環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電器樹脂絕緣真空澆注技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，用于互感器制品的絕緣。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧樹脂真空澆注絕緣是目前互感器行業(yè)所普遍采用的工藝絕緣方式，在我國已有近20年的生產(chǎn)經(jīng)驗，隨著工藝裝備業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)氧樹脂澆注工藝也在不斷日趨完善，相比較成熟的變壓器油紙絕緣形式，環(huán)氧樹脂干式絕緣仍有其工藝不完善之處，即整體絕緣澆注的質(zhì)量與相關(guān)工藝制作、工藝裝(設(shè))備、人員操作等息息相關(guān)，主要表現(xiàn)在電氣絕緣強(qiáng)度降低、內(nèi)部微小氣(真空)泡、表面缺陷等。雖然這種問題不是目前樹脂絕緣互感器普遍存在的急迫問題，問題幾率較低，但是作為高壓電氣絕緣產(chǎn)品，所追求的是市場運(yùn)用零故障率和理想的設(shè)計絕緣壽命，相關(guān)絕緣材料工藝人員始終不懈努力，積極研究更完善更先進(jìn)的環(huán)氧樹脂澆注工藝及工藝設(shè)備，進(jìn)一步提升環(huán)氧樹脂澆注式互感器的設(shè)計制造水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有環(huán)氧樹脂真空澆注工藝存在電氣絕緣強(qiáng)度低、微小氣泡、表面固化缺陷等工藝不完善問題，本發(fā)明提供一種操作簡便、生產(chǎn)效率高、電氣強(qiáng)度高、機(jī)械強(qiáng)度高的環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，該工藝按照預(yù)混、終混、澆注和固化的過程進(jìn)行；所述澆注過程具體為:首先將模具放入澆注罐內(nèi)，對澆注罐抽真空保壓(抽真空至罐內(nèi)壓強(qiáng)為10Pa以下并保壓5-10min)，然后充入SF6絕緣氣體至澆注罐內(nèi)壓強(qiáng)為30000-35000Pa,再將終混過程中所得混料澆注到模具中。
[0006]所述預(yù)混過程為:將環(huán)氧樹脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中混合均勻，得預(yù)混料A ;將固化劑、增韌劑和硅微粉填料在另一個抽真空混料罐中混合均勻，得預(yù)混料B。
[0007]所述終混過程為:將預(yù)混料A和預(yù)混料B放入同一個抽真空混料罐中，然后加入促進(jìn)劑和染色劑，抽真空均勻混合獲得混料。
[0008]所述固化過程為:將澆注完畢的模具轉(zhuǎn)入加熱溫控爐中，進(jìn)行固化成形脫模及后期的繼續(xù)二次固化。
[0009]本發(fā)明設(shè)計原理如下:
[0010]現(xiàn)有環(huán)氧樹脂真空澆注工藝的澆注過程是在真空條件下進(jìn)行，通過抽真空的方式使環(huán)氧樹脂內(nèi)氣泡的缺陷盡量減小，但在模具內(nèi)的線圈器身的層間及匝間的微小空隙內(nèi)難以填充入樹脂，因此當(dāng)固化工序完成后這些微小空隙內(nèi)由空氣，從而影響器件的強(qiáng)度及絕緣性能等。
[0011]本發(fā)明在將終混罐內(nèi)的混料放入模具前，澆注罐內(nèi)先抽真空保壓后充入SF6絕緣氣體至30000Pa，終混罐停止攪拌及泄壓，開始放混料至模具內(nèi)進(jìn)行澆注。該澆注過程保證了環(huán)氧樹脂澆注過程中模具內(nèi)的線圈器身無法填充樹脂的層間及匝間能夠充入SF6絕緣保護(hù)氣體，對其實(shí)施絕緣保護(hù)作用；同時經(jīng)此工藝處理后，固化完的環(huán)氧樹脂具有大的電氣絕緣強(qiáng)度(電氣強(qiáng)度由18-20KV/mm提升至22-25KV/mm)，不會產(chǎn)生微小氣泡等微小缺陷，樹脂機(jī)械強(qiáng)度也大幅提高(拉伸強(qiáng)度由65-70MPa提升至75_80MPa)。
