CN103146148A - 一种无卤阻燃环氧树脂组合物及其浇注成的干式变压器 - Google Patents
一种无卤阻燃环氧树脂组合物及其浇注成的干式变压器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种无卤阻燃环氧树脂组合物及其浇注成的干式变压器。所述的变压器包括:底座,垂直设置在底座上的铁心和变压器线圈、变压器线圈上方设置有铁心上夹件,变压器线圈下方与底座之间设置有铁心下夹件,铁心上夹件和铁心下夹件与变压器线圈之间设置有无卤阻燃绝缘垫块,变压器线圈包含无卤阻燃箔式绕组、无卤阻燃绕线绕组,且由无卤阻燃箔式线圈撑板支撑、铁心上夹件中间设置有无卤阻燃铁心夹件绝缘件,侧面设置有导电铜排、铁心上夹件上还设置有吊环、销钉。本发明提供的变压器绝缘材料不助燃,其非金属部分的燃烧能力极低,高温燃烧时无烟雾,不分解有毒物质,不污染环境,安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及无卤阻燃复合材料技术,尤其涉及一种无卤阻燃环氧树脂组合物及其浇注成的干式变压器。
背景技术
随着环氧树脂浇注干式变压器在城市建筑、公共场所、居民区的广泛应用,对干式变压器安全与环保提出了越来越严格的要求。环氧树脂浇注干式变压器制造除了用到金属材料之外,所用到的绝缘材料基本都是高分子材料,而这些由碳、氢、氧等元素组成的有机高分子绝缘材料大多数在燃烧时有分解热量高、发烟量比较大、易产生刺激性、腐蚀性和毒性的气体,树脂浇注干式变压器必须通过三项性能试验,即气候、环境和燃烧试验。在燃烧试验时,不允许产生氯化氢、溴化氢和甲醛等有害物质。
中国专利申请CN1155742公开了一种阻燃环氧树脂干式变压器,其中环氧树脂浇注料由两种阻燃环氧树脂和两种固化剂组成,两种阻燃环氧树脂为双酚型缩水环氧树脂75-95wt%和酚醛型缩水环氧树脂5-25%,两种固化剂为甲基四氢苯酐10-90wt%,甲基六氢苯酐90-10wt%。阻燃性能达到VO级标准。 VO级是指材料的燃烧等级(UL的标准)。
中国专利申请CN101015028公开了一种干式密封变压器线圈,浇注料为主要成分为环氧改性氰酸酯树脂,和环氧树脂相比,具有较高的热稳定性,显著改进的耐热老化性能。中国专利CN101633772公开了一种可使浇注的线圈阻燃性更好、局部放电量小的变压器用环氧树脂组合物,采用溴化环氧树脂作为阻燃剂,既可以作为反应型阻燃剂,也可以作为阻燃型环氧树脂来使用,从而提高线圈的阻燃性能。
中国专利CN101015028公开了一种环氧树脂组合物,该组合物由环氧树脂,硬化剂和矿物填充材料组成。硬化剂包括甲基四氢邻苯二甲酸酐和聚丙二醇,二者摩尔(mol)比在12:1至14:1范围内,增加聚丙二醇含量,树脂的粘度降低。环氧树脂组合物的性能优于常用环氧树脂,可用于干式变压器的流延线圈。中国专利CN102181128公开了一种环氧树脂预混料,包括环氧树脂,色浆,氢氧化铝,环氧树脂高效阻燃剂,甲基四氢苯酐和促进剂,可用于浇注干式变压器,但没有公布环氧树脂高效阻燃剂成分。现有技术利用环氧树脂浇注变压器会产生较多有害物质。
中国专利CN102515626公开了一种干式变压器用高导热环氧树脂浇注料,采用高导热无机粉体替代常用的硅微粉作为填料,提高浇注料的导热系数。高导热无机粉体为氧化铝粉,氮化铝粉或氮化硼粉。高导热环氧树脂的导热系数达1.1-1.3W/m K,可降低变压器的温升。
中国专利CN102360835公开了一种干式变压器用环氧树脂浇注料,主要由双酚A型环氧树脂,氮化铝粉,石英砂,云母粉,胺类固化剂和活性增韧剂组成,利用氮化铝粉和不同粒径的石英砂增加导热性能,具有耐热性好,散热性好,热膨胀系数与铜材相当等优点。
工业中常用的卤系阻燃剂的应用非常广泛,但其缺点是,其燃烧时产生有毒性、腐蚀性的烟雾、气体污染环境,恶化树脂基材的物理—机械性能,尤其是抗冲击性。
变压器的铁心、夹板、拉板等金属部分均没有助燃性,变压器燃烧时产生烟雾以及有毒气体的主要来源是由高聚物组成的绝缘体系非金属部件,组成干式变压器绝缘体系的非金属部件的阻燃性能决定着整个干式变压器的阻燃性能,因此有必要提供一种安全环保的无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种无卤阻燃环氧树脂组合物及其浇注成的干式变压器。
首先,本发明提供的一种无卤阻燃环氧树脂组合物,由树脂组分和固化剂组成,所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
环氧树脂 20-25份;
聚丙二醇 0-5份;
阻燃消烟剂 20-30份;
所述阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂或甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂 18-25份
N, N-苄基二甲胺 0-2份
氢氧化镁 32-23份
其中,所述的环氧树脂为双酚A树脂和海因环氧树脂中的一种或两种。
优选地,所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂:22份
聚丙二醇:3份
氢氧化镁:25份
所述的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐:24份
