CN105563719A - 环氧树脂真空充保护气体浇注工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环氧树脂真空充保护气体浇注工艺,属于高压电器树脂绝缘真空浇注技术领域。该工艺按照预混、终混、浇注和固化的过程依次进行；所述浇注过程首先将模具放入浇注罐内，对浇注罐抽真空保压，然后充入SF6绝缘气体至浇注罐内压强为30000-35000Pa，再将终混过程中所得混料浇注到模具中。本发明工艺将SF6绝缘气体引入在浇注环节，保证了环氧树脂浇注过程中线圈器身难以填充树脂的层间及匝间充入绝缘保护气体，并且固化完后环氧树脂具有较好的电气绝缘强度，不会产生微小气泡等微小缺陷，树脂机械强度相对有较大的提高。

Description

环氧树脂真空充保护气体浇注工艺

技术领域

本发明涉及高压电器树脂绝缘真空浇注技术领域，具体涉及一种环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，用于互感器制品的绝缘。

背景技术

环氧树脂真空浇注绝缘是目前互感器行业所普遍采用的工艺绝缘方式，在我国已有近20年的生产经验，随着工艺装备业的不断发展，环氧树脂浇注工艺也在不断日趋完善，相比较成熟的变压器油纸绝缘形式，环氧树脂干式绝缘仍有其工艺不完善之处，即整体绝缘浇注的质量与相关工艺制作、工艺装(设)备、人员操作等息息相关，主要表现在电气绝缘强度降低、内部微小气(真空)泡、表面缺陷等。虽然这种问题不是目前树脂绝缘互感器普遍存在的急迫问题，问题几率较低，但是作为高压电气绝缘产品，所追求的是市场运用零故障率和理想的设计绝缘寿命，相关绝缘材料工艺人员始终不懈努力，积极研究更完善更先进的环氧树脂浇注工艺及工艺设备，进一步提升环氧树脂浇注式互感器的设计制造水平。

发明内容

为了解决现有环氧树脂真空浇注工艺存在电气绝缘强度低、微小气泡、表面固化缺陷等工艺不完善问题，本发明提供一种操作简便、生产效率高、电气强度高、机械强度高的环氧树脂真空充保护气体浇注工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，该工艺按照预混、终混、浇注和固化的过程进行；所述浇注过程具体为：首先将模具放入浇注罐内，对浇注罐抽真空保压(抽真空至罐内压强为100Pa以下并保压5-10min)，然后充入SF6绝缘气体至浇注罐内压强为30000-35000Pa，再将终混过程中所得混料浇注到模具中。

所述预混过程为：将环氧树脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中混合均匀，得预混料A；将固化剂、增韧剂和硅微粉填料在另一个抽真空混料罐中混合均匀，得预混料B。

所述终混过程为：将预混料A和预混料B放入同一个抽真空混料罐中，然后加入促进剂和染色剂，抽真空均匀混合获得混料。

所述固化过程为：将浇注完毕的模具转入加热温控炉中，进行固化成形脱模及后期的继续二次固化。

本发明设计原理如下：

现有环氧树脂真空浇注工艺的浇注过程是在真空条件下进行，通过抽真空的方式使环氧树脂内气泡的缺陷尽量减小，但在模具内的线圈器身的层间及匝间的微小空隙内难以填充入树脂，因此当固化工序完成后这些微小空隙内由空气，从而影响器件的强度及绝缘性能等。

本发明在将终混罐内的混料放入模具前，浇注罐内先抽真空保压后充入SF6绝缘气体至30000Pa，终混罐停止搅拌及泄压，开始放混料至模具内进行浇注。该浇注过程保证了环氧树脂浇注过程中模具内的线圈器身无法填充树脂的层间及匝间能够充入SF6绝缘保护气体，对其实施绝缘保护作用；同时经此工艺处理后，固化完的环氧树脂具有大的电气绝缘强度(电气强度由18-20KV/mm提升至22-25KV/mm)，不会产生微小气泡等微小缺陷，树脂机械强度也大幅提高(拉伸强度由65-70MPa提升至75-80MPa)。

本发明具有以下有益效果及优点：

1、本发明工艺操作简便、生产效率高：该工艺是在环氧树脂真空浇注工艺方案基础上的一种完善技术创新，即在浇注环节增加充绝缘保护气体的新型浇注工艺方案，采用准确可靠的工艺衔接，整体工艺方案操作简单，进一步提高工作效率。

2、本发明工艺电气强度高、机械强度高：将绝缘气体引入在浇注环节，保证了环氧树脂浇注过程中线圈器身难以填充树脂的层间及匝间充入绝缘保护气体，并且固化完后环氧树脂具有较好的电气绝缘强度，不会产生微小气泡等微小缺陷，树脂机械强度相对有较大的提高。