[0012]本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明工藝操作簡便、生產(chǎn)效率高:該工藝是在環(huán)氧樹脂真空澆注工藝方案基礎(chǔ)上的一種完善技術(shù)創(chuàng)新，即在澆注環(huán)節(jié)增加充絕緣保護(hù)氣體的新型澆注工藝方案，采用準(zhǔn)確可靠的工藝銜接，整體工藝方案操作簡單，進(jìn)一步提高工作效率。
[0014]2、本發(fā)明工藝電氣強(qiáng)度高、機(jī)械強(qiáng)度高:將絕緣氣體引入在澆注環(huán)節(jié)，保證了環(huán)氧樹脂澆注過程中線圈器身難以填充樹脂的層間及匝間充入絕緣保護(hù)氣體，并且固化完后環(huán)氧樹脂具有較好的電氣絕緣強(qiáng)度，不會產(chǎn)生微小氣泡等微小缺陷，樹脂機(jī)械強(qiáng)度相對有較大的提聞。
【附圖說明】
[0015]圖1本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明環(huán)氧樹脂真空澆注工藝是互感器生產(chǎn)制造過程的最主要工序，是繼產(chǎn)品器身線圈裝入澆注模具之后的環(huán)氧樹脂澆入模具工序。最終的環(huán)氧樹脂混料需要有很多其它的成份配制而成，其工藝過程依次為預(yù)混、終混、澆注、固化等；先將具有一定溫度的環(huán)氧樹脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中加溫進(jìn)行預(yù)混合；另外再將固化劑、增韌劑和硅微粉填料在另一個抽真空混料罐中加溫進(jìn)行預(yù)先混合，這兩個預(yù)混過程是在兩個不同的設(shè)備上同時進(jìn)行，最后再將前面兩部分預(yù)混的材料放入同一個抽真空混料罐中進(jìn)行最終混合，加入促進(jìn)劑和染色劑，加溫抽真空均勻混合，并需要按工藝設(shè)定的混合時間及真空度和時間進(jìn)行操作，獲得混亂，然后預(yù)備澆注。終混工序的同時將具有設(shè)定溫度的模具轉(zhuǎn)入澆注罐中抽真空，澆注罐先抽真空至壓強(qiáng)10Pa以下并保壓5min，然后充入SF6絕緣氣體至30000-35000Pa,終混罐停止攪拌及泄壓，開始放料澆注，然后將終混罐中的混料放入模具中。固化工序是將澆注完畢的模具轉(zhuǎn)入具有加熱溫控爐中，進(jìn)行固化成形脫模及后期的繼續(xù)二次固化。
[0017]本發(fā)明環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝是遵循互感器生產(chǎn)原理及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的新型工藝方案，充分考慮環(huán)氧樹脂材料澆注及固化特性及SF6氣體的絕緣特性，在環(huán)氧樹脂真空澆注時利用絕緣氣體來完善環(huán)氧樹脂對器身線圈填充絕緣效果，進(jìn)一步提高樹脂固化完后電氣絕緣強(qiáng)度及和機(jī)械強(qiáng)度，減少微小氣泡等微小缺陷產(chǎn)生，為互感器批量制造及質(zhì)量控制提供了有利保障。
[0018]實(shí)施例1
[0019]本實(shí)施例環(huán)氧樹脂真空澆注工藝過程如圖1所示:
[0020](I)預(yù)混:先將120 ± 10 V的環(huán)氧樹脂原料和80 ± 5 °C的400目硅微粉填料在抽真空混料罐中加溫(90±5°C )進(jìn)行預(yù)混合，環(huán)氧樹脂與硅微粉重量比例為1:1 ;另外再將固化劑甲基四氫苯酐、增韌劑和硅微粉填料在另一個抽真空混料罐中加溫(60±5°C )進(jìn)行預(yù)先混合，固化劑甲基四氫苯酐、異氰酸酯增韌劑和硅微粉填料的重量比例為0.65:0.22:
1.75:這兩個預(yù)混過程是在兩個不同的設(shè)備上同時進(jìn)行。
[0021](2)終混:將前面兩部分預(yù)混的材料放入同一個抽真空混料罐中進(jìn)行最終混合，加入有機(jī)膦促進(jìn)劑和染色劑(有機(jī)色漿，H99N-016)，加溫抽真空均勻混合，并需要按工藝設(shè)定的混合時間及真空度和時間進(jìn)行操作，獲得混料，然后預(yù)備澆注。
