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浅议油浸式变压器密封结构摘 要 变压器密封部件较多，因此密封结构显得十分重要。本文通过对目前变压器各种密封件及密封结构件的几何形状和受力分析后，提出了 改进的具体结构和数据。 关键词 油浸式变压器 密封件 密封圈油浸式变压器密封性能的好坏，是变压器制造厂和运行单位所关注的问题，变压器的渗漏油不仅危及变压器的安全运行，也严重的影响变压器的外观。 油浸式变压器密封性能的优劣，取决于胶垫的材质性能和密封结构的合理程度。因此，密封结构应当使胶垫受到的压紧力均匀适宜，并能保持胶垫具有一定的弹性；密封面要光滑平整，应有合适的截面形状，这样才能得到良好的密封效果。 一、影响密封可靠性的因素 （一）被密封表面的形状 被密封表面的结构形态可以分为宏观与微观两种类型。宏观表面状态可以作成光滑的、凸棱的、凹槽的以及凸棱和凹槽相间的四种，其中后三种形态通过造成被密封介质难于通过的迷宫式曲径而增大了接触面，但是，即使这种表面凸棱非常微小和均匀，也会成为密封材料中应力高度集中的因素，使密封件逐渐被破坏。而且，要使密封材料添封被密封表面上的凹槽，需要对整个密封件加以更大的压力，从而密封件中产品过大的压力而提前失效。因此，被密封表面采用凸棱凹槽结构，在密封初期可能会收到一定的效果，但时间一长就会产生不良的影响。所以最佳和用之有效的密封表面还应该是平滑表面。 （二）密封件与金属密封面两者接触面上产生的摩擦力抵抗作用在它上面的介质压力，使密封件保持一定的稳定性。若无其他措施，当介质压力达到一定值时，会克服摩擦阻力，使密封件顺介质压力作用的方向发生位移，破坏原来的密封状态。 （三）被密封介质的种类 被密封介质的性质是决定密封结构的重要因素之一。必须考虑到变压器油的粘度及其对接触面的润滑作用这两大因素。油的粘度越高，就越容易实现密封。而油对胶垫与法兰接触面润滑良好时，会使它们之间形成一层很薄的液膜，起一种胶粘层的任用；反之，如果油对接触面根本没有润滑作用，它就不会渗进微观间隙，因而也不会发生失密泄漏现象；存在的问题是，当油对接触面的润湿不足时，最容易发生失密泄漏。 （四）温度的影响 密封胶垫一般在环境温度下安装就位。当变压器运行后温度发生变化时，由于橡胶线性热膨胀系数与金属线性热膨胀系数相比一般高出一个数量级，从而可能引起密封胶垫中的附加热应力。此外，随高温的长时间作用，胶垫也会逐渐老化而失去其原有的弹性，从而影响密封效果；若胶垫长期处于较低温度状态下，它也要变脆而失去其原有的高弹性能。 二、变压器密封结构的改进以减少渗漏油的措施 一个良好的密封结构，除了密封表面光滑、平整、不变形外，还应当保持胶垫的弹性。而限压结构即钢性联贯结构，是确保胶垫不失去弹性的有效方法。这种结构能使胶垫的压缩量控制在最佳范围内，现将几种限压密封结构介绍如下： （一）在一侧法兰上开有胶垫槽口的结构。 如图1所示，此种适用于中、小圆形或矩形法兰结构，法兰要有一定的厚度，槽口要进行机构加工。槽深l=(0.7～0.8)δ-△；槽宽n=bδ/t+△t。式中：δ为胶垫厚度，b为胶垫宽度，公差△＝0.1～0.4，△t＝0.2～0.5。 图1 法兰一侧开槽结构 （二）密封面一侧加焊护框的结构。 如图2所示，图中三道护框为了增加法兰钢度和美感，根据结构情况也可以焊两道或一道护框，该结构适用于有一定宽度的大型法兰和箱沿部位，不进行机械加工的密封面，护框采用方钢或圆钢。护框的高度＝0.7δ-△，即方钢的厚度或圆钢的直径。 图2 加护框结构 三、在两法兰之间紧固螺栓的外侧加装开口钢圈的结构形式 如图3所示，此种适用于中小型圆法兰，采用此结构时坚固螺栓至法兰外沿的间距要适当增大（加大法兰外径），满足安装限压钢圈的需要。钢圈的直径φd=(0.7～0.8)δ-△；开口圈的直径φd0=≤φD0+Md 图3 加开口钢圈护框结构 四、选用密封胶垫形状的改进以减少渗漏油的措施 目前变压器密封胶垫经过改进主要采用以下三种形状供变压器制造厂参考。 （一）O形断面密封圈 它最大优点是节省材料，但由于它对密封面的机械加工要求较高，以及它本身的合模接缝位置要求在45°处，模具制造成本高，因此，除非较小的密封部位（如塞子等）用O形断面密封圈外，法兰盘连接密封件均不用它。 （二）D形断面密封面 主要用于杆件的静密封。其密封结构形式为“填合式”，它有三个密封面，即内径侧、外径侧的上下圆弧面，因此，要求它的合模接缝位置应设在上下面或有一个是设在外径侧水平面上。这样的模具结构复杂，制造成本较高，同时使用这种密封件对接触面机械加工的要求也高。所以，除非像套管端部这样比较重要的部位采用D形断面密封圈外，一般可以用O形断面密封圈代替它。