CN104332287A

CN104332287A - 干式变压器绝缘垫及其制作方法

Info

Publication number: CN104332287A
Application number: CN201410647027.XA
Authority: CN
Inventors: 陈家英; 赵庆成; 陈其斌; 高茁力
Original assignee: CHONGQING HONGKE TRANSFORMER FITTINGS Co
Current assignee: Chongqing Hua Hong Power Equipment Co. Ltd.
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: CN104332287B

Abstract

为解决现有技术干式变压器绝缘垫存在的在铁芯重力和磁振动力的作用下会出现不同程度的变形，甚至裂纹，导致原已处于水平状态的铁芯产生倾斜等问题，本发明提出一种干式变压器绝缘垫及其制作方法，在商品化团状模塑料BMC中加入重量百分比5～20%的骨料，混合均匀后在模具温度160℃～180℃和12～18MPa压力下模压成型，根据绝缘垫长宽高中的最小尺寸，以1.0～1.5分钟/毫米的标准确定保温保压时间，所述骨料为粒度负80目至正200目的无机氧化物粉末。本发明的有益技术效果是能够有效提高绝缘垫的强度和刚性，避免绝缘垫在长期重力的作用下产生变形或裂纹，保证干式变压器的正常运行，且具有原材料来源广，生产效率较高和劳动强度较低等特点。

Description

干式变压器绝缘垫及其制作方法

发明领域

本发明涉及到干式变压器绝缘垫技术，特别涉及到一种干式变压器绝缘垫及其制作方法。

背景技术

在干式变压器中通常采用团状模塑料BMC热压制成型的绝缘垫作为铁芯衬垫，并与硅橡胶制成的减振垫配套使用。所述绝缘垫通常为矩形体，在矩形体正面设置有减振垫插孔和铁芯定位槽，在矩形体的底面设置有调节定位孔。在具体使用时，根据需要在铁芯与基架之间放置若干个绝缘垫，将绝缘垫调节定位孔对准调节螺栓放置在基架上，将减振垫插入减振插孔内放置在绝缘垫上，将铁芯矽钢片或支架的一部分插入铁芯定位槽内，铁芯矽钢片或支架的相邻部分则放置在减振垫上，由此，实现铁芯的定位和承载。铁芯放置好后，旋动调节螺栓，使得绝缘垫在调节螺栓的驱动下其支撑高度发生变化，从而使得整个铁芯处于水平状态。显然，绝缘垫支撑了整个铁芯的重量，因此，绝缘垫需要具有较高的抗压强度和刚性。BMC通常以不饱和聚酯树脂为基体，氢氧化铝为填料，玻璃纤维增强，并添加低收缩剂、固化剂、脱模剂及颜料等均匀混制而成，是一种商品化的模塑料。由于其具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，且适应于各种成型工艺，因此，越来越受到广大用户的喜爱。DMC主要用于制作各种高低压电器外壳体以及绝缘子一类的绝缘和防护部件，因此，除绝缘性能有要求外，还对其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度有所要求。然而，当采用DMC制作干式变压器绝缘垫时，由于其承载了整个铁芯的重量，长期使用后绝缘垫在铁芯重力和磁振动力的作用下会出现不同程度的变形，甚至裂纹，导致原已处于水平状态的铁芯产生倾斜，不仅影响干式变压器的工作状态，严重的还会造成安全事故。显然，现有技术干式变压器绝缘垫存在着在铁芯重力和磁振动力的作用下会出现不同程度的变形，甚至裂纹，导致原已处于水平状态的铁芯产生倾斜等问题。

发明内容

为解决现有技术干式变压器绝缘垫存在的在铁芯重力和磁振动力的作用下会出现不同程度的变形，甚至裂纹，导致原已处于水平状态的铁芯产生倾斜等问题，本发明提出一种干式变压器绝缘垫及其制作方法。本发明干式变压器绝缘垫在商品化团状模塑料BMC中加入重量百分比5～20%的骨料，混合均匀后在模具温度160℃～180℃和12～18 MPa压力下模压成型，根据绝缘垫长宽高中的最小尺寸，以1.0～1.5分钟/毫米的标准确定保温保压时间，所述骨料为粒度负80目至正200目的无机氧化物粉末。

进一步的，本发明干式变压器绝缘垫的无机氧化物粉末包括氧化铝、氧化钛和二氧化硅中的一种或一种以上的混合物。

进一步的，本发明干式变压器绝缘垫的加压压力为大于等于170 Mpa。

本发明干式变压器绝缘垫制作方法，采用模压成型制作，包括以下步骤：

S1、在商品化团状模塑料BMC中加入重量百分比5～20%的骨料，并混合均匀，即得到BMC混合料；所述骨料为粒度80目以下、200目以上的无机氧化物粉末，即氧化铝、氧化钛和二氧化硅中的一种或一种以上的混合物；

