高慶利 管永秋

（大連北方互感器集團有限公司）

0 引言

互感器的發(fā)展與機械設備的發(fā)展息息相關，隨著機械設備自動化水平的提升，互感器的制造精度要求越來越高。20世紀五、六十年代純手工操作，不可避免存在高廢品率現(xiàn)象，隨后向著真空澆注工藝發(fā)展。一些技術人員看到了這種發(fā)展趨勢，開始著手把機械設備領域的成果轉(zhuǎn)移到互感器領域。20世紀70年代國外已經(jīng)開始出現(xiàn)真空澆注設備。隨著我國改革開放的不斷推進，一些科研機構開始研究國產(chǎn)真空澆注設備，出現(xiàn)一代又一代真空澆注設備，由直接終混到一級預混，再到二級預混，澆注出的制成品質(zhì)量越來越好，不僅要求內(nèi)在質(zhì)量好，外觀質(zhì)量越來越精致，直到出現(xiàn)靜態(tài)混料設備，具有傳統(tǒng)真空澆注沒有的優(yōu)點，現(xiàn)已取代傳統(tǒng)真空澆注。

1 問題的提出

20世紀60年代呈現(xiàn)了真空澆注技能，環(huán)氧樹脂澆注從常壓成型開展為真空成型，真空澆注成型使?jié)沧⒘现械臍馀菽軌蚋菀椎嘏懦?，制品的?nèi)涵質(zhì)量和外觀質(zhì)量都得到較大進步，然后推動了輸變電技能的開展，但這個時期用戶的重視焦點主要是內(nèi)涵功能，而不太重視外觀質(zhì)量。

20世紀70年代后期，我國開始引入微機控制的全套真空體系，從資料預處理、管道體系到混料澆注體系都完成真空技能，且自動化程度進步，澆注產(chǎn)品質(zhì)量上升到一個新臺階。

時至今日，資料體系、配方都十分成熟，澆注設備已完成智能化，產(chǎn)品功能完全能夠滿足高電壓等級輸變電設備的要求，不僅內(nèi)在質(zhì)量得到提升，外觀質(zhì)量也得到了質(zhì)的飛躍，現(xiàn)在最高電壓等級的百萬伏輸變電設備配套的環(huán)氧澆注件都完成了國產(chǎn)化。此時外觀質(zhì)量成為用戶驗收和制造商重視的焦點，內(nèi)在質(zhì)量局部放電量也提上日程，這也是環(huán)氧樹脂靜態(tài)混料澆注產(chǎn)品立足于市場的根本。

因為傳統(tǒng)真空澆注設備受諸多因素影響，精確地量化和確認問題的原因很困難，所以澆注件外觀質(zhì)量控制成為澆注工藝技能中的難點。現(xiàn)在，國外環(huán)氧樹脂靜態(tài)混料澆注設備比較先進，在澆注件外觀控制水平遠高于國內(nèi)同類產(chǎn)品的外觀水平，所以環(huán)氧樹脂靜態(tài)混料澆注設備研發(fā)在國內(nèi)也應運而生，有些國內(nèi)廠家環(huán)氧樹脂靜態(tài)混料真空澆注設備先進水平已達到國際水準，完全可以替代進口。

下面簡單介紹一下國內(nèi)環(huán)氧樹脂靜態(tài)混料真空澆注設備，如圖1所示，靜態(tài)混料真空澆注設備有兩個儲料罐，分別用于存儲樹脂和固化劑，填充料分別按比例添加到樹脂混料罐和固化劑混料罐，靜態(tài)混料備料參數(shù)如圖2所示?；炝瞎迬嚢琛⒓訜岬裙δ?，澆注前先分別對樹脂混料罐和固化劑混料罐真空脫泡，脫泡完成后樹脂混料和固化劑混料分別經(jīng)過高精密計量泵浦輸送到靜態(tài)混合器，計量泵的轉(zhuǎn)動的壓力連續(xù)不斷地按設定好的比例和量，把樹脂混料和固化劑混料往前推送，經(jīng)過靜態(tài)混合器內(nèi)的葉片不斷的剪切、混合，最終達到均勻的混合，形成新鮮的混合料，靜態(tài)混料澆注參數(shù)如圖3所示。

