CN102054578A - 一种全树脂变压器线圈的浇注方法 - Google Patents
一种全树脂变压器线圈的浇注方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于变压器制作技术领域，尤其是一种全树脂变压器线圈的浇注方法，其主要技术方案为：在环氧树脂中添加固化剂、增韧剂、促进剂和色浆，并依次经过准备工序、混料脱气工序、浇注工序和后处理工序，本发明通过对环氧树脂变压器线圈制备中浇注方法的改进，使制备所得的变压器线圈为纯环氧树脂材质，不仅仅有效地提高了变压器线圈的绝缘强度、耐压强度，而且有效地降低产品内部放电量，尤其是本发明可以根据生产实际情况进行配比调整和工艺调整，有效实现质量过程控制，降低生产成本、改善生产环境、保护生产工人的身体健康。
Description
技术领域
本发明涉及变压器制作技术领域，尤其是一种全树脂变压器线圈的浇注方法。
技术背景
变压器在国内外均属于应用量大面广的产品，因此，变压器的运行可靠性、产品技术性能与经济指标都会直接影响经济建设与使用电安全。其中，变压器上所使用的线圈，也是很重要的一个部件；为了适应现代社会需要，提高变压器线圈的耐压和绝缘性，满足高新的产品要求，确保产品质量势在必行，而目前变压器线圈存在耐压，绝缘性、局部易漏电，难以保证产品质量，适用范围小。对此，人们进行了大量的研究，中国专利申请号为201010146779.x的文献，公开了一种全树脂变压器线圈的浇注方法，主要是将环氧树脂、固化剂、硅微粉、色浆、增韧剂和促进剂进行真空脱气和浇注工艺来制备变压器线圈；但是该发明使用了硅微粉作为填料，由于硅的散热性能不好，导致所制变压器线圈散热差；同时，中国专利申请号为201010146764.3的文献，也公开了一种全树脂变压器线圈的浇注方法，主要是用了环氧树脂和环氧树脂固化剂通过真空浇注工艺来制备变压器线圈，虽然该发明使用了全树脂材质，使得其所制得的变压器线圈在散热性能上有所改善，但是，其所制得的变压器线圈在绝缘强度、内部放电等方面的性能还不够完善。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种全树脂变压器线圈的浇注方法；通过该方法制得的变压器线圈，不仅觉有较高的绝缘强度和耐压强度，而且该变压线圈的内部放电量较低。
为了达到上述的目的，本发明的技术方案为：
一种全树脂变压器线圈的浇注方法，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80±2℃；同时把混料罐预热到50±2℃；如果环境温度较低致使材料的粘度较大、流动性较差时，可在35℃的环境下进行液化后使用。
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注阀门上并用管箍锁紧，另一端伸进浇注罐体内距底部约150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门；
步骤B、混料脱气工序：
将环氧树脂按80～110重量份和环氧树脂固化剂90～110重量份搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和色浆2～4重量份加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气3～5小时；在浇注前10～20分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将增韧剂20.5～25.5重量份与促进剂0.31～0.41重量份的混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持1～2小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持2～3小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，进行浇注。
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，根据液面高度决定是否继续打开浇注阀门进行浇注，在液面达到距模具顶部15±2mm时停止浇注并在真空状态下静置10～20分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，根据液面回落情况补注到上述要求高度，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
浇注完后，将混料罐的罐体温度降至40℃以下，并应尽快将剩余的混合料放出，接着用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。注意：用丙酮清洗混料罐时，必须注意混料罐的温度不能越过40℃，清洗时禁止烟火；如果浇注系统清洗后，未使用时间超过72小时，在浇注前必须重新清洗，在自然环境下充分干燥后在使用。
其中，步骤B中所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂；
所述的环氧树脂固化剂为六氢化邻苯二甲酸酐、二氨基苯砜、二氨基二苯甲烷、苯铜四羧酸二酐、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均四苯甲酸酐中的一种或几种组合物。
所述的增韧剂为聚丙醇、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚、苯甲醇中的一种或几种组合物。
所述的促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或几种组合物。
本发明主要是在环氧树脂中添加固化剂、增韧剂、促进剂和色浆，并依次经过准备工序、混料脱气工序、浇注工序和后处理工序，本发明通过对现有环氧树脂变压器线圈制备中浇注方法的改进和参数的调控，使得配料全过程都处于真空状态，不仅可以有效地把环氧树脂混合料中的空气和水分抽出来，减少配料中的气泡，而且在全真空过程中，还可以尽可能多抽出浇注膜内空气，从而减少浇注产品的气泡。使用本发明方法制备而得的变压器线圈为纯环氧树脂材质，不仅仅有效提高了变压器线圈的绝缘强度、耐压强度，而且有效降低变压器线圈内部放电量，尤其是，本发明可以根据生产实际情况进行配比调整和工艺调整，有效实现质量过程控制，降低生产成本、改善生产环境、保护生产工人的身体健康。
具体的实施方式
实施例1
一种全树脂变压器线圈的浇注方法，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；如果发现问题及时报告有关人员进行维修。
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80℃；同时把混料罐预热到50℃；如果环境温度较低致使材料的粘度较大、流动性较差时，可在35℃的环境下进行液化后使用；
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注阀门上并用管箍锁紧，另一端伸进浇注罐体内距底部约150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门。
步骤B、混料脱气工序：