N, N-苄基二甲胺:2份
氢氧化镁:24份
其次,相应的,本发明提供一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,包括:
底座,垂直设置在底座上的铁心和变压器线圈、所述变压器线圈上方设置有铁心上夹件,所述变压器线圈下方与所述底座之间设置有铁心下夹件,所述铁心上夹件和所述铁心下夹件与所述变压器线圈之间设置有无卤阻燃绝缘垫块,所述变压器线圈包含无卤阻燃箔式绕组、无卤阻燃绕线绕组,且由无卤阻燃箔式线圈撑板支撑、所述铁心上夹件中间设置有无卤阻燃铁心夹件绝缘件,所述侧面设置有导电铜排、所述铁心上夹件上还设置有吊环、销钉;
其中,所述铁心、铁心上夹件和铁心下夹件、底座、吊环、销钉以及所述变压器线圈中的电磁线,所述导电铜排由不燃的金属制成;
所述无卤阻燃线绕绕组的绝缘结构、无卤阻燃箔式绕组的绝缘结构、所述无卤阻燃绝缘垫块、无卤阻燃箔式线圈撑板、无卤阻燃铁心夹件绝缘件由无卤阻燃材料制成,所述的无卤阻燃材料含有无卤阻燃环氧树脂组合物。
优选地,所述的无卤阻燃材料中还含有玻璃纤维网格和/或芳纶纤维绝缘纸。
优选地,所述无卤阻燃环氧树脂组合物由树脂组分和固化剂组成.
进一步优选地,本发明提供一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器中涉及的树脂组分由以下质量份数的组分组成:
环氧树脂 20-25份;
聚丙二醇 0-5份;
阻燃消烟剂 20-30份;
所述阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂或甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂 18-25份
N, N-苄基二甲胺 0-2份
氢氧化镁 32-23份
其中,所述的环氧树脂为双酚A树脂和海因环氧树脂中的一种或两种。
再进一步优选地:所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂:22份
聚丙二醇:3份
氢氧化镁:25份
所述的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐:24份
N, N-苄基二甲胺:2份
氢氧化镁:24份。
相应地,本发明还提供一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的制备方法,包括以下步骤:
(1)无卤阻燃线线绕线圈白坯制作:将玻璃纤维网格、芳纶纤维绝缘纸、铜电磁线按照预定的电磁结构缠绕在内浇注模具上制成无卤阻燃线线绕线圈白坯;
(2)无卤阻燃线箔式线圈白坯制作:将无卤阻燃环氧树脂预浸芳纶纤维绝缘纸、变压器铜带按照预定的层数卷绕在模具上,将变压器铜带用导电铜排引出,制成无卤阻燃线箔式线圈白坯;
(3)无卤阻燃线箔式线圈预固化:将无卤阻燃线箔式线圈白坯放入固化炉内,固化温度及固化时间为:
第一阶段:70~80℃固化1~2h,第二阶段90~125℃固化1~2h,第三阶段130~155℃固化5~8h;
(4)将玻璃纤维网格、芳纶纸按照预定的厚度重复叠积在浇注模具内,制成无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯;
(5)将所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯,无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯分别装上浇注模具,放入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为90~110℃,常压下干燥7~12小时,待浇注;
(6)将氢氧化镁加入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为60℃,干燥5h;
(7)按所述预定配方准确称取双酚A环氧树脂,聚丙二醇,氢氧化镁,均匀混合,在温度40~60℃,真空度3~10 mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的树脂组分;
(8)按所述预定配方准确称取甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂,N, N-苄基二甲胺,氢氧化镁,放入真空搅拌容器内,混合均匀,在温度40~60℃,真空度3~10mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的固化剂;
(9)所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯、无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯常压干燥完成后,将其浇注模具放进真空压力浇注容器内,容器抽真空至0.5~5mbar,50~70℃保持真空2~5小时。
(10)将所述树脂组分和所述固化剂注入静态混料器中混合均匀,在40~65℃温度,5~10mbar的真空度下将混合料注入浇注模具中;
(11)浇注完成后,将浇注模具放入固化炉内按预定固化温度和固化时间固化成型,固化温度及固化时间为:
