環氧樹脂真空澆注技術

時間：2025-09-09 03:19:57 大專畢業論文

環氧樹脂真空澆注技術

　　環氧樹脂真空澆注技術【1】

　　摘要介紹了當前應用較為廣泛的環氧樹脂真空澆注技術特點。

　　關鍵詞環氧樹脂;真空澆注;絕緣子澆注技術

　　SF6封閉式組合電器的特征是把整個變電站的主要設備(除變壓器外)幾乎全部封閉在一個接地的金屬外殼內，殼體內充以SF6氣體，以保證相間和對地絕緣。

　　它和常規的敞開式變電站相比，具有體積小，運行安全，使用可靠(受環境條件影響小)，維修方便，免維護周期長及占地面積少等優點。

　　為大中城市人口稠密的變電站、山區大型水電站、大型鋼廠、礦區以及地下變電站的建設或改造，提供了有利條件。

　　得益于SF6封閉式組合電器(以下簡稱GIS)的特點(尤其是小型化特點)，20世紀60年代末第一臺分相式GIS問世以來，GIS的發展速度突飛猛。

　　而GIS中的絕緣件，包括盆式絕緣子、絕緣拉桿以及接線座等，也隨著GIS設備的廣泛應用得到長足的發展。

　　這些絕緣件通常以環氧樹脂為主要原料，澆注成型。

　　盆式絕緣子是這些絕緣件中極其重要的組件之一，其在GIS設備中具有機械支撐、高壓絕緣和隔離兩側氣體的綜合作用，此外，還承受SF6氣體在電弧、電暈和高熱量作用下分解出的活性物質的腐蝕。

　　因此，盆式絕緣子就成為GIS設備中舉足輕重、事關成敗的關鍵件了。

　　國內外研制GIS的廠家、公司，無一例外的對它進行了大量的系統的基礎理論和實驗研究。

　　絕緣子澆注技術理所當然的成了生產的關鍵。

　　1 現有澆注技術特點

　　目前，使用最廣泛的澆注設備均配有環氧樹脂熔融、固化劑熔化、填料干燥、材料混合、真空澆注等裝置，并配有高真空機組，整個澆注系統由先進的控制系統進行控制，且均具有以下特點：

　　1)各種原料從送料、預熱、計量、輸送、混合到澆注完成，都在封閉的系統中運行。

　　從原料加入澆注設備后，就進入與外界隔絕狀態，避免二次污染;全過程保持真空狀態，在輸送過程中減少原料與空氣接觸;并盡量避免操作人員與生產過程中的原料接觸，以減少對操作環境污染。

　　2)各加熱部分采用油循環或電加熱，通過控制系統，加溫速度快，溫度均勻性均保持在相當高的精度。

　　對填料預處理通過攪拌、加熱，以降低填料內部水分含量;對樹脂預處理，確保樹脂均勻加熱，既不用擔心由于溫度低造成樹脂過于黏稠，又不會過熱引起樹脂老化。

　　3)真空系統由多組真空機組組成，分系統單獨控制。

　　由于采用分系統控制，所以極易滿足短時間內達到真空度的要求。

　　一般情況而言，對于系統的最大氣室—澆注罐，澆注設備也可在10-15分鐘內使澆注罐達到真空度的要求。

　　真空機組可單個檢修、更換，便于合理安排維護、保養工作。

　　4)澆注系統采用原材料預混方式，縮短了原材料準備時間，保證設備可進行連續式生產，滿足日益增大的產量需求。

　　原材料在澆注前增加預混方式，提高原料脫氣效率，滿足澆注制品對設備的工藝要求。

　　5)從配料到澆注的計量，均采用高精度的計量泵、電子稱進行計量，原材料輸送的過程結構簡單，能無級調節輸送行程、輸送速度、輸送壓力;由于計量泵泵能自鎖，因而泵體與罐體之間不須安裝閥門，可達到無死角連接;真空下配料也可精確計量，泵體工作時不須考慮原料粘度，更不須考慮揚程或前級壓力即可正常工作。