圖1 典型的靜態(tài)混料流程圖

圖2 靜態(tài)混料備料參數(shù)

圖3 靜態(tài)混料澆注參數(shù)

2 靜態(tài)混料與傳統(tǒng)真空澆注比較

靜態(tài)混料真空澆注設備是相對于傳統(tǒng)的動態(tài)混料真空澆注設備而言的。澆注設備一般包括原料干燥設備、備料設備、澆注設備、固化設備和配套的溫度自動控制系統(tǒng)等。其中澆注設備是區(qū)分靜態(tài)混料真空澆注的主要設備，靜態(tài)混料澆注設備時刻和終混、靜置時刻控制在一定時間內(nèi)完成，一般為2h，超過2h，混合料的粘度會快速增大，直接影響互感器澆注的質(zhì)量及設備的安全，澆注過程中要密切跟蹤出料口混合料的粘度，氣泡和設備各外表顯現(xiàn)的溫度。

靜態(tài)混料真空澆注設備的長處是配料的全過程都處于真空狀態(tài)，可以有效地把環(huán)氧樹脂混合料中的空氣抽出來，減少配料中的氣泡，以使得澆注出來的環(huán)氧樹脂產(chǎn)品外觀精致，性能優(yōu)越，使干式互感器整體產(chǎn)品性能達到客戶的需求。

靜態(tài)混料真空澆注設備是通過控制樹脂泵和固化劑泵的轉(zhuǎn)速來控制樹脂和固化劑的比例和澆注量。

與傳統(tǒng)真空澆注動態(tài)混料設備工藝相比，靜態(tài)混料有以下優(yōu)點：

1）即需即配，適合大批量或間歇性生產(chǎn)，保證樹脂混合料的新鮮，流動性和浸潤性好。澆注第一件與最后一件產(chǎn)品時混合料的粘度相同，有效提高產(chǎn)品的局部放電水平。不用擔心模具泄露造成混料不足，不會因多混料造成浪費。

2）結構精巧，正常生產(chǎn)時在計量泵壓力作用下混合料處于快速流動狀態(tài)，混料充分，無死角。只需清洗靜態(tài)混合器部分的10多克的殘膠即可，整個清洗過程只需120s左右，清洗一次只用200ml左右清洗液。

3）通過伺服電機驅(qū)動計量泵控制出膠，計量誤差±1%以內(nèi)。

4）利用計量泵的壓力，可以將混合料快速澆注到模具中，澆注速度易控可調(diào)，對樹脂料的粘度計溫度不敏感，工藝適用性強，可適應用戶現(xiàn)在和將來不同的樹脂配方。

5）所有系統(tǒng)可置于地面上，對廠房無特別高度要求，維護方便安全。

6）所有加料自動完成，全流程真空度、溫度及時間等全自動控制，全套設備一人即可操作，勞動強度低。由于全部加料均采用密封自動真空吸料，因此對環(huán)境無任何影響。

另外，靜態(tài)混料澆注產(chǎn)品具有許多優(yōu)點：①無氣隙或少氣隙，制品的電氣絕緣功能優(yōu)異；②澆注成型流動性好，自然填充型腔，制品均勻性好；③由于電氣性能好，產(chǎn)品可以做到小型化，優(yōu)化主機結構；④產(chǎn)品可以做成復雜形狀，且一次成型，金屬嵌件和絕緣材料的整體結合性好。

但靜態(tài)混料也存在不足之處：①設備運行過程中維修頻率高；②不能進行長時間的設備停滯；③對環(huán)氧樹脂材料性能要求極高。

3 結束語

目前靜態(tài)混料設備日趨成熟，已有多年設計制造運行經(jīng)驗，設備操作簡單維護方便，不僅大大提高了生產(chǎn)效率，還可以降低生產(chǎn)成本。但也存在一些不足，需在以后的實際運用過程中不斷加以改善，以適應各種復雜條件下互感器產(chǎn)品制備。跟傳統(tǒng)真空澆注設備相比，靜態(tài)混料設備具有很多優(yōu)點和很高的優(yōu)越性，市場應用前景很是可觀，必將引領互感器行業(yè)向更高更強方向發(fā)展。