第一阶段70~90℃固化3~8h,第二阶段95~115℃固化1~2h,第三阶段120~130℃固化1~2h,第四阶段135~140℃固化7~12h;
(12)所述无卤阻燃线线绕线圈、无卤阻燃线箔式线圈,无卤阻燃线绝缘垫块、无卤阻燃线箔式线圈撑板、无卤阻燃线铁心绝缘板固化成型后,从固化炉中取出,脱掉部件上的浇注模具,将各部件的锐边打磨光滑,制作出无卤阻燃线绕线圈、无卤阻燃箔式线圈,无卤阻燃绝缘垫块、无卤阻燃箔式线圈撑板、无卤阻燃铁心绝缘板。
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物,以及该无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,具有如下有益效果:
本发明的变压器设计结构合理,其线圈、绝缘件用无卤阻燃浇注料经过真空压力浇注,热风循环保温固化制成,变压器局放低,其阻燃等级达到IEC60076-11《电力变压器 第11部分:干式变压器 》标准的F1级, F1级是指干式变压器产品的燃烧等级(IEC标准和中国标准);其耐湿热交变热冲击性能(耐气候性能)达到C2级,其抗凝露性能达到E2级,绝缘材料不助燃,燃烧能力极低,高温燃烧时无烟雾,不分解有毒物质,不污染环境,安全环保,又能满足干式变压器线圈所要求具备的各项机电性能。
附图说明
图1为本发明的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器的结构示意图;
图2为本发明的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器中无卤阻燃线线绕线圈白坯的制作示意图;
图3为本发明的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器中无卤阻燃线箔式线圈白坯的制作示意图;
图4为本发明的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器中绝缘垫块白坯、箔式线圈撑板白坯、铁心绝缘板白坯的制作示意图。
具体实施方式
为说明本发明提供的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,本实施例首先描述无卤阻燃环氧树脂组合物的实施例。
实施例1无卤阻燃环氧树脂组合物
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物由树脂组分和固化剂组成,在实施例1中,所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
海因环氧树脂 20份;
氢氧化铝 20份;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂 18份;
氢氧化镁 32份。
实施例2 无卤阻燃环氧树脂组合物
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物由树脂组分和固化剂组成,在实施例1中,所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂 20份;
氢氧化铝 20份;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂 18份;
氢氧化镁 32份。
实施例3 无卤阻燃环氧树脂组合物
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物由树脂组分和固化剂组成,在实施例1中,所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂 20份;
氢氧化镁 20份;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂 18份;
氢氧化镁 32份。
实施例4 无卤阻燃环氧树脂组合物
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物实施例2中,所述无卤阻燃环氧树脂组合物的树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂 25份;
聚丙二醇 5份;
氢氧化镁 30份;
所述无卤阻燃环氧树脂组合物的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂 25份;
N, N-苄基二甲胺 2份;
氢氧化镁 23份。
实施例5无卤阻燃环氧树脂组合物
本发明提供的无卤阻燃环氧树脂组合物实施例3中,所述无卤阻燃环氧树脂组合物的树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂:22份
聚丙二醇:3份
氢氧化镁:25份
所述无卤阻燃环氧树脂组合物的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐:24份
N, N-苄基二甲胺:2份
氢氧化镁:24份
实施例6 一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器