　　6)在混料過程中，在混料裝置和錐形罐體的共同作用下，混合料表面始終不斷在更新，形成快速而有效的薄膜式脫氣效應。

　　混料裝置的螺旋提升在旋轉過程中形成壓力，強迫混合料不斷循環，從而使混合料在短時間內得到均勻的混合。

　　混料裝置的運動軌跡和罐體貼合，混料時基本沒有死角存在，確保混合料都能得到充分混合。

　　粉狀填料添加到融化后的液體樹脂中可以順利混合，不易結團。

　　圖1為混料罐體剖面示意圖：

　　而澆注技術方面，較為普及的有以德系為代表的靜態混料澆注(圖2)和以日系及國產為代表的終混澆注技術(見表1)。

　　如表中所述，兩種澆注技術各有優劣。

　　可以預見的是，在沒有絕緣能力更強的新型絕緣材料問世以前，靜態混料技術有更為廣闊的市場前景。

　　2 結論

　　在當前高壓輸變電技術快速推廣的大背景下，高壓開關行業迎來了一個高峰期，作為高壓開關核心部分的絕緣子澆注技術自然成為了關注的焦點。

　　本文通過對當前前沿的澆注技術做了簡單的論述對比，希望借此為絕緣技術近一點綿薄之力。

　　參考文獻

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　　干式變壓器環氧樹脂真空壓力澆注設備【2】

　　【摘要】本文介紹了干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備的基本結構、工作原理及環氧樹脂澆注產品的工藝過程，并對該套設備應用在電工行業的實際意義進行了闡述。

　　【關鍵詞】真空;澆注;環氧樹脂

　　0.引言

　　隨著我國經濟的飛速發展，對電力的需求越來越大，對變壓器等電氣元件的質量要求越來越高，為了提高這些產品的質量和性能，我們在原有的真空設備的基礎上，研制了能夠提高工藝性能的干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備。

　　1.干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備的用途、組成

　　本設備用于干式變壓器線圈的環氧樹脂真空澆注。

　　可使各澆注用組份，在真空條件下加熱、脫氣、計量、均勻混合，最后澆注到真空干燥的模具中。

　　澆注組分可帶填料，也可不帶填料。

　　本設備系由真空-壓力澆注罐、最終混料罐、樹脂-填料預混料罐、固化劑-填料預混料罐、填料系統、真空系統、加熱系統、氣動-加壓系統、冷卻循環系統、測量與控制系統、電子秤計量系統組成，其工作原理如圖

　　1.1真空-壓力澆注罐

　　由罐體、澆注分配管、熱風循環系統、模具臺車、側面旋轉開啟的罐蓋組成。

　　罐體外表面均布進口加熱板，升溫可靠、可控;罐體上裝有帶照明裝置的觀察窗，便于觀察澆注產品的情況。

　　罐體上開設抽空口和加壓口;罐尾的熱風循環系統保證罐內部升溫均勻;罐內設有測溫鉑電阻，真空口處設有真空測量儀和壓力傳感器，罐內模具車可以前后移動，用來擴大澆注空間，便于澆注不同型號的模具。

　　1.2最終混料罐

　　最終混料罐主要由傳動裝置、錨式攪拌裝置、加熱裝置、帶照明的觀察窗、雙層罐體組成。

　　1.3樹脂、固化劑預混料罐

　　預混料罐主要由傳動裝置、薄膜脫氣裝置、錨式攪拌裝置、加熱裝置、帶照明的觀察窗、雙層罐體組成。

　　其工作原理是，物料在螺旋提料器的提升下，升至脫氣傘頂部，然后沿著脫氣傘向下流動，由于過流面積逐漸增大，在傘面形成一層薄膜，物料中夾雜的氣體在適當的真空度下釋放出，并被抽出，從而達到真空脫氣的目的。

　　1.4填料系統

　　由填料解袋箱、螺旋輸送器、氣動閥門、波紋管、不銹鋼管路等組成，能夠密封的容器中解開物料包裝袋，并可在PLC控制下，按比例自動下料;既減少灰塵的飛濺，保護操作人員的健康，又能保證下料的準確性。

