CN105070496A - 玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法 - Google Patents

玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法。本发明的方法包括：（1）电容芯体的制作：采用玻璃纤维按照环向拼接的方式卷制，将卷制好的芯体，放入真空罐中，进行脱水处理，脱水后在芯体上浇注调配好的树脂和固化剂，然后进行固化，出罐；（2）装配，将制作好的电容芯体装上导体后，再装配好法兰、压盖、瓷套；（3）电气试验；（4）外观检查。本发明的方法生产的变压器大电流套管机械强度高，绝缘介质少，介质损耗稳定，同类产品技术领先，并且运行稳定，极限裕度试验证明，该产品无起火、不爆炸等危险。

Description

玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法，属于智能输变电设备加工制造技术领域。
背景技术：
在我国高速发展电力的今天，市场需求量都已合资企业和进口企业为主，国内变压器大电流套管(6300A以上的变压器套管)生产企业比较少，而且技术比较落后，基本以油式变压器大电流套管为主，极大的增加了用户的维护成本，在基本封闭的环境下运行，表面空间温度比较高，加速了密封结构和内部材料的老化，易发生质量事故。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题一种玻璃钢变压器大电流套管及其生产方法，机械强度高，绝缘介质少，介质损耗稳定，同类产品技术领先，并且运行稳定，极限裕度试验证明，该产品无起火、不爆炸等危险，增加用户使用年限，维护简单，维护成本低，填补该绝缘类型变压器大电流套管的国际空白，增加国内国际市场的需求率。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，该方法包括如下步骤：
（1）电容芯体的制作：采用玻璃纤维按照环向拼接的方式卷制，将卷制好的芯体，放入真空罐中，进行脱水处理，脱水后在芯体上浇注调配好的树脂和固化剂，然后进行固化，出罐；
（2）装配，将制作好的电容芯体装上导体后，再装配好法兰、压盖、瓷套；
（3）电气试验；
（4）外观检查。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的卷制是指将玻璃纤维利用卷制设备，按照环向拼接的方式以8kg的张力卷制到规定的厚度，覆盖上一层铝箔环向搭接后，用80W的电烙铁焊接铝箔搭接处，反复操作直到规定的层厚锁死玻璃纤维端头完成卷制。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的脱水处理是指将卷制好的芯体，放入真空罐中，温度控制在140℃±5℃，真空度50Pa±10Pa，进行脱水处理，时间72±5小时后开始降温到90℃±5℃，真空度2Pa。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的调配好的树脂和固化剂是指将树脂和固化剂按照质量比为2：1进行均匀混合。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的浇注的真空度不能超过200Pa,浇注完成后需要破空，使真空罐的压力达到大气压力。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的固化的过程中要保证两端温度比中间温度略高，以保证两端向中间进行固化，固化过程中的温度控制过程依次为两端90℃、中心80℃，持续3小时，两端100℃、中心90℃，持续3小时，两端110℃、中心100℃，持续5小时，两端120℃、中心110℃，持续3小时，两端130℃、中心120℃，持续4小时，两端140℃、中心130℃，持续5小时，两端140℃、中心140℃，持续1小时，两端及中心同时升温150℃，持续8小时，固化工艺完成后，出罐。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（2）中所述导体采用铝导体或者铜导体。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，所述的铝导体采用合金铝型号为ZL101A的铝导体。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，所述的铜导体采用紫铜型号为T2的铜导体。
一种用上述方法生产的变压器大电流套管。
有益效果：
本发明的机械强度高，绝缘介质少，介质损耗稳定，同类产品技术领先，并且运行稳定，极限裕度试验证明，该产品无起火、不爆炸等危险，增加用户使用年限，维护简单，维护成本低，填补该绝缘类型变压器大电流套管的国际空白，增加国内国际市场的需求率。
具体实施方式：
实施例1：
玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，该方法包括如下步骤：
（1）电容芯体的制作：采用玻璃纤维按照环向拼接的方式卷制，将卷制好的芯体，放入真空罐中，进行脱水处理，脱水后在芯体上浇注调配好的树脂和固化剂，然后进行固化，出罐；
（2）装配，将制作好的电容芯体装上导体后，再装配好法兰、压盖、瓷套；
（3）电气试验；
（4）外观检查。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的卷制是指将玻璃纤维利用卷制设备，按照环向拼接的方式以8kg的张力卷制到规定的厚度，覆盖上一层铝箔环向搭接后，用80W的电烙铁焊接铝箔搭接处，反复操作直到规定的层厚锁死玻璃纤维端头完成卷制。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的脱水处理是指将卷制好的芯体，放入真空罐中，温度控制在140℃±5℃，真空度50Pa±10Pa，进行脱水处理，时间72±5小时后开始降温到90℃±5℃，真空度2Pa。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的调配好的树脂和固化剂是指将树脂和固化剂按照质量比为2：1进行均匀混合。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的浇注的真空度不能超过200Pa,浇注完成后需要破空，使真空罐的压力达到大气压力。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（1）中所述的固化的过程中要保证两端温度比中间温度略高，以保证两端向中间进行固化，固化过程中的温度控制过程依次为两端90℃、中心80℃，持续3小时，两端100℃、中心90℃，持续3小时，两端110℃、中心100℃，持续5小时，两端120℃、中心110℃，持续3小时，两端130℃、中心120℃，持续4小时，两端140℃、中心130℃，持续5小时，两端140℃、中心140℃，持续1小时，两端及中心同时升温150℃，持续8小时，固化工艺完成后，出罐。
所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，步骤（2）中所述导体采用铝导体，铝导体料的选用合金铝型号为ZL101A，该合金铝主要是采用高纯度原材料，降低各种杂质含量，添加微量元素以细化组织，使其合金具有更高的力学性能。
其化学成分为：硅Si：6.5～7.5、镁Mg：0.25～0.45、钛Ti:0.08-0.20、铝Al：余量、铁(砂型铸造)：0.000～0.200、铁(金属型铸造)：0.000～0.200、铜Cu：≤0.1(杂质)、锰Mn：≤0.10(杂质)、锌Zn：≤0.1(杂质)、稀Zr：≤0.20(杂质)、锡Sn：≤0.01(杂质)、铅Pb：≤0.03(杂质)，注：杂质总和:(砂型铸造)≤0.7;(金属型铸造)≤0.7。
一般使用T6热处理，其力学性能为：抗拉强度σb(MPa)：≥295、伸长率δ5(%)：≥3、硬度（HB)：≥80。
物理性能分析：
密度ρ /g·cm-3 2.68
熔化温度范围 /℃ 557～613
20～100℃时平均线膨胀系数α /μm·(m·K)-1 21.4
100℃时比热容с /J·(kg·K)-1 963
25℃时热导率λ /W·(m·K)-1 150
20℃时电导率κ (%IACS) 36
20℃时电阻率ρ /nΩ·m 44.2
本实施例中的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，在装配过程中主要紧固件为不锈钢螺栓，根据大电流套管的结构特性，以M10的不锈钢螺栓为主，其机械强度要至少达到500000N，扭力值要达到75-81N·m，8.8级到10.9级以上。
其次碟簧，每个型号的大电流套管结构大小不一样，因此选用的碟簧数量所承受的压力也不一样，举例说明：一只50000A的大电流套管其预设压力为9.8吨，实际压力位8.8吨，按每个碟簧承受大概70kg计算，约126个碟簧，所以碟簧的设计压力为大于70kg以上，才能很好的起到产品的压力密封作用。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同之处在于：
本实施例的导体采用铜导体，选用紫铜型号为T2，该紫铜有良好的导电、导热、耐蚀和加工性能，可以焊接和钎焊。含降低导电、导热性的杂质较少，微量的氧对导电、导热和加工等性能影响不大，但易引起“氢病”，不宜在高温（如>370°）还原性气氛中加工（退火、焊接等）和使用。
其化学成分为：铜+银Cu+Ag:99.90、铋Bi：0.001、锑Sb：0.002、砷As：0.002、铁Fe：0.005、铅Pb：0.005、硫S:0.005，注：杂质总和:(砂型铸造)≤0.10;(金属型铸造)≤0.10。
一般热处理，其力学性能为：抗拉强度σb(MPa)：≥295-380、伸长率δ5(%)：≥3、硬度（HB)：≥90-120。
物理性能分析：
密度ρ /g·cm-3 8.9
熔化温度范围 /℃ 1083
20～100℃时平均线膨胀系数α /μm·(m·K)-1 16.7
100℃时比热容с /J·(kg·K)-1 420
25℃时热导率λ /W·(m·K)-1 280
20℃时电导率κ (%IACS) 101.5
20℃时电阻率ρ /nΩ·m 18
以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (10)