下面将详细描述本发明提供的一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器。本实施例涉及的无卤阻燃环氧树脂组合物同实施例1。如图1所示,本发明提供一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器,包括:
由无卤阻燃箔式绕组8、无卤阻燃绕线绕组9组成的变压器线圈,铁心1、销钉2、导电铜排3、吊环4、铁心上夹件6、无卤阻燃铁心夹件绝缘件5、无卤阻燃绝缘垫块7、11、无卤阻燃低压绕组撑板10、铁心下夹件12、底座13。
其中,铁心1和变压器线圈垂直设置在底座13上、所述变压器线圈上方设置有铁心上夹件6,所述变压器线圈下方与所述底座13之间设置有铁心下夹件12,所述铁心上夹件6和所述铁心下夹件12与所述变压器线圈之间设置有无卤阻燃绝缘垫块7和11,所述变压器线圈由无卤阻燃箔式线圈撑板10支撑、所述铁心上夹件6中间设置有无卤阻燃铁心夹件绝缘件5,其侧面设置导电铜排3、所述铁心上夹件6上设置有吊环4、销钉2。
其中,所述铁心1、铁心上夹件6和铁心下夹件12、底座13、吊环4、销钉2以及所述变压器线圈中的电磁线,所述导电铜排3由不燃的金属制成;
另外,所述无卤阻燃线绕绕组9的绝缘结构、无卤阻燃箔式绕组8的绝缘结构、所述无卤阻燃绝缘垫块7、11、所述无卤阻燃铁心夹件绝缘件5、所述无卤阻燃箔式线圈撑板10由无卤阻燃材料制成。
在具体实现中,所述无卤阻燃材料包含无卤阻燃环氧树脂组合物,另外,所述无卤阻燃材料还可以包括玻璃纤维网格和/或芳纶纤维绝缘纸。
其中,所述无卤阻燃环氧树脂组合物由实施例1提供;
相应的,本发明实施例还提供了一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的制备方法,包括以下步骤:
(1)无卤阻燃线线绕线圈白坯制作:如图2所示,将玻璃纤维网格1a、3a、5a、7a,芳纶纤维绝缘纸2a、6a、铜电磁线4a按照预定的电磁结构缠绕在内浇注模具上做成无卤阻燃线线绕线圈白坯;
(2)无卤阻燃线箔式线圈白坯制作:如图3所示,将无卤阻燃环氧树脂预浸芳纶纤维绝缘纸1b、3b、变压器铜带2b按照预定的层数卷绕在模具上,将变压器铜带用导电铜排引出,制作出无卤阻燃线箔式线圈白坯;
(3)无卤阻燃线箔式线圈预固化:将无卤阻燃线箔式线圈白坯放入固化炉内,固化温度及固化时间为:
第一阶段:70~80℃固化1~2h,第二阶段90~125℃固化1~2h,第三阶段130~155℃固化5~8h;
(4)如图4所示,将玻璃纤维网格1c、3c、芳纶纸2c按照预定的厚度重复叠积在浇注模具内,做成无卤阻燃线绝缘垫块7c,11c、无卤阻燃线箔式线圈撑板10c、无卤阻燃线铁心绝缘板5c白坯。
(5)将所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯,无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯分别装上浇注模具,一起放入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为90~110℃,常压下干燥7~12小时,待浇注。
(6)将氢氧化镁加入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为60℃,干燥5h。
(7)按所述预定配方准确称取双酚A环氧树脂,聚丙二醇,氢氧化镁,均匀混合,在温度40~60℃,真空度3~10 mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的树脂组分;
(8)按所述预定配方准确称取甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂,N, N-苄基二甲胺,氢氧化镁,放入真空搅拌容器内,混合均匀,在温度40~60℃,真空度3~10mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的固化剂;
(9)所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯、无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯常压干燥完成后,将其浇注模具放进真空压力浇注容器内,容器抽真空至0.5~5mbar,50~70℃保持真空2~5小时。
(10)将树脂组分和固化剂注入静态混料器中混合均匀,在40~65℃温度,5~10mbar的真空度下将混合料注入浇注模具中;
(11)浇注完成后,将浇注模具放入固化炉内按预定固化温度和固化时间固化成型,固化温度及固化时间为:
第一阶段70~90℃固化3~8h,第二阶段95~115℃固化1~2h,第三阶段120~130℃固化1~2h,第四阶段135~140℃固化7~12h;
(12)无卤阻燃线线绕线圈、无卤阻燃线箔式线圈,无卤阻燃线绝缘垫块、无卤阻燃线箔式线圈撑板、无卤阻燃线铁心绝缘板固化成型后,从固化炉中取出,脱掉部件上的浇注模具,将各部件的锐边打磨光滑,制作出无卤阻燃线绕线圈、无卤阻燃箔式线圈,无卤阻燃绝缘垫块、无卤阻燃箔式线圈撑板、无卤阻燃铁心绝缘板。
上述一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的制备方法,还包括以下步骤:
铁心制作:将高导磁硅钢片纵向裁剪成预定宽度的条料,再将条料按预定长度以45度角横剪,放上铁心绝缘件,按预定结构、厚度以及步进顺序叠积裁剪好的硅钢片,铁心叠积后用下夹板固定铁心;
