CN110919946A - 一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空设备领域，尤其涉及一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺。该设备的浇注罐的正上方设有终混罐，浇注罐的底部出口处设置终混罐下料阀，终混罐下料阀通过旋转浇注分配器伸至浇注罐内的上方；终混罐的左侧上方设有树脂罐，树脂罐通过树脂罐下料阀、树脂罐下料管与终混罐相连接；终混罐的右侧上方设有固化剂罐，固化剂罐通过固化剂罐下料阀和固化剂罐下料管与终混罐相连接。原料经树脂罐、固化剂罐和终混罐多次搅拌真空脱气，确保浇注用树脂混合料均匀无气泡，浇注罐在真空浇注完成后施加正压可以使复杂形状的互感器一次浇注成型，使最终固化后高压互感器的金属嵌件和绝缘材料的整体结合性好，电气绝缘性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及真空设备领域，尤其涉及一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺。
背景技术
高压互感器是适用于1kv至220kv电力系统中将大电压转换成小电压或将大电流转换成小电流以便于测量、保护、使用的互感器，一般分为3kv、6kv、10kv、35kv、66kv、110kv、220kv，其中10kv应用最为广泛。10kv高压互感器质量和运行可靠性方面，其中主要质量问题之一：由于绝缘线圈等绝缘部件的制造质量等原因，引起互感器内部闪络、击穿导致产品停运和停电事故。作为核心技术的关键绝缘浇注件，缩痕、气泡等时有发生，合格率低，严重影响绝缘高压互感器的质量可靠性。因此，提高高压互感器环氧树脂绝缘浇注件所用的真空浇注设备和浇注工艺工艺是高压互感器行业一项重要的工作，是组织现代化高压互感器产品批量生产的重要条件。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺，解决现有技术中存在绝缘浇注件，缩痕、气泡等时有发生，合格率低，严重影响绝缘高压互感器的质量可靠性等问题。由于绝缘线圈等绝缘部件的制造质量等原因，引起互感器内部闪络、击穿导致产品停运和停电事故。
本发明的技术方案是：
一种高压互感器真空压力浇注设备，该设备包括树脂罐、固化剂罐、终混罐和浇注罐，其中：浇注罐的正上方设有终混罐，浇注罐的底部出口处设置终混罐下料阀，终混罐下料阀通过旋转浇注分配器伸至浇注罐内的上方；终混罐的左侧上方设有树脂罐，树脂罐通过树脂罐下料阀、树脂罐下料管与终混罐相连接；终混罐的右侧上方设有固化剂罐，固化剂罐通过固化剂罐下料阀和固化剂罐下料管与终混罐相连接。
所述的高压互感器真空压力浇注设备，浇注罐内部设有旋转浇注分配器、互感器模具、模具车，互感器模具位于模具车上，旋转浇注分配器位于互感器模具的上方；浇注罐外部连接有浇注罐真空计、浇注罐加压阀、无油空压机、浇注罐压力计、浇注罐抽空阀、浇注罐真空泵、浇注罐测温计、浇注罐加热器，无油空压机通过管路与浇注罐相连通，该管路上设有浇注罐加压阀、浇注罐压力计，浇注罐真空泵通过管路与浇注罐相连通，该管路上设有浇注罐抽空阀。