　　1.5真空系統

　　由進口真空泵、真空閥門及管路、冷凝過濾器等組成。

　　進口真空泵噪音小，抽速快，污染小;冷凝過濾器對被抽的氣體進行降溫，并過濾氣體中的雜質，保護真空泵。

　　1.6加熱系統

　　由高溫磁力泵、電加熱器、高溫球閥、管路、保溫管等組成，保證對各個混料罐及管路的加熱，是整個系統達到工藝要求的溫度。

　　1.7氣動-加壓系統

　　由空氣壓縮機、儲氣罐、氣動閥門、壓力保護裝置、壓力傳感器等組成，其作用是提供整個系統所需的氣源，按工藝要求對澆注罐進行加壓。

　　1.8冷卻循環系統

　　由水箱、管道泵、閥門及管路組成，向冷凝過濾器供應冷卻水。

　　1.9測量及控制系統

　　由控制柜、工控機、液晶顯示器、各種儀表、開關等組成，整個系統由PLC、工控機控制，可實現對全套設備的集中監控和參數設定。

　　工控機設置模擬屏，可分屏顯示全套設備工藝流程，各系統主要電氣執行元件及各罐的即時工作狀態或工作參數，配套打印機，可按要求對生產曲線進行備檔、打印。

　　1.10電子秤計量系統

　　由機械秤架、稱重傳感器、數字顯示儀等組成，可預置出料量，按預置值控制出料閥門的開關，實現自動配料。

　　2.工藝流程及結構特點

　　干式變壓器的澆注材料通常由填料(硅微粉)、樹脂、固化劑(液態)組成。

　　工藝流程一般為：澆注材料在預混料罐中經過預熱、攪拌混合、電子秤計量配料、兩次混合脫氣后，在真空下澆注到變壓器模具型腔內，然后進行加壓，使澆注料充分浸入線圈。

　　澆注后產品的固化處理在固化爐中進行。

　　工藝參數要求：

　　(1)采用二次混料，以克服固化劑給生產周期帶來的不利影響。

　　(2)關鍵溫度控制精度±1℃。

　　(3)物料混合比例可控、可調，電子秤控制精度±1%以內。

　　(4)混料均采取薄膜脫氣技術，真空度50Pa。

　　(5)采用真空澆注-加壓浸漬工藝方式，工作真空度300Pa，澆注罐最大工作壓力0.4MPa。

　　本套設備的特點是：最終混料罐安裝在一個鋼架上，物料借助重力由上向下流動，向澆注罐中澆注。

　　物料的預混處理罐在一樓進行，完畢后用輸送泵打入終混罐。

　　線圈在全真空狀態下澆注，澆注產品在整個生產過程中，真空度都能符合生產工藝要求，并能明顯改善作業環境和降低作業強度。

　　填料密封解袋后，干燥脫氣處理，螺旋輸送到兩個預混罐中。

　　預混罐的進料、出料用電子秤計量，在真空條件下輸送、計量物料，不暴露大氣，在線計量準確。

　　混料采用薄膜脫氣技術，使澆注料的脫氣充分、快捷、有利于局放性能和外觀質量。

　　罐體采用德國加熱片，壽命長、加熱裝置占地小、效率高、能耗低。

　　澆注罐罐門開閉平穩、易操作。

　　真空系統采用真空泵配置冷卻過濾裝置，確保真空系統的有效抽氣和長期穩定運行。

　　電氣控制系統采用集中控制柜對整套設備實施控制，并監視整套設備的運行情況。

　　設備操作方便、維護方便。

　　3.干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備的實用價值

　　從以上干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備的結構特點和使用流程看，具有以下優點：

　　(1)本設備體現了節能、環保要求。

　　用德國進口加熱片直接加熱真空罐，效率高、能耗低、噪音低、少維護、壽命長、占地少、污染輕。

　　本條件的實施，使車間的面貌大為改觀，澆注車間將成為清潔、安靜的車間。

　　(2)本設備工藝路線合理、流暢;加料可由電子秤計量，從預混料罐到最終混料罐的配料，由電子秤完成，完全在線計量;設備加原料后，即進入全真空處理及澆注過程，可以有效的把環氧樹脂混合料中的空氣抽出來，減少配料中的氣泡。

　　(3)操作界面合理：澆注罐門便于開關，罐門電動開啟，罐門的自轉、公轉由軌道限制;操作簡單，控制柜上的按鈕功能多，數量少;計算機對設備全程監控、安全聯鎖保護多，不易誤操作。

　　(4)設備記錄全面，滿足質量管理對倒查的要求。

　　(5)在掌握澆注工藝的基礎上，通過對設備的完善和改進，使得澆注出來的環氧樹脂產品，外觀美觀、性能優越，整體產品性能達到客戶的要求。

　　4.結束語

　　從整套干式變壓器環氧樹脂真空-壓力澆注設備的應用過程看，該設備設計合理、運行可靠、操作簡便、自動化程度高、工藝運行合理。

　　通過試生產與驗收檢測，各項技術指標均達到設計要求;生產的變壓器產品局放合格、性能優異、滿足工藝要求。

　　因此，該套設備在電工行業干式變壓器的生產中，將會起到很重要的作用，值得推廣。

　　【參考文獻】

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　　[5]陽才水.真空澆注技術在變壓器線圈制造中的應用[J].機電工程技術，2003，(02).

