CN105977014A - 一种电流互感器线圈的干燥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电流互感器线圈的干燥方法。该干燥方法包括以下步骤：1)将置于干燥腔体内的电流互感器线圈加热至70～90℃，保温；2)在70～90℃下，对干燥腔体进行抽真空，使其梯度降压至真空度为100pa以下；降温，即实现电流互感器线圈的干燥。该干燥方法使水分基本在50ppm以下，远小于国标150ppm的要求，提高了产品质量，减少了以往因线圈水分超标反复拆卸烘干的现象，降低了员工劳动强度；线圈真空干燥工艺用时约14h，与烘房烘干需要用时48～60h相比，极大地降低了干燥时间，采用晚间开炉烘干，白天装配的生产模式，可改变等待零部件烘干的被动局面，缩短了生产周期，提高公司产能。

Description

一种电流互感器线圈的干燥方法
技术领域
本发明属于电流互感器领域，具体涉及一种电流互感器线圈的干燥方法。
背景技术
电流互感器是一种对电力设备的运行情况进行监视和测量的重要设备，其将一次系统的高电压和大电流按比例变换成低电压和小电流，供给测量仪表和保护装置使用。电流互感器由闭合铁心及绕在该铁心上的一次线圈、二次线圈和一些安装部件组成，一、二次线圈之间，线圈与铁心之间均有绝缘隔离。
电流互感器按绝缘方式分为干式绝缘式、浇注绝缘式、瓷绝缘式、油绝缘式和SF6气体绝缘式。SF6电流互感器是目前气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的主要部件之一；DL/T618-2011《气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程》要求GIS设备内的含水量应≤150ppm。SF6电流互感器中，线圈内水分超标是SF6电流互感器水分居高不下的主要原因。SF6电流互感器线圈由聚酯薄膜、漆包铜线绕制在铁芯上形成，聚酯薄膜起到绝缘、保护作用，通常在漆包铜线外还包设有软聚氯乙烯层以进一步地实现装饰、保护功能。
现有技术中，以聚酯薄膜、漆包铜线、软聚氯乙烯层组成的多层结构SF6电流互感器内的水分脱除困难，采用烘房烘干往往需要48～60h；传统干燥方法能源消耗大，且耗时较长，已成为制约产品装配效率的重要因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流互感器线圈的干燥方法，从而解决现有技术中，SF6电流互感器线圈的干燥存在干燥时间长、能耗高的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种电流互感器线圈的干燥方法，包括以下步骤：
1)将置于干燥腔体内的电流互感器线圈加热至70～90℃，保温；
2)在70～90℃下，对干燥腔体进行抽真空，使其梯度降压至真空度为100pa以下；降温，即实现电流互感器线圈的干燥。
本发明提供的电流互感器线圈的干燥方法，从影响线圈内部水分扩散速度的主要因素出发，首先通过加热、保温过程，使线圈绕组及铁芯的温度升高，加快表面的水分蒸发，提高水分的扩散系数，加快表面的水分蒸发；其次，通过梯度降压方式抽真空至真空度为100pa以下，是通过逐步增大材料与周围介质水蒸气分压差，不断降低水分气化温度，使内层聚酯薄膜、漆包铜线内的水分逐步排出，从而实现电流互感器线圈的干燥；该方法可显著降低干燥时间，且使含水量远小于国标150ppm的要求。
一个大气压下(1.013×105Pa)的水分在0℃时扩散系数为1.269×10-9m2/s，在20℃时扩散系数为2.371×10-9m2/s，在60℃时扩散系数为4.494×10-9m2/s，在80℃时扩散系数为6.196×10-9m2/s，在100℃时扩散系数为7.260×10-9m2/s，由此可以看出随着温度的升高，水分的扩散系数越大，水分越容易蒸发。水分在一个大气压下汽化温度为100℃，在0.7个大气压下汽化温度为90℃，在0.5个大气压下汽化温度为80℃，在0.2个大气压下汽化温度为60℃，在0.05个大气压下汽化温度为33℃，在0.001个大气压下汽化温度为6℃，因此，材料与周围介质水蒸气分压差越大，水分越容易汽化。本发明的电流互感器线圈的干燥方法，通过控制干燥过程中的温度并使压强梯度变化，使内层聚酯薄膜、漆包线的水分蒸发出来，缩短了干燥时间，提高了干燥质量。
步骤1)中，保温的时间为3～5h。加热和保温过程中，重复对干燥腔体进行抽气和充气。通过上述抽气、充气循环过程，可及时将已蒸发的水蒸气抽出。充气所用气体为干燥空气。
步骤2)抽真空过程中，间歇置换出干燥过程中产生的水蒸气。该步骤中，所述梯度降压是指从常压降至100pa以下过程中，压强每下降4kpa～30kpa，保压；采用梯度降压方式可使不同阶段内，与相应的水蒸气分压差适应的水分充分排出，提高干燥效率，缩短干燥时间。
优选的，所述梯度降压包括以下阶段：常压降压至70kpa，保压；70kpa降压至50kpa，保压；50kpa降压至20kpa，保压；20kpa降压至5kpa，保压；5kpa降压至100pa以下，真空维持。保压的时间为0.5～1h。真空维持的时间1～3h。
优选的，以上各个阶段中，每个阶段保压后，向干燥腔体充入干燥空气，以置换出水蒸汽，再进行下阶段的抽真空操作。以“常压降压至70kpa，保压”阶段为例，抽真空至70kpa，保压1h后，关闭抽空阀，打开充气阀，充入干燥空气至80kpa，随后关闭充气阀，打开抽空阀抽真空至50kpa，保压。降压至5kpa并保压后，可选择不再充气直接抽真空至100pa以下，真空维持。
步骤2)中，所述降温为降温至40～50℃。降温完成后破除真空，恢复大气压，尽快完成包装。对电流互感器线圈进行真空包装，可避免干燥后的线圈再次吸水。
本发明提供的电流互感器线圈的干燥方法，加热至至设定温度后，通过保持温度提高烘干效果，进一步通过循环抽气、充气使已蒸发的水蒸气抽出；通过5个阶段的梯度降压设置，不断增大材料与周围介质水蒸气分压差，降低水分汽化温度，使内层聚酯薄膜、漆包线的水分蒸发出来，同时又将已蒸发的水蒸气抽出；100pa以下的真空维持，进一步加大了绝缘材料内外水蒸气分压差，将绝缘层中的残余水分不断抽出。降温阶段主要是为了方便线圈后续真空包装，使线圈由设定温度降至可直接接触的温度，确保工作安全。