所述的高压互感器真空压力浇注设备，终混罐内部设有终混罐搅拌锚，终混罐外部连接有终混罐搅拌电机、终混罐真空泵、终混罐测温计、终混罐加热器、终混罐抽空阀、终混罐真空计，终混罐搅拌锚与终混罐搅拌电机的输出端相连，终混罐真空泵通过管路与终混罐相连通，该管路上设置终混罐抽空阀。
所述的高压互感器真空压力浇注设备，树脂罐内部设有树脂罐搅拌锚，树脂罐外部连接有树脂罐搅拌电机、树脂罐进料阀、树脂罐进料斗、树脂罐真空计、树脂罐抽空阀、树脂罐真空泵、树脂罐测温计、树脂罐加热器，树脂罐搅拌锚与树脂罐搅拌电机的输出端相连，树脂罐进料斗于树脂罐的上方通过管路与树脂罐相连通，该管路上设置树脂罐进料阀，树脂罐真空泵通过管路与树脂罐相连通，该管路上设置树脂罐抽空阀。
所述的高压互感器真空压力浇注设备，固化剂罐内部设有固化剂罐搅拌锚，固化剂罐外部连接有固化剂罐搅拌电机、固化剂罐进料阀、固化剂罐进料斗、固化剂罐真空计、固化剂罐抽空阀、固化剂罐真空泵、固化剂罐测温计、固化剂罐加热器，固化剂罐进料斗于固化剂罐的上方通过管路与固化剂罐相连通，该管路上设置固化剂罐进料阀，固化剂罐真空泵通过管路与固化剂罐相连通，该管路上设置固化剂罐抽空阀。
所述的高压互感器真空压力浇注设备的浇注工艺，包括如下步骤：
(1)环氧树脂预热
先将环氧树脂打开盖桶放入预热烘箱软化，在100±5℃软化6～10小时；再将软化的环氧树脂计量后加入树脂罐，温度：110±5℃，时间≥5小时，至环氧树脂已完全溶化；
(2)硅微粉预热
将硅微粉整袋打开袋口放入预热烘箱焙烘干燥，或者拆袋放干燥盘中预热干燥；温度：100±5℃，时间≥24小时；经过干燥后的硅微粉计量后加入树脂罐中，脱气搅拌；
(3)互感器模具预热
将已装配好的互感器模具按旋转浇注分配器旋转口的对应位置摆放在模具车上，将模具车推入浇注罐，温度控制在120±5℃，恒温时间4～6小时；浇注前1小时降温至85℃，恒温1小时以上；
(4)配制预混料
树脂罐预混料重量配比为环氧树脂：硅微粉＝90～110：130～150，固化剂罐混料重量配比为固化剂：硅微粉＝60～80：160～180，树脂罐与固化剂罐的重量配比为1：1；
(5)配料顺序和树脂罐、固化剂罐搅拌真空处理
首先将软化并计量后的树脂倒入树脂罐，然后将干燥并计量后的硅微粉加树脂罐；加入后先搅拌10～20分钟，使浮在树脂上面的硅微粉完全溶入树脂内，从观察窗看无粉尘聚堆状后开始抽真空，树脂罐温度为105±5℃，当真空度为65～150Pa时抽真空≥80分钟，当真空度在150～400Pa时抽真空时间≥120分钟；树脂罐搅拌时间控制在3～4小时；同样工序完成固化剂罐搅拌真空处理工序；
(6)终混罐搅拌真空处理
在向终混罐配制浇注料时，先解除树脂罐和固化剂罐真空，分别从两罐按1:1重量配比放料，计量后加入终混罐搅拌，此时的终混罐温度控制在85±3℃，真空度为65～133Pa，搅拌时间控制在30分钟以上；与此同时互感器模具在浇注罐中抽真空30分钟以上，真空度50～100Pa；
(7)浇注
浇注前关闭终混罐搅拌系统，降低终混罐真空度，真空度调节到300～500Pa，温度85±3℃；将浇注罐真空度调至133～400Pa之间；接着正式开始浇注产品，启动旋转浇注分配器，使旋转浇注分配器的放料口对准互感器模具浇口或漏斗口，开启终混罐下料阀，控制浇注速度和流量，浇注速度控制在每分钟5～10kg；真空浇注完成后，关闭浇注罐抽空阀和浇注罐真空泵，开启浇注罐加压阀和无油空压机，向浇注罐内加注无油压缩空气至0.3～0.5GPa，保持20～40分钟；
