李陽　程晨

【摘 要】本文介紹了干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及環(huán)氧樹脂澆注產(chǎn)品的工藝過程，并對該套設(shè)備應(yīng)用在電工行業(yè)的實際意義進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】真空；澆注；環(huán)氧樹脂

0.引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對電力的需求越來越大，對變壓器等電氣元件的質(zhì)量要求越來越高，為了提高這些產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，我們在原有的真空設(shè)備的基礎(chǔ)上，研制了能夠提高工藝性能的干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備。

1.干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備的用途、組成

本設(shè)備用于干式變壓器線圈的環(huán)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(shè)備系由真空-壓力澆注罐、最終混料罐、樹脂-填料預(yù)混料罐、固化劑-填料預(yù)混料罐、填料系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、氣動-加壓系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、測量與控制系統(tǒng)、電子秤計量系統(tǒng)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(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、模具臺車、側(cè)面旋轉(zhuǎn)開啟的罐蓋組成。罐體外表面均布進(jìn)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(chǎn)品的情況。罐體上開設(shè)抽空口和加壓口；罐尾的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)保證罐內(nèi)部升溫均勻；罐內(nèi)設(shè)有測溫鉑電阻，真空口處設(shè)有真空測量儀和壓力傳感器，罐內(nèi)模具車可以前后移動，用來擴(kuò)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(yù)混料罐

預(yù)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(dāng)?shù)恼婵斩认箩尫懦?，并被抽出，從而達(dá)到真空脫氣的目的。

1.4填料系統(tǒng)

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(hù)操作人員的健康，又能保證下料的準(zhǔn)確性。

1.5真空系統(tǒng)

由進(jìn)口真空泵、真空閥門及管路、冷凝過濾器等組成。進(jìn)口真空泵噪音小，抽速快，污染??；冷凝過濾器對被抽的氣體進(jìn)行降溫，并過濾氣體中的雜質(zhì)，保護(hù)真空泵。

1.6加熱系統(tǒng)

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(tǒng)達(dá)到工藝要求的溫度。

1.7氣動-加壓系統(tǒng)

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

1.8冷卻循環(huán)系統(tǒng)

由水箱、管道泵、閥門及管路組成，向冷凝過濾器供應(yīng)冷卻水。

1.9測量及控制系統(tǒng)

由控制柜、工控機(jī)、液晶顯示器、各種儀表、開關(guān)等組成，整個系統(tǒng)由PLC、工控機(jī)控制，可實現(xiàn)對全套設(shè)備的集中監(jiān)控和參數(shù)設(shè)定。工控機(jī)設(shè)置模擬屏，可分屏顯示全套設(shè)備工藝流程，各系統(tǒng)主要電氣執(zhí)行元件及各罐的即時工作狀態(tài)或工作參數(shù)，配套打印機(jī)，可按要求對生產(chǎn)曲線進(jìn)行備檔、打印。

1.10電子秤計量系統(tǒng)

由機(jī)械秤架、稱重傳感器、數(shù)字顯示儀等組成，可預(yù)置出料量， 按預(yù)置值控制出料閥門的開關(guān)，實現(xiàn)自動配料。

2.工藝流程及結(jié)構(gòu)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(tài)）組成。工藝流程一般為：澆注材料在預(yù)混料罐中經(jīng)過預(yù)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(nèi)，然后進(jìn)行加壓，使?jié)沧⒘铣浞纸刖€圈。澆注后產(chǎn)品的固化處理在固化爐中進(jìn)行。

工藝參數(shù)要求：

（1）采用二次混料，以克服固化劑給生產(chǎn)周期帶來的不利影響。

（2）關(guān)鍵溫度控制精度±1℃。

（3）物料混合比例可控、可調(diào)，電子秤控制精度±1%以內(nèi)。

（4）混料均采取薄膜脫氣技術(shù)，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(shè)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(yù)混處理罐在一樓進(jìn)行，完畢后用輸送泵打入終混罐。線圈在全真空狀態(tài)下澆注，澆注產(chǎn)品在整個生產(chǎn)過程中，真空度都能符合生產(chǎn)工藝要求，并能明顯改善作業(yè)環(huán)境和降低作業(yè)強(qiáng)度。填料密封解袋后，干燥脫氣處理，螺旋輸送到兩個預(yù)混罐中。預(yù)混罐的進(jìn)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(zhǔn)確。混料采用薄膜脫氣技術(shù)，使?jié)沧⒘系拿摎獬浞?、快捷、有利于局放性能和外觀質(zhì)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(wěn)、易操作。真空系統(tǒng)采用真空泵配置冷卻過濾裝置，確保真空系統(tǒng)的有效抽氣和長期穩(wěn)定運(yùn)行。電氣控制系統(tǒng)采用集中控制柜對整套設(shè)備實施控制，并監(jiān)視整套設(shè)備的運(yùn)行情況。設(shè)備操作方便、維護(hù)方便。

3.干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備的實用價值

從以上干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點和使用流程看，具有以下優(yōu)點：

（1）本設(shè)備體現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保要求。用德國進(jìn)口加熱片直接加熱真空罐，效率高、能耗低、噪音低、少維護(hù)、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(shè)備工藝路線合理、流暢；加料可由電子秤計量，從預(yù)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(shè)備加原料后，即進(jìn)入全真空處理及澆注過程，可以有效的把環(huán)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(guān)，罐門電動開啟，罐門的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)由軌道限制；操作簡單，控制柜上的按鈕功能多，數(shù)量少；計算機(jī)對設(shè)備全程監(jiān)控、安全聯(lián)鎖保護(hù)多，不易誤操作。

（4）設(shè)備記錄全面，滿足質(zhì)量管理對倒查的要求。

（5）在掌握澆注工藝的基礎(chǔ)上，通過對設(shè)備的完善和改進(jìn)，使得澆注出來的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品，外觀美觀、性能優(yōu)越，整體產(chǎn)品性能達(dá)到客戶的要求。

4.結(jié)束語

從整套干式變壓器環(huán)氧樹脂真空-壓力澆注設(shè)備的應(yīng)用過程看，該設(shè)備設(shè)計合理、運(yùn)行可靠、操作簡便、自動化程度高、工藝運(yùn)行合理。通過試生產(chǎn)與驗收檢測，各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求；生產(chǎn)的變壓器產(chǎn)品局放合格、性能優(yōu)異、滿足工藝要求。因此，該套設(shè)備在電工行業(yè)干式變壓器的生產(chǎn)中，將會起到很重要的作用，值得推廣。

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