先将双酚A环氧树脂按80重量份和甲基四氢邻苯二甲酸酐110重量份搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和色浆2重量份加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气3小时；在浇注前10分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将苯甲醇20.5重量份与2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚0.41重量份的混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；必须进行连罐脱气，这样才能尽可能脱气材料中水分和气体，气泡越少，浇注质量越高。
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持1小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持2小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，在此过程中要注意模具是否有漏胶现象，发现漏胶及时停止浇注，解除浇注灌真空，打开浇注灌门进行处理后，重新抽真空达到工艺规定值，再进行浇注。
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，根据液面高度决定是否继续打开浇注阀门进行浇注。在液面达到距模具高度15mm时停止浇注并在真空状态下静置10分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，根据液面回落情况补注到上述要求高度，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
浇注完后，将混料罐的罐体温度降至40℃以下，并应尽快将剩余的混合料放出。接着，用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。注意：用丙酮清洗混料罐时，必须注意混料罐的温度不能越过40℃，清洗时禁止烟火；如果浇注系统清洗后，未使用时间超过72小时，在浇注前必须重新清洗，在自然环境下充分干燥后在使用。
实施例2
一种全树脂变压器线圈的浇注方法，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；如果发现问题及时报告有关人员进行维修。
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80℃；同时把混料罐预热到50℃；如果环境温度较低致使材料的粘度较大、流动性较差时，可在35℃的环境下进行液化后使用；
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注阀门上并用管箍锁紧，另一端伸进浇注罐体内距底部约150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门。
步骤B、混料脱气工序：
先将双酚A环氧树脂按90重量份和六氢化邻苯二甲酸酐100重量份搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和色浆3重量份加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气3小时；在浇注前15分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将增韧剂聚丙二醇二缩水甘油醚22重量份与苄基二甲胺0.36重量份的混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；必须进行连罐脱气，这样才能尽可能脱气材料中水分和气体，气泡越少，浇注质量越高。
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持1小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持3小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，在此过程中要注意模具是否有漏胶现象，发现漏胶及时停止浇注，解除浇注灌真空，打开浇注灌门进行处理后，重新抽真空达到工艺规定值，再进行浇注。
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，根据液面高度决定是否继续打开浇注阀门进行浇注。在液面达到距模具高度15mm时停止浇注并在真空状态下静置15分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，根据液面回落情况补注到上述要求高度，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
浇注完后，将混料罐的罐体温度降至40℃以下，并应尽快将剩余的混合料放出。接着，用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。注意：用丙酮清洗混料罐时，必须注意混料罐的温度不能越过40℃，清洗时禁止烟火；如果浇注系统清洗后，未使用时间超过72小时，在浇注前必须重新清洗，在自然环境下充分干燥后在使用。
实施例3
一种全树脂变压器线圈的浇注方法，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；如果发现问题及时报告有关人员进行维修。
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80℃；同时把混料罐预热到50℃；如果环境温度较低致使材料的粘度较大、流动性较差时，可在35℃的环境下进行液化后使用；
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注阀门上并用管箍锁紧，另一端伸进浇注罐体内距底部约150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门。
步骤B、混料脱气工序：
先将双酚A环氧树脂按100重量份和六氢化邻苯二甲酸酐100重量份搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和色浆3重量份加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气5小时；在浇注前15分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将聚丙醇23重量份与苄基二甲胺0.37重量份的混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；必须进行连罐脱气，这样才能尽可能脱气材料中水分和气体，气泡越少，浇注质量越高。
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持1小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持3小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，在此过程中要注意模具是否有漏胶现象，发现漏胶及时停止浇注，解除浇注灌真空，打开浇注灌门进行处理后，重新抽真空达到工艺规定值，再进行浇注。