(8)固化
解除浇注罐压力，将已浇注好的互感器模具盘移入固化炉，温度控制在125±5℃的情况下固化12～16小时后脱模，高压互感器真空压力浇注工作完成。
本发明的设计思想是：
本发明使用环氧树脂、液态固化剂和硅微粉等原料自行配比，原料成本低且品质有保障品质高；原料经树脂罐、固化剂罐和终混罐多次逐级搅拌真空脱气，确保了浇注用树脂混合料均匀无气泡；浇注罐在真空浇注完成后施加正压可以使复杂形状的互感器一次浇注成型，使最终固化后高压互感器的金属嵌件和绝缘材料的整体结合性好，电气绝缘性能优异。
本发明的优点及有益效果是：
本发明能提供一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺，解决现有技术中存在绝缘浇注件，缩痕、气泡等时有发生，合格率低，严重影响绝缘高压互感器的质量可靠性等问题，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明一种高压互感器真空压力浇注设备及浇注工艺的结构原理图。
图中：1-树脂罐搅拌锚；2-树脂罐；3-树脂罐搅拌电机；4-树脂罐进料阀；5树脂罐进料斗；6-树脂罐真空计；7-树脂罐抽空阀；8-树脂罐真空泵；9-树脂罐测温计；10-树脂罐加热器；11-树脂罐下料阀；12-树脂罐下料管；13-终混罐搅拌电机；14终混罐真空泵；15-终混罐测温计；16-终混罐搅拌锚；17-终混罐加热器；18-浇注罐真空计；19-浇注罐；20-旋转浇注分配器；21-互感器模具；22-模具车；23-浇注罐加压阀；24-无油空压机；25-浇注罐压力计；26-浇注罐抽空阀；27-浇注罐真空泵；28-浇注罐测温计；29-浇注罐加热器；30-终混罐下料阀；31-终混罐；32-终混罐抽空阀；33-终混罐真空计；34-固化剂罐下料管；35-固化剂罐下料阀；36-固化剂罐加热器；37-固化剂罐测温计；38-固化剂罐真空泵；39-固化剂罐抽空阀；40-固化剂罐真空计；41-固化剂罐进料斗；42-固化剂罐进料阀；43-固化剂罐搅拌电机；44-固化剂罐；45-固化剂罐搅拌锚。
具体实施方式：
下面，结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种高压互感器真空压力浇注设备，该设备主要由树脂罐2、固化剂罐44、终混罐31和浇注罐19组成，其中：浇注罐19的正上方设有终混罐31，浇注罐19的底部出口处设置终混罐下料阀30，终混罐下料阀30通过旋转浇注分配器20伸至浇注罐19内的上方；终混罐31的左侧上方设有树脂罐2，树脂罐2通过树脂罐下料阀11、树脂罐下料管12与终混罐31相连接；终混罐31的右侧上方设有固化剂罐44，固化剂罐44通过固化剂罐下料阀35和固化剂罐下料管34与终混罐31相连接。其中：
浇注罐19内部设有旋转浇注分配器20、互感器模具21、模具车22，互感器模具21位于模具车22上，旋转浇注分配器20位于互感器模具21的上方；浇注罐19外部连接有浇注罐真空计18、浇注罐加压阀23、无油空压机24、浇注罐压力计25、浇注罐抽空阀26、浇注罐真空泵27、浇注罐测温计28、浇注罐加热器29，无油空压机24通过管路与浇注罐19相连通，该管路上设有浇注罐加压阀23、浇注罐压力计25，浇注罐真空泵27通过管路与浇注罐19相连通，该管路上设有浇注罐抽空阀26。