1.一种玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
（1）电容芯体的制作：采用玻璃纤维按照环向拼接的方式卷制，将卷制好的芯体，放入真空罐中，进行脱水处理，脱水后在芯体上浇注调配好的树脂和固化剂，然后进行固化，出罐；
（2）装配，将制作好的电容芯体装上导体后，再装配好法兰、压盖、瓷套；
（3）电气试验；
（4）外观检查。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（1）中所述的卷制是指将玻璃纤维利用卷制设备，按照环向拼接的方式以8kg的张力卷制到规定的厚度，覆盖上一层铝箔环向搭接后，用80W的电烙铁焊接铝箔搭接处，反复操作直到规定的层厚锁死玻璃纤维端头完成卷制。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（1）中所述的脱水处理是指将卷制好的芯体，放入真空罐中，温度控制在140℃±5℃，真空度50Pa±10Pa，进行脱水处理，时间72±5小时后开始降温到90℃±5℃，真空度2Pa。
4.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（1）中所述的调配好的树脂和固化剂是指将树脂和固化剂按照质量比为2：1进行均匀混合。
5.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（1）中所述的浇注的真空度不能超过200Pa,浇注完成后需要破空，使真空罐的压力达到大气压力。
6.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（1）中所述的固化的过程中要保证两端温度比中间温度略高，以保证两端向中间进行固化，固化过程中的温度控制过程依次为两端90℃、中心80℃，持续3小时，两端100℃、中心90℃，持续3小时，两端110℃、中心100℃，持续5小时，两端120℃、中心110℃，持续3小时，两端130℃、中心120℃，持续4小时，两端140℃、中心130℃，持续5小时，两端140℃、中心140℃，持续1小时，两端及中心同时升温150℃，持续8小时，固化工艺完成后，出罐。
7.根据权利要求1所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：步骤（2）中所述导体采用铝导体或者铜导体。
8.根据权利要求7所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：所述的铝导体采用合金铝型号为ZL101A的铝导体。
9.根据权利要求7所述的玻璃钢变压器大电流套管的生产方法，其特征是：所述的铜导体采用紫铜型号为T2的铜导体。
10.一种用上述方法生产的变压器大电流套管。
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