CN101699586A - 高频变压器绝缘浸渍处置工艺 - Google Patents

高频变压器绝缘浸渍处置工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高频变压器绝缘处置工艺，利用本发明方法可显著改善高频变压器表面质量，变压器表面覆盖完整、铁芯和绕组的空隙完全填充，漆层有光泽无漆瘤、皱皮、大片流漆。本发明通过技术方案予以实现：a)浸漆：对铁芯部件浸渍高温环氧胶，放入密封容器，烘烤2小时；b)绕线：在铁芯部件上包扎玻璃布带绝缘，绕制初、次级绕组，包扎玻璃布带绝缘；c)浸漆：在70℃±10℃条件下烘烤0.5小时；d)烘烤：然后，放入真空罐中，抽真空，保压10min，升至常压后，再加压至0.3MPa～0.4MPa，保压20min，烘烤2小时；e)封装：灌注高温环氧胶，放入同一密封容器中进行烘烤。本发明制作的高频变压器具有热稳定性好，绝缘性能优异，能够完成高能脉冲的升压输出。

Description

高频变压器绝缘浸渍处置工艺
技术领域
本发明涉及一种高频变压器的绝缘处置工艺。更具体地说，本发明涉及通过该方法处理后，高频变压器热稳定性好，绝缘性能优异，能够完成高能脉冲的升压输出。
背景技术
由于高频变压器中通过的高频电流，绝大部分是“非正弦波”，因此，现有技术中，为提高变压器的绝缘性能，增加机械强度，防止潮湿，降低生产成本，满足产品的特殊性能，通常要对变压器进行浸漆。而且变压器绝缘浸漆处置的好坏直接影响着高频变压器的电气绝缘性能，绝缘性能优异、脉冲转换效率高的高频变压器能够满足高能脉冲输出性能要求。
在传统的高频变压器制作工艺中，绕制变压器时，线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离，均要使用绝缘材料，变压器框架材料一般用酚醛纸板制作，层间用聚脂薄膜或电话纸作隔离，绕阻间用黄腊布作隔离。目前，用于线圈浸渍的绝缘漆种类很多，有沥青、酚醛、环氧、聚酯等树脂组成的有溶剂漆。用于灌注的材料有环氧树脂胶、聚酯树脂胶、硅橡胶这些浸渍漆的溶剂。灌注材料及其固化剂：间苯二胺、乙二胺、邻苯二甲酸酐等，在高温下固化时间长，溶剂挥发性强，毒性大，严重地影响着操作工人的身体健康，溶剂挥发得不彻底还会影响变压。
通常，高频变压器绝缘处理方法采用甲酚清漆作为浸渍材料进行绝缘处理。浸渍灌注多数是用二步法完成的，即线圈经过浸渍后再进行灌注。传统有沉浸、连续沉浸、滴浸、滚浸及真空浸渍等绝缘处理方法，除真空浸渍烘干外，其他几种浸渍工艺都存在浸烘周期长，耗能大效率低，操作场所有害气体对操作工身体有严重危害，环境污染特别严重等缺点。而且工艺复杂，浸渍时间长，在烘焙的过程中挥发出大量溶剂，污染环境，影响生产工人的身体健康。又由于浸漆流动的不均匀性，在浇注时容易产生气泡，变压器表面未完全被漆膜填充，表面会产生大片流漆、漆瘤、皱皮，导致变压器整体电气绝缘性能无法满足高能脉冲输出要求。
发明内容
本发明的任务是提出一种电气绝缘性能优异、环境适应性能强、热稳定性好的高频变压器的绝缘浸漆处置工艺，通过本发明绝缘浸漆处置后的高频变压器表面无漆瘤、皱皮、大片流漆，铁芯和绕组的空隙完全填充，变压器表面覆盖完整、漆层有光泽。
为了达到上述目的，本发明提供的一种高频变压器绝缘浸漆处置工艺，其特征在于，该工艺方法由以下步骤组成：
a)浸漆：对铁芯部件浸渍高温环氧胶，并放入密封容器中，在140℃±10℃条件下烘烤2小时；
b)绕线：在铁芯部件上包扎玻璃布带绝缘，绕制初、次级绕组，包扎玻璃布带绝缘；
c)浸漆：将浸渍环氧胶后的定子绕组，在同一密封容器中连续快速完成浸渍烘干，在70℃±10℃条件下烘烤0.5小时；
d)烘烤：然后，放入真空罐中，抽真空至-0.1MPa～-0.2MPa，保压10min，升至常压后，再加压至0.3MPa～0.4MPa，保压20min，在(140±10)℃条件下烘烤2小时；
e)封装：将封装好的高频变压器，灌注高温环氧胶，放入同一密封容器中，在115℃±10℃条件下，烘烤1.5小时，升温至155℃±10℃条件下烘烤3小时。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
采用在铁芯部件上包扎有很高绝缘等级(C级)的玻璃布带绝缘，在绕制初、次级绕组后，在绕组上包扎玻璃布带绝缘，然后将定子绕组浸渍高温环氧胶，进行烘烤、保压、烘烤等工序，通过上述工艺方法制作的定子绕组不易被电离或击穿，层间电气绝缘性能高，绝缘漆层有足够耐热性能，并且有一定的耐腐蚀能力，不仅有卓越的机械和电气性能指标，而更为突出的是这些指标对周围的湿度和温度不敏感。它在高温、低温以及在较大湿度、严重盐雾污秽的情况下仍有优良的性能。
经过对高频变压器进行解剖观察，测试绝缘电阻和抗电强度，对本发明绝缘浸渍漆的性能进行了深入细致的检测，经过所述工艺方法处理后线包的外观质量与挂漆量符合检验绝缘浸渍漆技术指标。工艺验证：使用本发明方法的高频变压器绝缘性能、机械性能和外观质量都比传统的浸渍烘干处理方法有较大的提高。高温环氧胶渗透能力强，填充饱满，无多余挂漆，定子铁心内外径无需刮漆，高温环氧胶在浸渍过程中无浪费现象，并极大地减轻了劳动强度。