终混罐31内部设有终混罐搅拌锚16，终混罐31外部连接有终混罐搅拌电机13、终混罐真空泵14、终混罐测温计15、终混罐加热器17、终混罐抽空阀32、终混罐真空计33，终混罐搅拌锚16与终混罐搅拌电机13的输出端相连，终混罐真空泵14通过管路与终混罐31相连通，该管路上设置终混罐抽空阀32。
树脂罐2内部设有树脂罐搅拌锚1，树脂罐2外部连接有树脂罐搅拌电机3、树脂罐进料阀4、树脂罐进料斗5、树脂罐真空计6、树脂罐抽空阀7、树脂罐真空泵8、树脂罐测温计9、树脂罐加热器10，树脂罐搅拌锚1与树脂罐搅拌电机3的输出端相连，树脂罐进料斗5于树脂罐2的上方通过管路与树脂罐2相连通，该管路上设置树脂罐进料阀4，树脂罐真空泵8通过管路与树脂罐2相连通，该管路上设置树脂罐抽空阀7。
固化剂罐44内部设有固化剂罐搅拌锚45，固化剂罐44外部连接有固化剂罐搅拌电机43、固化剂罐进料阀42、固化剂罐进料斗41、固化剂罐真空计40、固化剂罐抽空阀39、固化剂罐真空泵38、固化剂罐测温计37、固化剂罐加热器36，固化剂罐进料斗41于固化剂罐44的上方通过管路与固化剂罐44相连通，该管路上设置固化剂罐进料阀42，固化剂罐真空泵38通过管路与固化剂罐44相连通，该管路上设置固化剂罐抽空阀39。
如图1所示，本实施例高压互感器真空压力浇注设备的浇注工艺为：
(1)环氧树脂预热
首先将环氧树脂打开盖桶放入预热烘箱软化。100±5℃烘至流动性较好时，时间一般约6～10小时左右；再将软化的环氧树脂计量后加入树脂罐，温度：110±5℃，时间6～10小时，环氧树脂已完全溶化流动性很好。
(2)硅微粉预热
将硅微粉整袋打开袋口放入预热烘箱焙烘干燥，或者拆袋放干燥盘中预热干燥。温度：100±5℃，时间24～48小时。经过干燥后的硅微粉才能计量后加入树脂罐中，脱气搅拌。
(3)互感器模具预热
将已装配好的互感器模具按旋转浇注分配器旋转口的对应位置摆放在模具车上，将模具车推入浇注罐，温度控制在120±5℃，恒温时间4～6小时(视器身大小、绝缘厚薄形态复杂状态而适当调整时间)。浇注前1小时降温至85℃，恒温1～2小时。
(4)配制预混料
树脂罐预混料重量配比为：环氧树脂：硅微粉＝100：140，固化剂罐混料重量配比为：固化剂：硅微粉＝70：170，树脂罐与固化剂罐的重量配比为：240：240＝1：1。举例：在树脂罐加入20公斤树脂，再加入28公斤硅微粉，此时树脂罐料重为48公斤。在固化剂罐内加入14公斤固化剂，再加入34公斤硅微粉，此时固化剂罐料重为48公斤。
(5)配料顺序和树脂罐、固化剂罐搅拌真空处理
首先将软化并计量后的树脂倒入树脂罐，然后将干燥并计量后的硅微粉加树脂罐。加入后先搅拌10～20分钟，使浮在树脂上面的硅微粉完全溶入树脂内，从观察窗看无粉尘聚堆状后开始抽真空，树脂罐温度为105±5℃，当真空度为65～150Pa时抽真空80～120分钟，当真空度在150～400Pa时抽真空时间120～240分钟。混合料搅拌应注意螺旋提升要使混合料形成薄膜从伞面流下，脱气充分有效为最佳，否则需要调整无级调速器，使其达到最佳薄膜脱气效果，伞面材料表面无气泡升起为准。树脂罐搅拌时间应控制在3～4小时为宜。同样工序完成固化剂罐搅拌真空处理工序。
(6)终混罐搅拌真空处理