S2、采用组合模具模压成型，所述组合模具包括加热顶出单元和组合模腔单元，所述加热顶出单元包括底板、支板、基板和顶出杆，底板安装在压机底座上，支板固定在底板两侧，基板固定在支板上部；压机顶出活塞穿过底板连接在顶出杆的下部，顶出杆上部穿过基板和下模板延伸到下模板上端面；在基板的内部设置有加热元件；所述组合模腔单元包括外侧模板、中间模板、下模板、上模板和盖板，四块外侧模板镶嵌组合成内模腔，中间模板镶嵌在外侧模板之间将内模腔分割成二个或二个以上成形模腔，下模板设置在成形模腔的下部且与基板上表面固定连接，上模板设置在盖板底面且与盖板下表面固定连接；顶出杆、下模板和上模板的数量、形状及设置位置与成形模腔相匹配；

S3、按成型产品要求称取相应重量的BMC混合料，并装入模腔；

S4、盖上上模板，开启压机加压，其模具温度160℃～180℃，加压压力为12～18 MPa，并根据绝缘垫长宽高中的最小尺寸，以1.0～1.5分钟/毫米的标准确定保温保压时间；

S5、保温、保压结束后，卸压，开启压机顶出活塞，顶出杆将成型固化后的产品顶出模腔；

S6、取出产品，清理模腔，开始下一轮模压成型。

进一步的，本发明干式变压器绝缘垫制作方法的加压压力为大于等于170 Mpa。

本发明干式变压器绝缘垫及其制作方法的有益技术效果是能够有效提高绝缘垫的强度和刚性，避免绝缘垫在长期重力的作用下产生变形或裂纹，保证干式变压器的正常运行。并且，具有原材料来源广，生产效率较高和劳动强度较低等特点。

附图说明

附图1是干式变压器绝缘垫的三维结构示意图；

附图2是本发明干式变压器绝缘垫制作方法组合模具的三维结构示意图；

附图3是本发明干式变压器绝缘垫制作方法的步骤示意图。

下面结合附图及具体实施例对本发明干式变压器绝缘垫及其制作方法作进一步的说明。

具体实施方式

附图1是干式变压器绝缘垫的三维结构示意图，图中，1为绝缘垫，2为减振垫，101为减震垫插孔，102为铁芯定位槽，103为调节定位孔，201为减振垫插头。由图可知，在干式变压器中通常采用团状模塑料BMC热压制成型的绝缘垫1作为铁芯衬垫，并与硅橡胶制成的减振垫2配套使用。所述绝缘垫1通常为矩形体，在矩形体正面设置有减振垫插孔101和铁芯定位槽102，在矩形体的底面设置有调节定位孔103。在具体使用时，根据需要在铁芯与基架之间放置若干个绝缘垫1，将绝缘垫1调节定位孔对准调节螺栓放置在基架上，将减振垫2插入减振插孔101内放置在绝缘垫1上，将铁芯矽钢片或支架的一部分插入铁芯定位槽内102，铁芯矽钢片或支架的相邻部分则放置在减振垫2上，由此，实现铁芯的定位和承载。铁芯放置好后，旋动调节螺栓，使得绝缘垫1在调节螺栓的驱动下其支撑高度发生变化，从而使得整个铁芯处于水平状态。显然，绝缘垫1支撑了整个铁芯的重量，因此，绝缘垫1需要具有较高的抗压强度和刚性。

为解决现有技术干式变压器绝缘垫存在的在铁芯重力和磁振动力的作用下会出现不同程度的变形，甚至裂纹，导致原已处于水平状态的铁芯产生倾斜等问题，本发明提出一种干式变压器绝缘垫及其制作方法。本发明干式变压器绝缘垫在商品化团状模塑料BMC中加入重量百分比5～20%的骨料，混合均匀后在模具温度160℃～180℃和12～18 MPa压力下模压成型，根据绝缘垫长宽高中的最小尺寸，以1.0～1.5分钟/毫米的标准确定保温保压时间，所述骨料为粒度负80目至正200目的无机氧化物粉末。所述无机氧化物粉末包括氧化铝、氧化钛和二氧化硅中的一种或一种以上的混合物。

附图2是本发明干式变压器绝缘垫制作方法组合模具的三维结构示意图，附图3是本发明干式变压器绝缘垫制作方法的步骤示意图。图中，1为绝缘垫，3为底板，4为支板，5为基板，6为顶出杆，7为外侧模板，8为中间模板，9为下模板，10为上模板，11为盖板。由图可知，本发明干式变压器绝缘垫成形组合模具包括加热顶出单元和组合模腔单元，所述加热顶出单元包括底板3、支板4、基板5和顶出杆6，底板3安装在压机底座上，支板4固定在底板3两侧，基板5固定在支板4上部；压机顶出活塞穿过底板3连接在顶出杆6的下部，顶出杆6上部穿过基板5和下模板9延伸到下模板9上端面；在基板5的内部设置有加热元件；所述组合模腔单元包括外侧模板7、中间模板8、下模板9、上模板10和盖板11，四块外侧模板7镶嵌组合成内模腔，中间模板8镶嵌在外侧模板7之间将内模腔分割成二个或二个以上成形模腔，下模板9设置在成形模腔的下部且与基板5上表面固定连接，上模板10设置在盖板11底面且与盖板11下表面固定连接；顶出杆6、下模板9和上模板10的数量、形状及设置位置与成形模腔相匹配。

