树脂绝缘互感器制造工艺教程.doc

 PAGE 40 环氧树脂绝缘互感器 1 环氧树脂绝缘互感器的特点 1.1 作为互感器绝缘介质的环氧树脂，分为户内型和户外型。户外型采用酯环族树脂，能耐受紫外线的破坏。 环氧树脂具有优良的工艺性能和优良的绝缘性能，当它是液体状态时，流动性好，容易充满绕组的各间隙。当它的混合料固化后又有很高的电气及机械强度。 环氧树脂的基本成分为双酚A和环氧氯丙烷，加入不同的改性剂，经过工艺处理而成为各种不同性能的环氧树脂。它的性能指标为：灰分、粘度、饱和蒸汽压等。 低电压互感器常常使用不饱和树脂浇注。不饱和树脂由不饱和酸与二元醇。经聚缩反应而制成。不饱和树脂在常下浇注，在常温下固化。 1.2 环氧树脂绝缘互感器的结构特点 互感器的结构特点可以归纳为：缓冲、封闭和电场屏蔽。介绍如下。 缓冲 互感器铁心、电流互感器大电流一次绕组（导电杆、导电板、引线端子）需要包缓冲层。铁心包缓冲，是为了避免环氧树脂固化时产生的收缩力压迫铁心，使铁心受力而导磁性能变坏。导电杆、导电板和引线端子包缓冲，是为了避免环氧树脂固化时产生的收缩力使大电流一次绕组外的树脂开裂（铜导体不可压缩）；或者一次大电流绕组流过短路电流时，受热膨胀的导体产生的胀力使其外面的树脂开裂。 加缓冲后，柔软的缓冲材料被压缩，将环氧树脂固化时产生的收缩力吸收，将大电流一次导线产生的胀力吸收，使固化后的环氧树脂不会开裂。 缓冲材料应为多孔性、耐高温、可压缩的板形材料 。常用的缓冲材料有压缩海绵、瓦棱纸 、毛毡、耐温橡胶带以及多层皱纹纸等。 封闭 有缓冲的部位（如铁心、电流互感器导电杆一次绕组等）必须密封，目的 是不让环氧树脂进入缓冲层，如果环氧树脂进入缓冲层后，缓冲层变硬，失去缓冲作用。 没有缓冲的部位（多匝导线的一次绕组等）也必须密封，不让环氧树脂进入多匝一次绕组内，如果环氧树脂填满多匝一次绕组后，多匝一次绕组将成为不可压缩的固体，当多匝一次绕组流过短路电流时，环氧树脂会开裂。 封闭要在下列条件下进行：被封闭的材料如铁心、导线、绝缘材料、缓冲材料等要预先加热除去大部分水分。如果这些材料含水量很多，在绕组干燥、浇注、加热固化过程中，水分会汽化。水蒸汽出不来，当水蒸汽压力大于大气压力时，水蒸汽可能从封闭层薄弱处逸出，在浇注体内形成汽泡；环氧树脂会进入被封闭的材料内，破坏了缓冲作用；水蒸汽会使绝缘材料受潮，绝缘性能降低；水蒸汽会使铁心及金属件生锈。 常用的封闭材料是耐高温密封胶带。 电场屏蔽 电场屏蔽是环氧树脂绝缘互感器，绝缘结构的主要特点。 一、二次绕组均需包屏蔽层。一是因为绕组有棱角，屏蔽后曲率增大， 电场变均匀，提高放电电压；再者，将电压施加在充满单一环氧树脂的一、二次绕组的屏蔽层之间，绝缘强度高。如果没有一、二次绕组屏蔽层，电压将施加在一、二次绕组导线之间，导线外包的缓冲层及封闭层将处于电场之中，它们的绝缘强度很低，会增加局部放电量。 将绕组装入模具时，应对二次绕组引出线及其端子、固定安装底板的嵌装螺母、一次绕组引线端子及其嵌装螺母进行屏蔽，否则它们在高电压下会发生放电。 常用的屏蔽材料有：半导体皱纹纸带、铝箔带、金属网、金属弹簧环等。半导体皱纹纸带和铝箔带，用作一、二次绕组的屏蔽层；金属网，用作屏蔽二次绕组引线及各嵌装螺母；金属弹簧环用于35kV电压互感器一次绕组端部屏蔽。 环氧树脂浇注工艺 环氧树脂浇注工艺过程可以总结为三个要素：温度、真空度、时间。 1.3.1 不同工序对温度、真空度及时间要求的数据不同。 a) 温度 电流互感器要求干燥温度低，因为电流互感器只有半导体皱纹纸及引线端子需要干燥，一、二次绕组被密封，仅需要预热到需要的较低温度。电压互感器要求干燥温度高，电压互感器一次绕组的导线和层间绝缘含水量较大，需要在较高的温度下干燥。 环氧树脂混合料脱气时温度不能太高，因为混合料中有固化剂，温度太高，化学反应加剧，混合料容易在脱气罐中固化，造成事故。 为了使模具周转快，可以在较高的温度下胶凝固化，脱模后的浇注体增强固化需要在规定的温度下进行，此种固化方法必须采用下面介绍的特殊烘箱。 真空度 环氧树脂混合料在真空搅拌脱气时，脱气罐的真空度应尽量高，以尽快脱 净气体。真空浇注时，浇注罐的真空度也应尽量高，以使模具、器身中的残余气体尽量少。硅微粉真空搅拌干燥时，真空度应低。 c) 时间 混合料真空脱气时间不能长，时间太长容易固罐。真空浇注前，模具在浇注罐中抽真空时间尽量长些。有的工序要求的时间需尽量准确，如绕组干燥时间及浇注体固化时间，短了固化不充分，长了浪费。 1.3.2 环氧树脂浇注工艺过程