在向终混罐配制浇注料时，应先解除树脂罐和固化剂罐真空，分别从两罐按1:1重量配比放料，计量后加入终混罐搅拌，此时的终混罐温度控制在85±3℃，真空度为65～133Pa，搅拌时间控制在30～60分钟。与此同时互感器模具在浇注罐中也要抽真空30～60分钟，真空度50～100Pa，一切准备就绪，互感器模具也已预热并抽真空，旋转浇注分配器浇口已对准，浇注罐模具车点动开关调节正常。
(7)浇注
浇注前关闭终混罐搅拌系统，降低终混罐真空度，真空度调节到300～500Pa。理想温度85±3℃。将浇注罐真空度调至133～400Pa之间。接着正式开始浇注产品，启动旋转浇注分配器，使旋转浇注分配器的放料口对准互感器模具浇口(或漏斗口)，开启终混罐下料阀，控制浇注速度和流量，一般浇注速度控制在每分钟5～10kg左右，相当于每分钟约浇1～2台10kV产品。真空浇注完成后，关闭浇注罐抽空阀和浇注罐真空泵，开启浇注罐加压阀和无油空压机，向浇注罐内加注无油压缩空气至0.4GPa，保持30分钟。
(8)固化
解除浇注罐压力，将已浇注好的互感器模具盘移入固化炉，温度控制在125±5℃的情况下固化14小时后脱模，高压互感器真空压力浇注工作完成。
实施例结果表明，本发明使用环氧树脂、液态固化剂和硅微粉等原料自行配比、搅拌脱气、浇注，原料成本低且品质高；原料经树脂罐、固化剂罐和终混罐多次搅拌真空脱气，确保了浇注用树脂混合料均匀无气泡；浇注罐在真空浇注完成后施加正压可以使复杂形状的互感器一次浇注成型，使最终固化后高压互感器的金属嵌件和绝缘材料的整体结合性好，电气绝缘性能优异。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种高压互感器真空压力浇注设备，其特征在于，该设备包括树脂罐、固化剂罐、终混罐和浇注罐，其中：浇注罐的正上方设有终混罐，浇注罐的底部出口处设置终混罐下料阀，终混罐下料阀通过旋转浇注分配器伸至浇注罐内的上方；终混罐的左侧上方设有树脂罐，树脂罐通过树脂罐下料阀、树脂罐下料管与终混罐相连接；终混罐的右侧上方设有固化剂罐，固化剂罐通过固化剂罐下料阀和固化剂罐下料管与终混罐相连接。
2.按照权利要求1所述的高压互感器真空压力浇注设备，其特征在于，浇注罐内部设有旋转浇注分配器、互感器模具、模具车，互感器模具位于模具车上，旋转浇注分配器位于互感器模具的上方；浇注罐外部连接有浇注罐真空计、浇注罐加压阀、无油空压机、浇注罐压力计、浇注罐抽空阀、浇注罐真空泵、浇注罐测温计、浇注罐加热器，无油空压机通过管路与浇注罐相连通，该管路上设有浇注罐加压阀、浇注罐压力计，浇注罐真空泵通过管路与浇注罐相连通，该管路上设有浇注罐抽空阀。
3.按照权利要求1所述的高压互感器真空压力浇注设备，其特征在于，终混罐内部设有终混罐搅拌锚，终混罐外部连接有终混罐搅拌电机、终混罐真空泵、终混罐测温计、终混罐加热器、终混罐抽空阀、终混罐真空计，终混罐搅拌锚与终混罐搅拌电机的输出端相连，终混罐真空泵通过管路与终混罐相连通，该管路上设置终混罐抽空阀。
4.按照权利要求1所述的高压互感器真空压力浇注设备，其特征在于，树脂罐内部设有树脂罐搅拌锚，树脂罐外部连接有树脂罐搅拌电机、树脂罐进料阀、树脂罐进料斗、树脂罐真空计、树脂罐抽空阀、树脂罐真空泵、树脂罐测温计、树脂罐加热器，树脂罐搅拌锚与树脂罐搅拌电机的输出端相连，树脂罐进料斗于树脂罐的上方通过管路与树脂罐相连通，该管路上设置树脂罐进料阀，树脂罐真空泵通过管路与树脂罐相连通，该管路上设置树脂罐抽空阀。