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，根据液面高度决定是否继续打开浇注阀门进行浇注。在液面达到距模具高度15mm时停止浇注并在真空状态下静置10分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，根据液面回落情况补注到上述要求高度，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
浇注完后，将混料罐的罐体温度降至40℃以下，并应尽快将剩余的混合料放出。接着，用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。注意：用丙酮清洗混料罐时，必须注意混料罐的温度不能越过40℃，清洗时禁止烟火；如果浇注系统清洗后，未使用时间超过72小时，在浇注前必须重新清洗，在自然环境下充分干燥后在使用。
实施例4
一种全树脂变压器线圈的浇注方法，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；如果发现问题及时报告有关人员进行维修。
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80℃；同时把混料罐预热到50℃；如果环境温度较低致使材料的粘度较大、流动性较差时，可在35℃的环境下进行液化后使用；
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注阀门上并用管箍锁紧，另一端伸进浇注罐体内距底部约150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门。
步骤B、混料脱气工序：
先将双酚A环氧树脂按110重量份和环氧树脂固化剂90重量份(其中二氨基苯砜20重量份、苯铜四羧酸二酐70重量份)搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和色浆4重量份加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气5小时；在浇注前10～20分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将增韧剂25.5重量份(其中，聚丙醇15.5重量份、聚丙二醇二缩水甘油醚10重量份)与促进剂0.32重量份(苄基二甲胺0.15重量份、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚0.16重量份)的混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；必须进行连罐脱气，这样才能尽可能脱气材料中水分和气体，气泡越少，浇注质量越高。
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持2小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持3小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，在此过程中要注意模具是否有漏胶现象，发现漏胶及时停止浇注，解除浇注灌真空，打开浇注灌门进行处理后，重新抽真空达到工艺规定值，再进行浇注。
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，根据液面高度决定是否继续打开浇注阀门进行浇注。在液面达到距模具高度15mm时停止浇注并在真空状态下静置20分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，根据液面回落情况补注到上述要求高度，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
浇注完后，将混料罐的罐体温度降至40℃以下，并应尽快将剩余的混合料放出。接着，用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。注意：用丙酮清洗混料罐时，必须注意混料罐的温度不能越过40℃，清洗时禁止烟火；如果浇注系统清洗后，未使用时间超过72小时，在浇注前必须重新清洗，在自然环境下充分干燥后在使用。
经检测：
| 序号 | 项目 | 其它品牌同类电器 | 使用本发明所制得变压器线圈的电器 |
| 1 | 线圈耐压 | 2000V～3000V | 13000V～16000V |
| 2 | 耐潮湿 | 相对湿度80％ | 相对湿度95％ |
| 3 | 耐高温 | 90℃ | 105℃～110℃ |
由上表可以看出，通过本发明所制得的变压器线圈，使用在电气上，不仅较其他它品牌同节电器，具有较高的耐压强度，而且其耐潮湿和耐高温的性能也较其他同品牌的好。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种全树脂变压器线圈的浇注方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
步骤A、准备工序：
先检查浇注系统有无漏气，各种仪表工作是否正常，管道是否畅通；
接着，把浇注罐预热6～8小时，使浇注罐的内部温度达到80±2℃；同时把混料罐预热到50±2℃；
然后，把载有浇注线圈的工作车推进浇注罐内，取透明耐热塑料管将其一端接到浇注罐阀门上，另一端伸进浇注罐内距底部150±30mm，并用绑扎带将浇注罐固定在浇注模具上，检查无误后关闭浇注灌门；
步骤B、混料脱气工序：
先将环氧树脂按80～110的重量份和环氧树脂固化剂90～110的重量份搅拌均匀得混合物；
接着，将上述混合物和2～4重量份的色浆加入混料罐内搅拌混合；
然后，将混料罐加热到70℃，抽真空到5.5mbar以上，搅拌脱气3～5小时；在浇注前10～20分钟，关闭真空阀门、停止搅拌、打开进料阀门，将20.5～25.5重量份的增韧剂与0.31～0.41重量份的促进剂混合物抽入混料罐内，关闭进料阀门、打开真空阀门，抽真空并搅拌至胶表面无气泡；接着连罐脱气24b；
步骤C、浇注工序：
先将真空浇注罐加热6～8小时，当温度达到80℃，保持1～2小时后开始抽真空，待真空度达到5.5mbar以上时，保持2～3小时；
接着，缓慢打开浇注阀门，控制胶流速度为1.5～2kg/mm，进行浇注；
当线圈上部见胶后，关闭浇注阀门并观察胶液面位置情况，液面达到距模具顶部15±2mm时停止浇注并在真空状态下静置10～20分钟；静置结束后缓慢解除真空，解除真空后打开浇注灌门，推出工作车转入固化炉进行固化处理；
步骤D、后处理工序：
将混料罐的罐体温度降至40℃以下，用丙酮清洗浇注系统两遍，完成环氧树脂真空浇注的工序。
2.根据权利要求1所述的全树脂变压器线圈的浇注方法，其特征在于，步骤B中所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的全树脂变压器线圈的浇注方法，其特征在于，步骤B中所述的环氧树脂固化剂为六氢化邻苯二甲酸酐、二氨基苯砜、二氨基二苯甲烷、苯铜四羧酸二酐、甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、均四苯甲酸酐中的一种或几种组合物。
4.根据权利要求1所述的全树脂变压器线圈的浇注方法，其特征在于，步骤B中所述的增韧剂为聚丙醇、聚丙二醇二缩水甘油醚、亚油酸二聚体二缩水甘油醚、苯甲醇中的一种或几种组合物。
5.根据权利要求1所述的全树脂变压器线圈的浇注方法，其特征在于，步骤B中所述的促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或几种组合物。
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