附图说明

图1本发明工艺流程图。

具体实施方式

本发明环氧树脂真空浇注工艺是互感器生产制造过程的最主要工序，是继产品器身线圈装入浇注模具之后的环氧树脂浇入模具工序。最终的环氧树脂混料需要有很多其它的成份配制而成，其工艺过程依次为预混、终混、浇注、固化等；先将具有一定温度的环氧树脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中加温进行预混合；另外再将固化剂、增韧剂和硅微粉填料在另一个抽真空混料罐中加温进行预先混合，这两个预混过程是在两个不同的设备上同时进行，最后再将前面两部分预混的材料放入同一个抽真空混料罐中进行最终混合，加入促进剂和染色剂，加温抽真空均匀混合，并需要按工艺设定的混合时间及真空度和时间进行操作，获得混乱，然后预备浇注。终混工序的同时将具有设定温度的模具转入浇注罐中抽真空，浇注罐先抽真空至压强100Pa以下并保压5min，然后充入SF6绝缘气体至30000-35000Pa，终混罐停止搅拌及泄压，开始放料浇注，然后将终混罐中的混料放入模具中。固化工序是将浇注完毕的模具转入具有加热温控炉中，进行固化成形脱模及后期的继续二次固化。

本发明环氧树脂真空充保护气体浇注工艺是遵循互感器生产原理及相关标准设计的新型工艺方案，充分考虑环氧树脂材料浇注及固化特性及SF6气体的绝缘特性，在环氧树脂真空浇注时利用绝缘气体来完善环氧树脂对器身线圈填充绝缘效果，进一步提高树脂固化完后电气绝缘强度及和机械强度，减少微小气泡等微小缺陷产生，为互感器批量制造及质量控制提供了有利保障。

实施例1

本实施例环氧树脂真空浇注工艺过程如图1所示：

(1)预混：先将120±10℃的环氧树脂原料和80±5℃的400目硅微粉填料在抽真空混料罐中加温(90±5℃)进行预混合，环氧树脂与硅微粉重量比例为1：1；另外再将固化剂甲基四氢苯酐、增韧剂和硅微粉填料在另一个抽真空混料罐中加温(60±5℃)进行预先混合，固化剂甲基四氢苯酐、异氰酸酯增韧剂和硅微粉填料的重量比例为0.65：0.22：1.75：这两个预混过程是在两个不同的设备上同时进行。

(2)终混：将前面两部分预混的材料放入同一个抽真空混料罐中进行最终混合，加入有机膦促进剂和染色剂(有机色浆,H99N-016)，加温抽真空均匀混合，并需要按工艺设定的混合时间及真空度和时间进行操作，获得混料，然后预备浇注。

(3)浇注：终混工序的同时将预热80-85℃的模具转入浇注罐中抽真空，浇注罐先抽真空至压强100Pa以下并保压5min，然后充入SF6绝缘气体至30000Pa，终混罐停止搅拌及泄压，开始放料浇注，然后将终混罐中的混料放入模具中。

(4)固化工序：将浇注完毕的模具转入具有加热温控炉中，进行固化成形脱模及后期的继续二次固化。

对比例1

与实施例1不同之处在于：步骤(3)浇注过程中不向浇注罐内充入SF6绝缘气体。

经实施例1工艺处理后，固化完的环氧树脂具有大的电气绝缘强度，其电气强度为22-25KV/mm，不会产生微小气泡等微小缺陷，树脂机械强度也大幅提高，拉伸强度为75-80MPa。

经对比例1工艺处理后，固化完的环氧树脂电气强度为18-20KV/mm，树脂拉伸强度为65-70MPa。

本发明工艺保证了环氧树脂浇注过程中线圈器身未能填充树脂的层间及匝间充入绝缘保护气体，及固化完后环氧树脂具有较好的电气绝缘强度，不会产生微小气泡等微小缺陷，树脂机械强度相对有较大的提高。

Claims (5)

1.一种环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，其特征在于：该工艺按照预混、终混、浇注和固化的过程依次进行；所述浇注过程具体为：首先将模具放入浇注罐内，对浇注罐抽真空保压，然后充入SF6绝缘气体至浇注罐内压强为30000-35000Pa，再将终混过程中所得混料浇注到模具中。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，其特征在于：所述浇注过程中，对浇注罐抽真空至100Pa以下并保压5-10min。

3.根据权利要求1所述的环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，其特征在于：所述预混过程为：将环氧树脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中混合均匀，得预混料A；将固化剂、增韧剂和硅微粉填料在另一个抽真空混料罐中混合均匀，得预混料B。

4.根据权利要求1所述的环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，其特征在于：所述终混过程为：将预混料A和预混料B放入同一个抽真空混料罐中，然后加入促进剂和染色剂，抽真空均匀混合获得混料。

5.根据权利要求1所述的环氧树脂真空充保护气体浇注工艺，其特征在于：所述固化过程为：将浇注完毕的模具转入加热温控炉中，进行固化成形脱模及后期的继续二次固化。