　　環氧樹脂澆注干式變壓器安裝和維護的技術要點【3】

　　摘要：隨著科技的進步出現了環氧樹脂澆注干式變壓器，環氧樹脂澆注干式變壓器具有低成本、抗暴防燃、免維護、易運輸等優點，成為新時期主要的變壓器類型，特別在城市電網的建設和規劃中環氧樹脂澆注干式變壓器得到了廣泛的應用，本文在說明環氧樹脂澆注干式變壓器相關知識的基礎上，說明了環氧樹脂澆注干式變壓器在安裝和維護工作中應該注意的技術要點，希望可以達到促進環氧樹脂澆注干式變壓器應用，提高電力安裝工作質量。

　　關鍵詞：環氧樹脂澆注干式變壓器安裝過程維護操作

　　環氧樹脂澆注干式變壓器以其低成本、抗暴防燃、免維護、易運輸等優點，在城市電網的建設和規劃中得到了廣泛的應用。

　　因此，電力建設者更應該提高對環氧樹脂澆注干式變壓器安裝和維修工作的重視程度，準確掌握環氧樹脂澆注干式變壓器在安裝和維護工作的技術要點，通過提升環氧樹脂澆注干式變壓器安裝和維護工作質量，達到促進和推廣環氧樹脂澆注干式變壓器應用的目的。

　　1、環氧樹脂澆注干式變壓器的概述

　　1.1 環氧樹脂澆注干式變壓器的應用范圍

　　環氧樹脂澆注干式變壓器一般用于電壓等級為35kV、額定容量20000kVA及以下的城市電網，是高層建筑、工業企業和商服行業用電的主要變壓器類型。

　　1.2 環氧樹脂澆注干式變壓器的優勢

　　環氧樹脂澆注干式變壓器具有性能上的優勢，環氧樹脂澆注干式變壓器是一種地損耗、低局放和抗短路的變壓器;環氧樹脂澆注干式變壓器具有的安全上的優勢，環氧樹脂澆注干式變壓器具有防爆炸、防過熱和防燃燒的優點;環氧樹脂澆注干式變壓器的施工優勢，環氧樹脂澆注干式變壓器具有易運輸和保管的優點，在實際的電力工作中可以做到免維護。

　　2、環氧樹脂澆注干式變壓器運輸的技術要點

　　2.1 環氧樹脂澆注干式變壓器的運輸

　　首先，環氧樹脂澆注干式變壓器可用各種交通工具進行運輸，只要做到運輸工具的清潔就可以進行運輸。

　　其次，環氧樹脂澆注干式變壓器運輸中應該防止搖晃、碰撞和移動現象的出現。

　　其三，運輸過程中需要注意環氧樹脂澆注干式變壓器易損件的損壞。

　　其四，環氧樹脂澆注干式變壓器裝卸時應嚴格按照裝卸規程。

　　2.2 環氧樹脂澆注干式變壓器的保管

　　做好環氧樹脂澆注干式變壓器的檢查和驗收，檢查出廠文件、訂貨合同、裝箱單等質量文件;檢查環氧樹脂澆注干式變壓器的外觀和是否出現損傷;需要長期儲存的環氧樹脂澆注干式變壓器應做好清潔和干燥工作;環氧樹脂澆注干式變壓器不應采取堆碼的方式;環氧樹脂澆注干式變壓器的保管環境溫度不低于-10℃。

　　3、環氧樹脂澆注干式變壓器安裝的技術要點

　　3.1 環氧樹脂澆注干式變壓器安裝前的準備工作

　　首先，應該對環氧樹脂澆注干式變壓器的說明書、產品銘牌、安裝方法等內容進行全方位掌握，并準備好環氧樹脂澆注干式變壓器的起吊設備和工具。

　　其次，控制環氧樹脂澆注干式變壓器與墻壁和其它障礙物的距離，相鄰的環氧樹脂澆注干式變壓器應該有500mm的間距。