变压器组装:在所述铁心下夹板支撑板上安装无卤阻燃线绝缘垫块,将变压器线圈套装组合,再将变压器线圈安装在铁心上,将卤阻燃线箔式线圈撑板插入铁心和卤阻燃线箔式绕组之间撑紧,插入铁心上轭,安装铁心上轭绝缘件,用铁心上夹件固定,安装绝缘垫块,用销钉将铁心、绝缘垫块、线圈三者固定,将变压器组装完成。
实施例7 一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器
干式变压器及其制造方法同实施例6,但本实施例与实施例6 的区别在于,本实施例涉及的无卤阻燃环氧树脂组合物同实施例2。
实施例8 一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器
干式变压器及其制造方法同实施例6,但本实施例与实施例6 的区别在于,本实施例涉及的无卤阻燃环氧树脂组合物同实施例3。
实施例9 一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器
干式变压器及其制造方法同实施例6,但本实施例与实施例6 的区别在于,本实施例涉及的无卤阻燃环氧树脂组合物同实施例4。
实施例10 一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器
干式变压器及其制造方法同实施例6,但本实施例与实施例6 的区别在于,本实施例涉及的无卤阻燃环氧树脂组合物同实施例5。
实施例11 本发明提供的无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器试验测定
将无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器按照IEC60076-11《电力变压器 第11部分:干式变压器 》中环境试验、气候试验、燃烧试验的方法进行测试。
具体测试结果如下:
环境试验结果:无卤阻燃干式变压器模型线圈复试绝缘试验中,无闪络、击穿等现象发生,其表面也无放电痕迹;环境试验(E2级)。
气候试验结果:热冲击无开裂,局部放电量<5Pc;气候试验(C2级)。
燃烧试验结果,见表1。
表1
通过本发明提供的无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的环境试验、气候试验、燃烧试验结果可以看出,该变压器具有以下特点:
(1)本发明提供的无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的非金属部件均由难燃、阻燃的材料复合而成,是一种典型的阻燃复合绝缘材料体系。
(2)本发明提供的无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,设计结构合理,其线圈、绝缘件用无卤阻燃浇注料经过真空压力浇注,热风循环保温固化制成,变压器局放低,其阻燃等级达到IEC60076-11《电力变压器 第11部分:干式变压器 》标准的F1级,耐湿热交变热冲击性能(耐气候性能)达到C2级,抗凝露性能达到E2级,绝缘材料不助燃,燃烧能力极低,高温燃烧时无烟雾,不分解有毒物质,不污染环境,安全环保,又能满足干式变压器线圈所要求具备的各项机电性能。其中实施例10最好。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种无卤阻燃环氧树脂组合物,由树脂组分和固化剂组成,其特征在于:
所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
环氧树脂 20-25份;
聚丙二醇 0-5份;
阻燃消烟剂 20-30份;
所述的环氧树脂为双酚A树脂和海因环氧树脂中的一种或两种;
所述阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂或甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂 18-25份
N, N-苄基二甲胺 0-2份
氢氧化镁 32-23份。
2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃环氧树脂组合物,其特征在于:
所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂:22份
聚丙二醇:3份
氢氧化镁:25份
所述的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐:24份
N, N-苄基二甲胺:2份
氢氧化镁:24份。
3.一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,其特征在于,包括:
底座,垂直设置在底座上的铁心和变压器线圈、所述变压器线圈上方设置有铁心上夹件,所述变压器线圈下方与所述底座之间设置有铁心下夹件,所述铁心上夹件和所述铁心下夹件与所述变压器线圈之间设置有无卤阻燃绝缘垫块,所述变压器线圈包含无卤阻燃箔式绕组、无卤阻燃绕线绕组,且由无卤阻燃箔式线圈撑板支撑、所述铁心上夹件中间设置有无卤阻燃铁心夹件绝缘件,所述侧面设置有导电铜排、所述铁心上夹件上还设置有吊环、销钉;