本高频变压器包封效果好，表面无漆瘤、皱皮、大片流漆，铁芯和绕组的空隙完全填充，变压器表面覆盖完整、漆层有光泽。解决了传统的浸漆技术存在容易产生气泡，铁芯和绕组的空隙、变压器表面未完全被漆膜填充，高频变压器电气绝缘性能存在缺陷的不足之处；解决了高频变压器内部各种绝缘构件之间的绝缘配合、工艺配方和浇注均匀等技术难题。满足了高频变压器高能脉冲输出的性能需求。
具体实施方式
在以下实施例中将进一步举例说明本发明，这些实施例仅用于说明本发明而对本发明没有限制。
在以下实施例中，高频变压器绝缘处置工艺，主要包括，
a)浸漆：对铁芯部件浸渍高温环氧胶，使铁芯绝缘；
b)绕线：在铁芯部件上绕制初、次级绕组，装配成定子绕组；
c)浸漆：将定子绕组浸渍高温环氧胶并进行首次烘烤；
d)烘烤：对首次烘烤后的定子绕组在真空罐内进行保压处理，再进行烘烤；
e)封装：封装高频变压器，灌注高温环氧胶，烘烤高频变压器。
首先，对高频变压器的铁芯部件进行浸漆处理，此步骤是高频变压器绝缘处理主要的前期处理工艺。采用配制的高温环氧胶，在密封容器中，于140±10℃条件下烘烤2小时，达到铁芯部件的完全绝缘。
在经以上处理的铁芯部件上包扎玻璃布带绝缘，绕制初、次级绕组，包扎玻璃布带进行层间绝缘处理，进行层间绝缘处理的定子绕组不易被电离或击穿，层间电气绝缘性能高，检查定子绕组次级峰值输出电压值应大于18KV。
对高频变压器的定子绕组浸渍高温环氧胶，在70℃±10℃条件下烘烤0.5小时，取出放入装有高温环氧胶的容器中，然后将装有组件的容器放入真空罐中后抽真空至-0.1MPa～-0.2MPa，保压10min，升至常压后，再加压至0.3MPa～0.4MPa保压20min，通过以上处理，高温环氧胶将被压入到每一个细小的缝隙中，完全填充铁芯和绕组的空隙，用这种方法处理后被解剖的定子绕组内部浸渍高温环氧胶致密，表面胶膜覆盖完整，浸渍生产周期短，工效高。
升至常压后将定子绕组取出容器，将其多余的高温环氧胶清理干净，放入烘箱内，在140℃±10℃条件下烘烤2小时，将烘箱的温度降至常温后，取出定子绕组，浸渍后定子绕组表面形成一层有一定电气、机械强度并保持性能稳定的薄膜，定子绕组的次级峰值输出电压值应大于18KV。
将定子绕组装入高频变压器固定盒内，在115℃±10℃的烘箱内预热30min，取出组件，将高温环氧胶灌入高频变压器固定盒，高温环氧胶应将高频变压器组件全部覆盖，然后在115±10℃的烘箱内烘烤1.5小时，升温至155℃±10℃条件下烘烤3小时，高频变压器组件次级峰值输出电压值应大于18KV。
按高温环氧胶组成的重量份数：环氧树脂(E-51)100份，3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(NA)30～40份，NA酸酐(Methylnadic.anhydride)40～50份，2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)1-2份，滑石粉70-80份的比例份数范围中的任意取值配制高温环氧胶。
实施例1
在配制的高温环氧胶中，在环氧树脂E-51重量比为100g时，3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(NA)36g，NA酸酐(Methylnadic.anhydride)15g，2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)1ml，滑石粉80g。
将环氧树脂装入玻璃烧杯中，然后再依次将NA酸酐和3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐装入玻璃烧杯中混合，放在暗火电炉上加热。加热过程中需不停搅拌，待温度达到105℃～125℃时使其溶解成透明液体，此时NA酸酐必须完全溶解，且温度不能超过125℃，然后加入滑石粉搅拌均匀。降温至90℃～100℃时，加入2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)搅拌均匀，即配得高温环氧胶。
实施例2
在配制的高温环氧胶中，在环氧树酯E-51重量比为100g时，3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(NA)48g，NA酸酐(Methylnadic.anhydride)40g，2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)2ml，滑石粉80g。
将环氧树脂装入玻璃烧杯中，然后再依次将NA酸酐和3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐装入玻璃烧杯中混合，放在暗火电炉上加热。加热过程中需不停搅拌，待温度达到105℃～125℃时使其溶解成透明液体，此时NA酸酐必须完全溶解，且温度不能超过125℃，然后加入滑石粉搅拌均匀。降温至90℃～100℃时，加入2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)搅拌均匀，即配得高温环氧胶。