[0022](3)澆注:終混工序的同時將預(yù)熱80_85°C的模具轉(zhuǎn)入澆注罐中抽真空，澆注罐先抽真空至壓強(qiáng)10Pa以下并保壓5min，然后充入SF6絕緣氣體至30000Pa，終混罐停止攪拌及泄壓，開始放料澆注，然后將終混罐中的混料放入模具中。
[0023](4)固化工序:將澆注完畢的模具轉(zhuǎn)入具有加熱溫控爐中，進(jìn)行固化成形脫模及后期的繼續(xù)二次固化。
[0024]對比例I
[0025]與實(shí)施例1不同之處在于:步驟(3)澆注過程中不向澆注罐內(nèi)充入SF6絕緣氣體。
[0026]經(jīng)實(shí)施例1工藝處理后，固化完的環(huán)氧樹脂具有大的電氣絕緣強(qiáng)度，其電氣強(qiáng)度為22-25KV/mm，不會產(chǎn)生微小氣泡等微小缺陷，樹脂機(jī)械強(qiáng)度也大幅提高，拉伸強(qiáng)度為75-80MPa。
[0027]經(jīng)對比例I工藝處理后，固化完的環(huán)氧樹脂電氣強(qiáng)度為18_20KV/mm，樹脂拉伸強(qiáng)度為 65-70MPa。
[0028]本發(fā)明工藝保證了環(huán)氧樹脂澆注過程中線圈器身未能填充樹脂的層間及匝間充入絕緣保護(hù)氣體，及固化完后環(huán)氧樹脂具有較好的電氣絕緣強(qiáng)度，不會產(chǎn)生微小氣泡等微小缺陷，樹脂機(jī)械強(qiáng)度相對有較大的提高。
【主權(quán)項】
1.一種環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，其特征在于:該工藝按照預(yù)混、終混、澆注和固化的過程依次進(jìn)行；所述澆注過程具體為:首先將模具放入澆注罐內(nèi)，對澆注罐抽真空保壓，然后充入SF6絕緣氣體至澆注罐內(nèi)壓強(qiáng)為30000-35000Pa，再將終混過程中所得混料澆注到模具中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，其特征在于:所述澆注過程中，對澆注罐抽真空至10Pa以下并保壓5-10min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，其特征在于:所述預(yù)混過程為:將環(huán)氧樹脂原料和硅微粉填料在抽真空混料罐中混合均勻，得預(yù)混料A ;將固化劑、增韌劑和硅微粉填料在另一個抽真空混料罐中混合均勻，得預(yù)混料B。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，其特征在于:所述終混過程為:將預(yù)混料A和預(yù)混料B放入同一個抽真空混料罐中，然后加入促進(jìn)劑和染色劑，抽真空均勻混合獲得混料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝，其特征在于:所述固化過程為:將澆注完畢的模具轉(zhuǎn)入加熱溫控爐中，進(jìn)行固化成形脫模及后期的繼續(xù)二次固化。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)氧樹脂真空充保護(hù)氣體澆注工藝,屬于高壓電器樹脂絕緣真空澆注技術(shù)領(lǐng)域。該工藝按照預(yù)混、終混、澆注和固化的過程依次進(jìn)行；所述澆注過程首先將模具放入澆注罐內(nèi)，對澆注罐抽真空保壓，然后充入SF6絕緣氣體至澆注罐內(nèi)壓強(qiáng)為30000-35000Pa，再將終混過程中所得混料澆注到模具中。本發(fā)明工藝將SF6絕緣氣體引入在澆注環(huán)節(jié)，保證了環(huán)氧樹脂澆注過程中線圈器身難以填充樹脂的層間及匝間充入絕緣保護(hù)氣體，并且固化完后環(huán)氧樹脂具有較好的電氣絕緣強(qiáng)度，不會產(chǎn)生微小氣泡等微小缺陷，樹脂機(jī)械強(qiáng)度相對有較大的提高。
【IPC分類】B29C39/44, B29C39/10
【公開號】CN105563719
【申請?zhí)枴緾N201410546291
【發(fā)明人】李濤昌, 王仁燾, 高慶利, 徐進(jìn)
【申請人】大連北方互感器集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月16日