其中,所述铁心、铁心上夹件和铁心下夹件、底座、吊环、销钉以及所述变压器线圈中的电磁线,所述导电铜排由不燃的金属制成;
所述无卤阻燃线绕绕组的绝缘结构、无卤阻燃箔式绕组的绝缘结构、所述无卤阻燃绝缘垫块、无卤阻燃箔式线圈撑板、无卤阻燃铁心夹件绝缘件由无卤阻燃材料制成,所述的无卤阻燃材料含有无卤阻燃环氧树脂组合物。
4.如权利要求3所述的一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,其特征在于:所述的无卤阻燃材料中还含有玻璃纤维网格和/或芳纶纤维绝缘纸。
5.根据权利要求3或4所述的一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,其特征在于:所述无卤阻燃环氧树脂组合物由树脂组分和固化剂组成。
6.根据权利要求5所述的一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,其特征在于:
所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
环氧树脂 20-25份;
聚丙二醇 0-5份;
阻燃消烟剂 20-30份;
所述的环氧树脂为双酚A树脂和海因环氧树脂中的一种或两种;
所述阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种;
所述固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂或甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂 18-25份;
N, N-苄基二甲胺 0-2份;
氢氧化镁 32-23份。
7.根据权利要求6所述的一种无卤阻燃环氧树脂浇注成的干式变压器,其特征在于:
所述树脂组分由以下质量份数的组分组成:
双酚A环氧树脂:22份;
聚丙二醇:3份;
氢氧化镁:25份;
所述的固化剂由以下质量份数的组分组成:
甲基六氢邻苯二甲酸酐:24份;
N, N-苄基二甲胺:2份;
氢氧化镁:24份。
8.一种无卤阻燃环氧树脂浇注干式变压器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,无卤阻燃线线绕线圈白坯制作:将玻璃纤维网格、芳纶纤维绝缘纸、铜电磁线按照预定的电磁结构缠绕在内浇注模具上制成无卤阻燃线线绕线圈白坯;
步骤二,无卤阻燃线箔式线圈白坯制作:将无卤阻燃环氧树脂预浸芳纶纤维绝缘纸、变压器铜带按照预定的层数卷绕在模具上,将变压器铜带用导电铜排引出,制成无卤阻燃线箔式线圈白坯;
步骤三,无卤阻燃线箔式线圈预固化:将无卤阻燃线箔式线圈白坯放入固化炉内,固化温度及固化时间为:
第一阶段:70~80℃固化1~2h,第二阶段90~125℃固化1~2h,第三阶段130~155℃固化5~8h;
步骤四,将玻璃纤维网格、芳纶纸按照预定的厚度重复叠积在浇注模具内,制成无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯;
步骤五,将所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯,无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯分别装上浇注模具,放入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为90~110℃,常压下干燥7~12小时,待浇注;
步骤六,将氢氧化镁加入热风循环加热干燥炉中,将温度调节为60℃,干燥5h;
步骤七,按所述预定配方准确称取双酚A环氧树脂,聚丙二醇,氢氧化镁,均匀混合,在温度40~60℃,真空度3~10 mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的树脂组分;
步骤八,按所述预定配方准确称取甲基六氢邻苯二甲酸酐固化剂,N, N-苄基二甲胺,氢氧化镁,放入真空搅拌容器内,混合均匀,在温度40~60℃,真空度3~10mbar的搅拌容器内脱气1~4h,制备成无卤阻燃环氧树脂组合物中的固化剂;
步骤九,所述无卤阻燃线线绕线圈白坯、无卤阻燃线箔式线圈白坯、无卤阻燃线绝缘垫块白坯、无卤阻燃线箔式线圈撑板白坯、无卤阻燃线铁心绝缘板白坯常压干燥完成后,将其浇注模具放进真空压力浇注容器内,容器抽真空至0.5~5mbar,50~70℃保持真空2~5小时;
步骤十,将所述树脂组分和所述固化剂注入静态混料器中混合均匀,在40~65℃温度,5~10mbar的真空度下将混合料注入浇注模具中;
步骤十一,浇注完成后,将浇注模具放入固化炉内按预定固化温度和固化时间固化成型,固化温度及固化时间为:
第一阶段70~90℃固化3~8h,第二阶段95~115℃固化1~2h,第三阶段120~130℃固化1~2h,第四阶段135~140℃固化7~12h;
步骤十二,所述无卤阻燃线线绕线圈、无卤阻燃线箔式线圈,无卤阻燃线绝缘垫块、无卤阻燃线箔式线圈撑板、无卤阻燃线铁心绝缘板固化成型后,从固化炉中取出,脱掉部件上的浇注模具,将各部件的锐边打磨光滑,制作出无卤阻燃线绕线圈、无卤阻燃箔式线圈,无卤阻燃绝缘垫块、无卤阻燃箔式线圈撑板、无卤阻燃铁心绝缘板。
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