由附图3可知，本发明干式变压器绝缘垫制作方法，采用模压成型制作，包括以下步骤：

S6、取出产品，清理模腔，开始下一轮模压成型。

为检验本发明干式变压器绝缘垫及其制作方法的实际效果，采用本发明干式变压器绝缘垫制作方法的不同原材料及配比和不同工艺参数制作了抗压试样，并对其抗压能力进行了检测，其试验结果详见下表。需要说明的是，对于团状模塑料BMC制备的抗压能力测试尚无标准方法。因此，采用相对比较的方式对不同试样的抗压能力进行测试，即采用纯BMC料制作外形尺寸为Φ30×30mm圆柱形试样（即标准试样），采用Φ10mm的圆柱形压头在试样上表面中心施加压力，直到试样出现裂纹或破裂为止，此时施加的压力即为该试样的抗压能力值（即标准抗压能力值）。以同样的方式制作不同原材料组份和不同工艺参数的试样，采用同样的方式测试其抗压能力值（测定抗压能力值），并将其与标准抗压能力值进行比较，其值大于标准抗压能力值的记为正值，其值小于标准抗压能力值的记为负值，并采用以标准抗压能力值为基数的测定抗压能力值与标准抗压能力值的差值的百分比数值进行表述。下表为采用本发明干式变压器绝缘垫制作方法制作干式变压器绝缘垫的工艺技术条件与比较结果。

由上表可知，在商品BMC料中加入骨料后，试样的抗压能力均有不同程度的提高，且在骨料加入量为15%左右时达到较大值。在此基础上，增加骨料加入量，试样的抗压能力没有明显提高。另外，在骨料加入量一定的情况下，提高模具温度、提高加压压力和增加保压时间，对试样的抗压能力均没有明显的影响。另外，不论是采用一种无机氧化物作为骨料，还是采用一种以上的无机氧化物混合料作为骨料，其试样的抗压能力相差不大。显然，这与本发明干式变压器绝缘垫及其制作方法的骨料的功能和作用是有直接关系的，骨料在绝缘垫基体中的基本作用是增加抗压强度，即通过玻璃纤维和树脂形成骨架，以增加整体的承载能力。因此，需要考虑玻璃纤维、树脂和骨料的合理配比，并非骨料越多越好。另外，由于增加了骨料，BMC混合料的热传导性和压力传导性均较纯BMC料有所提高，因此，模具温度、加压压力和保压时间对BMC混合料试样的抗压能力没有明显的影响。但是，由于增加了粉状无机氧化物骨料，需要玻璃纤维和树脂与骨料的良好结合，因此，应当采用较高的加压压力，最好为大于等于170 MPa。再有，作为骨料的无机氧化物，其主要作用的是承载压力，因此，选用一种或一种以上的组合，对试样的抗压能力没有明显的影响。

另外，本发明干式变压器绝缘垫制作方法采用组合模具，能够在制作不同规格和形状的绝缘垫时只需更换少量的模板即可投入生产，提高了模具的通用性，降低了生产成本和周期，其生产效率较高和劳动强度较低。

显然，本发明干式变压器绝缘垫及其制作方法的有益技术效果是能够有效提高绝缘垫的强度和刚性，避免绝缘垫在长期重力的作用下产生变形或裂纹，保证干式变压器的正常运行。并且，具有原材料来源广，生产效率较高和劳动强度较低等特点。

Claims

1.一种干式变压器绝缘垫，其特征在于，在商品化团状模塑料BMC中加入重量百分比5～20%的骨料，混合均匀后在模具温度160℃～180℃和12～18 MPa压力下模压成型，根据绝缘垫长宽高中的最小尺寸，以1.0～1.5分钟/毫米的标准确定保温保压时间，所述骨料为粒度负80目至正200目的无机氧化物粉末。

2.根据权利要求1所述干式变压器绝缘垫，其特征在于，无机氧化物粉末包括氧化铝、氧化钛和二氧化硅中的一种或一种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述干式变压器绝缘垫，其特征在于，加压压力为大于等于170 Mpa。

4.一种干式变压器绝缘垫制作方法，其特征在于，采用模压成型制作，包括以下步骤：

S6、取出产品，清理模腔，开始下一轮模压成型。

5.根据权利要求4所述干式变压器绝缘垫制作方法，其特征在于，加压压力为大于等于170 Mpa。