁波的磁场分量，低频磁屏蔽，是利用铁磁性物质的磁导率高，磁阻小，对磁场有分路作用的特性来实现屏蔽。常用的材料为具有高磁导率的纯铁板、电磁钢板、坡莫合金板、非晶态薄带等。随着频率提高，电磁波的能量比重逐渐由磁场分量向电场分量倾斜，屏蔽机理也随之逐渐由侧重屏蔽磁场分量转向侧重屏蔽电场分量。屏蔽高频电场干扰的基本方法是通过在干扰点和被屏蔽点之间加入一个屏蔽层，来保护屏蔽点不受干扰，屏蔽材料可以用导电性良好的铝、铜、锡、银等。进行宽频带的电磁屏蔽是许多设备设计过程中必须考虑的，针对不同材料，不同结构，不同工艺对电磁波屏蔽效能不同，本专利技术的屏蔽材料设计采用一种类似三明治结构，用两层坡莫合金板的中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金的结构模型实现电磁屏蔽。金属材料是电气设备常用到的工程材料，在日常的生产生活中有着广泛应用，比如交通、装饰、机械、电力等领域。然而在使用过程中，金属的腐蚀给社会生产带来了巨大的经济损失，腐蚀过程大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽性能良好的继电保护装置，其特征在于，所述继电保护装置的表面贴有电磁屏蔽的罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝‑铜‑镍合金；所述坡莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中Ni和Fe的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝‑铜‑镍合金的厚度为3mm，该泡沫铝‑铜‑镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所述坡莫合金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽性能良好的继电保护装置，其特征在于，所述继电保护装置的表面贴有电磁
屏蔽的罩体，该罩体为三明治结构，具体为两层坡莫合金板中间夹一层泡沫铝-铜-镍合金；
所述坡莫合金板的厚度为0.5mm，该坡莫合金板表面由纳米片结构覆盖；该坡莫合金板中
Ni和Fe的比例为2:3，并且加入质量分数分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；所述泡沫铝-铜
-镍合金的厚度为3mm，该泡沫铝-铜-镍合金中镍的含量为5％～40％；所述纳米片结构为所
述坡莫合金板经盐酸和低表面能十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷修饰得到。
2.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述罩体的制作包括以下步骤：
步骤一，坡莫合金板的制备；
1)Ni含量的确定
摒弃传统的中镍合金和高镍合金，采用Ni含量40％的低镍合金，并在其中加入质量分数
分别为0.5％和1％的Mo、Si元素；
2)轧制
将熔融状态的Ni和Fe按照2:3的比例进行混合，并在其中加入质量分数分别为0.5％和
1％的Mo、Si元素，通过冶炼熔融法并经过轧制得到坡莫合金板；
3)热处理
热处理分退火、淬火和回火、最终冷却阶段；退火阶段：坡莫合金在保护氦气气氛中
1000～1300℃退火5h；淬火和回火阶段：使合金冷却，然后配合600℃高温回火；最终冷<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱炎新，
申请(专利权)人：邱炎新，
类型：发明
国别省市：浙江;33