5.按照权利要求1所述的高压互感器真空压力浇注设备，其特征在于，固化剂罐内部设有固化剂罐搅拌锚，固化剂罐外部连接有固化剂罐搅拌电机、固化剂罐进料阀、固化剂罐进料斗、固化剂罐真空计、固化剂罐抽空阀、固化剂罐真空泵、固化剂罐测温计、固化剂罐加热器，固化剂罐进料斗于固化剂罐的上方通过管路与固化剂罐相连通，该管路上设置固化剂罐进料阀，固化剂罐真空泵通过管路与固化剂罐相连通，该管路上设置固化剂罐抽空阀。
6.一种权利要求1至5之一所述的高压互感器真空压力浇注设备的浇注工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)环氧树脂预热
先将环氧树脂打开盖桶放入预热烘箱软化，在100±5℃软化6～10小时；再将软化的环氧树脂计量后加入树脂罐，温度：110±5℃，时间≥5小时，至环氧树脂已完全溶化；
(2)硅微粉预热
将硅微粉整袋打开袋口放入预热烘箱焙烘干燥，或者拆袋放干燥盘中预热干燥；温度：100±5℃，时间≥24小时；经过干燥后的硅微粉计量后加入树脂罐中，脱气搅拌；
(3)互感器模具预热
将已装配好的互感器模具按旋转浇注分配器旋转口的对应位置摆放在模具车上，将模具车推入浇注罐，温度控制在120±5℃，恒温时间4～6小时；浇注前1小时降温至85℃，恒温1小时以上；
(4)配制预混料
树脂罐预混料重量配比为环氧树脂：硅微粉＝90～110：130～150，固化剂罐混料重量配比为固化剂：硅微粉＝60～80：160～180，树脂罐与固化剂罐的重量配比为1：1；
(5)配料顺序和树脂罐、固化剂罐搅拌真空处理
首先将软化并计量后的树脂倒入树脂罐，然后将干燥并计量后的硅微粉加树脂罐；加入后先搅拌10～20分钟，使浮在树脂上面的硅微粉完全溶入树脂内，从观察窗看无粉尘聚堆状后开始抽真空，树脂罐温度为105±5℃，当真空度为65～150Pa时抽真空≥80分钟，当真空度在150～400Pa时抽真空时间≥120分钟；树脂罐搅拌时间控制在3～4小时；同样工序完成固化剂罐搅拌真空处理工序；
(6)终混罐搅拌真空处理
在向终混罐配制浇注料时，先解除树脂罐和固化剂罐真空，分别从两罐按1:1重量配比放料，计量后加入终混罐搅拌，此时的终混罐温度控制在85±3℃，真空度为65～133Pa，搅拌时间控制在30分钟以上；与此同时互感器模具在浇注罐中抽真空30分钟以上，真空度50～100Pa；
(7)浇注
浇注前关闭终混罐搅拌系统，降低终混罐真空度，真空度调节到300～500Pa，温度85±3℃；将浇注罐真空度调至133～400Pa之间；接着正式开始浇注产品，启动旋转浇注分配器，使旋转浇注分配器的放料口对准互感器模具浇口或漏斗口，开启终混罐下料阀，控制浇注速度和流量，浇注速度控制在每分钟5～10kg；真空浇注完成后，关闭浇注罐抽空阀和浇注罐真空泵，开启浇注罐加压阀和无油空压机，向浇注罐内加注无油压缩空气至0.3～0.5GPa，保持20～40分钟；
(8)固化
解除浇注罐压力，将已浇注好的互感器模具盘移入固化炉，温度控制在125±5℃的情况下固化12～16小时后脱模，高压互感器真空压力浇注工作完成。
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