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电气绝缘制品环氧树脂真空浇注系统设计研究 杨洋
新丝路杂志(下旬刊)官方网站   2017-12-07 13:32:52 作者:站长 来源: 文字大小:[][][]

电气绝缘制品环氧树脂真空浇注系统设计研究

杨洋(西安浐灞生态区管理委员会  陕西西安  710000

摘 要随着现代电气绝缘技术的迅速发展,对电工绝缘产品的综合性能要求也越来越高。由于环氧树脂浇注的电工绝缘产品具有优良的电性能、力学性能和化学稳定性能,因此环氧树脂浇注技术在电气工业领域得到了广泛的应用和快速的发展。本文介绍了环氧树脂真空浇注的工艺技术和设备组成,设计出相应的系统方案。通过研究表明,选择适合的环氧树脂浇注材料,先进的生产技术工艺和完善的真空浇注设备,可生产出符合产品技术要求的电气绝缘制品。

关键词环氧树脂;真空浇注;电气绝缘制品

一、研究背景及意义

随着我国经济建设的高速发展,对电力需求量越来越大。如今电力行业发展迅速,电力装置绝缘可靠性要求也在不断提高,高压开关、绝缘子、变压器与互感器等作为输变配电重要的电气设备,其绝缘方式已发生重大变革,已向轻量化和无瓷化方向发展,环氧树脂真空浇注工艺技术及其设备正是适应这一要求而发展起来的。本文所做的研究对电气绝缘产品性能的提高具有重要的意义。浇注一件外形无缺陷、尺寸稳定、力学性能及电性能合格的环氧树脂电气绝缘制品,取决于制件本身的设计、模具的质量、真空设备的性能、浇注用材选择、浇注工艺条件及自动化控制等方面。本文设计的环氧树脂真空浇注系统实现了无气隙高质量浇注制品的量产,目前该技术在电气绝缘产品生产中应用已十分广泛。

二、环氧树脂真空浇注系统工艺及特点

环氧树脂真空浇注是指在真空条件保证下,将环氧树脂、固化剂、功能性助剂和无机粉体填料等组成的配方材料浇注到设定的模具组件内,由热塑性流体交联固化反应完成后,脱模得到热固性制品的过程[1]。该项工艺技术属于干式整体绝缘体系,是当今电工行业主导的绝缘封装技术。其工艺技术用于电子、电器、电工等产品的绝缘封装,根据产品绝缘结构和浇注料配方的不同,可分类为:浇注、包封、灌封以及自动压力凝胶(APG)工艺技术等成型工艺[2]

本文设计研究的环氧树脂真空浇注系统设备适用于中、小型变压器,高低压互感器和高压绝缘件的封闭式全真空浇注工艺。其特点是实用节能、操作简单、维修方便、运行成本低,其半封闭式的配料工艺可有效改善生产环境和降低劳动强度。使用该系统设备生产的环氧树脂浇注制品具有良好的机械强度和可靠的电绝缘性等。

.电气绝缘制品环氧树脂真空浇注系统设计

1.配料设计

环氧树脂混合料配方体系是环氧树脂真空浇注系统的重要环节,由环氧树脂(液体环氧树脂、半固态环氧树脂、低环氧值的半固态环氧树脂)、填料(无机粉体,简称硅微粉)、固化剂(异构化甲基四氢邻苯二甲酸酐、异构化甲基六氢邻苯二甲酸酐)和增韧剂(聚壬二酸酐、聚癸二酸酐)等组成。

2.工艺设计

环氧树脂真空浇注系统工艺流程由配料过程、薄膜脱气过程、终混和浇注过程、固化和拆模过程组成,工艺要点有温度控制、真空脱气、真空度、浇注速度、固化。在隔绝空气的情况下,处理浇注物料,使其脱水脱气,并加热到一定的温度,再按要求的比例混合均匀,在全真空状态将处理好的物料浇注到设定的模具中[3]。该工艺的优点是配料的全过程都处于真空状态,可以有效地把环氧树脂混合料中的空气抽出来,减少配料中的气泡。在全真空浇注过程中,高效真空设备可将随环氧树脂浇注入模具内的空气抽出,从而减少浇注产品内的气泡,提高产品电气绝缘强度和机械性能,有效降低产品内部局部放电量。在实际生产中需要控制好生产工序时间以及浇注线各设备的真空度和温度等参数,这样可以大大减少浇注制品中的气隙和气泡,提高浇注质量,保证产品的合格率,降低生产成本。该系统工艺如下图所示。

1  环氧树脂真空浇注系统工艺设计图

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