Claims (3)

1.一种高频变压器绝缘浸漆处置工艺，其特征在于，该工艺方法由以下步骤组成：
a)浸漆：对铁芯部件浸渍高温环氧胶，并放入密封容器中，在140℃±10℃条件下烘烤2小时；
b)绕线：在铁芯部件上包扎玻璃布带绝缘，绕制初、次级绕组，在绕组上包扎玻璃布带绝缘；
c)浸漆：将浸渍环氧胶后的定子绕组，在同一密封容器中连续快速完成浸渍烘干，在70℃±10℃条件下烘烤0.5小时；
d)烘烤：将所述定子绕组放入真空罐中，抽真空至-0.1MPa～-0.2MPa，保压10min，升至常压后，再加压至0.3MPa～0.4MPa，保压20min，在(140±10)℃条件下烘烤2小时；
e)封装：将封装好的高频变压器，灌注高温环氧胶，放入同一密封容器中，在115℃±10℃条件下，烘烤1.5小时，升温至155℃±10℃条件下烘烤3小时。
2.根据权利要求1所述的高频变压器绝缘处置工艺，其特征在于，所述高温环氧胶由环氧树脂E-51、3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(NA)、NA酸酐(Methylnadic.anhydride)、2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)和滑石粉配制而成。
3.根据权利要求2所述的高频变压器绝缘处置工艺，其特征在于，所述的的高温环氧胶，其组成为(重量份数)：
环氧树脂E-51                                  100份
3.6-内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(NA)              30～40份
NA酸酐(Methylnadic.anhydride)                 40～50份
2.4.6-三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP-30)      1-2份
滑石粉                                    70-80份。
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