本发明提供的电流互感器线圈的干燥方法，水分基本在50ppm以下，远小于国标150ppm的要求，提高了产品质量，减少了以往因线圈水分超标反复拆卸烘干的现象，降低了员工劳动强度；线圈真空干燥工艺用时约14h，与烘房烘干需要用时48～60h相比，极大地降低了干燥时间，采用晚间开炉烘干，白天装配的生产模式，可改变等待零部件烘干的被动局面，缩短了生产周期，提高公司产能。
附图说明
图1本发明电流互感器线圈的干燥方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的电流互感器线圈的干燥方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
1)将置于干燥腔体内的SF6电流互感器线圈加热至80℃，保温4h，加热和保温过程中，重复对干燥腔体进行抽气和充气；
2)保持温度为80℃，采用梯度降压方式对干燥腔体进行抽真空，先从常压抽真空至70kpa(用时0.25h)，保压1h；保压后充入干燥空气至80kpa，以置换出水蒸气，再抽真空至50kpa(用时0.25h)，保压0.5h；保压后充入干燥空气至80kpa，以置换出水蒸气，再抽真空至20kpa(用时0.25h)，保压0.5h；保压后充入干燥空气至80kpa，以置换出水蒸气，再抽真空至5ka(用时0.25h)，保压1h；再从5kpa抽真空至100pa(用时1h)，真空维持3h；
3)降温至50℃(用时2h)，卸压，将干燥后的电流互感器线圈真空包装，即得。
实施例2
本实施例的电流互感器线圈的干燥方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
1)将置于干燥腔体内的SF6电流互感器线圈加热至70℃，保温5h，加热和保温过程中，重复对干燥腔体进行抽气和充气；
2)保持温度为70℃，采用梯度降压方式对干燥腔体进行抽真空，先从常压抽真空至70kpa(用时0.25h)，保压1h；再从70kpa抽真空至50kpa(用时0.25h)，保压1h；再从50kpa抽真空至20kpa(用时0.25h)，保压1h；再从20kpa抽真空至5ka(用时0.25h)，保压1h；再从5kpa抽真空至100pa(用时1h)，真空维持1h，卸压；该过程中，间歇置换出干燥过程中产生的水蒸气，具体操作同实施例1；
3)降温至40℃(用时2h)，卸压，将干燥后的电流互感器线圈真空包装，即得。
实施例3
本实施例的电流互感器线圈的干燥方法，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：
1)将置于干燥腔体内的SF6电流互感器线圈加热至90℃，保温3h，加热和保温过程中，重复对干燥腔体进行抽气和充气；
2)保持温度为90℃，采用梯度降压方式对干燥腔体进行抽真空，先从常压抽真空至70kpa(用时0.25h)，保压0.5h；再从70kpa抽真空至50kpa(用时0.25h)，保压0.5h；再从50kpa抽真空至20kpa(用时0.25h)，保压0.5h；再从20kpa抽真空至5ka(用时0.25h)，保压0.5h；再从5kpa抽真空至100pa(用时1h)，真空维持2h；该过程中，间歇置换出干燥过程中产生的水蒸气，具体操作同实施例1；
3)降温至45℃(用时2h)，卸压，将干燥后的电流互感器线圈真空包装，即得。
试验例
检测实施例1～3的干燥方法的总耗时和水分含量，结果如表1所示。
表1 实施例1～3的干燥方法的总耗时和水分含量
序号 总耗时，h 水分含量，ppm
实施例1 14 40
实施例2 14 45
实施例3 11 42
由表1的试验结果可知，本发明的电流互感器线圈的干燥方法，总耗时仅14h，水分含量为50ppm，远低于国标150ppm的要求；与传统烘房烘干耗时48～60h相比，大大缩短了干燥时间。

Claims (9)

1.一种电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将置于干燥腔体内的电流互感器线圈加热至70～90℃，保温；
2)在70～90℃下，对干燥腔体进行抽真空，使其梯度降压至真空度为100pa以下；降温，即实现电流互感器线圈的干燥。
2.如权利要求1所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，步骤1)中，保温的时间为3～5h。
3.如权利要求1所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，步骤1)加热和保温过程中，重复对干燥腔体进行抽气和充气。
4.如权利要求1或3所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，步骤2)抽真空过程中，间歇置换出干燥过程中产生的水蒸气。
5.如权利要求1所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，步骤2)中，所述梯度降压包括以下阶段：常压降压至70kpa，保压；70kpa降压至50kpa，保压；50kpa降压至20kpa，保压；20kpa降压至5kpa，保压；5kpa降压至100pa以下，真空维持。
6.如权利要求5所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，保压的时间为0.5～1h。
7.如权利要求5所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，真空维持的时间1～3h。
8.如权利要求1所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，步骤2)中，所述降温为降温至40～50℃。
9.如权利要求1或8所述的电流互感器线圈的干燥方法，其特征在于，降温后，对电流互感器线圈进行真空包装。
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