Хванати въздушни мехурчетазаливане с епоксидна смоласа водещата причина за преждевременна повреда в намотките на трансформатори с високо{0}}напрежение, тъй като всяка кухина се превръща в слаба точка, където може да започне частичен разряд при електрическо напрежение - и решението не е по-добра смола, а правилно обезгазяване преди и след изливането.
Правилно бяганекамера за вакуумно заливанецикъл, съчетан с дясносмес за запълване на трансформаторвискозитет и профил на втвърдяване, може да елиминира по-голямата част от уловения въздух, преди да се е превърнал в кухина в готовата намотка. По-долу обясняваме защо се образуват мехурчета на първо място, физиката зад вакуумното обезгазяване и параметрите на процеса, които разделят работа за заливане без-от тази, която не е преминала проверката.
I. Защо се образуват въздушни мехурчета в замазката на трансформатора?
Въздухът се улавя в сместа за заливане на няколко етапа - по време на смесването на смолата, докато се влива в тесните пролуки на намотката на намотката и от въздуха, който вече е наличен върху повърхностите на проводниците и изолацията, преди дори да започне изливането.
а. мехурчета, въведени по време на смесването
Разбъркванедву{0}}компонентна епоксидна смолаи втвърдителят заедно механично вкарват въздух в сместа и колкото по-енергично или бързо е смесването, толкова повече въздух навлиза.
b. мехурчета, уловени в намотката на бобината
Плътно навитите намотки, особено намотките с високо-напрежение с много навивки, създават тесни пролуки, през които смолата трябва да потече в - въздухът, който вече е в тези пролуки, трябва да излезе, докато смолата го измества, и ако не може да избяга достатъчно бързо, той се запечатва, докато съединението се втвърдява.
II. Защо вакуумната дегазация всъщност премахва мехурчетата?
Вакуумното дегазиране работи, защото намаляването на налягането около уловения въздух го кара да се разширява драматично, принуждавайки мехурчетата да се издигнат на повърхността и да се спукат, преди смолата да се втвърди около тях - връзка, описана директно от закона на Бойл.
Закон на Бойл (разширяване на мехур под вакуум):
P₁V₁ = P₂V₂
където:
P₁= първоначално налягане (атмосферно, ~101 kPa)
V₁= първоначален обем на балончето
P₂= намалено налягане вътре във вакуумната камера
V₂= разширен обем на мехурчета при понижено налягане
Работен пример:уловен мехур с първоначален обем от 0,5 mm³ при атмосферно налягане (101 kPa), изтеглен до налягане в камерата от 5 kPa:
V₂ = (P₁ × V₁) / P₂ = (101 × 0.5) / 5 ≈ 10,1 mm³
а. какво означава това на практика
Само при 5% от атмосферното налягане, хванат мехур се разширява до приблизително 20 пъти първоначалния си обем - достатъчно голям, за да се издигне бързо през смолата и да се спука на повърхността, вместо да остане като микроскопична празнина, след като съединението се втвърди.
b. защо обезгазяване преди И след наливането и двете имат значение
Дегазирането на смолата преди изливане премахва въздуха, вкаран по време на смесването, докато дегазирането след изливането (с вече потопена намотка) издърпва въздуха, уловен в самата намотка - пропускането на който и да е етап оставя различен източник на кухини без внимание.
III. Какво ниво на вакуум и време трябва да използвате?
| Етап на процеса | Типично ниво на вакуум | Типична продължителност | Цел |
|---|---|---|---|
| Дегазиране на предварителна{0}}смес | 1–5 kPa (почти пълен вакуум) | 5–15 минути | Отстранява въздуха от смесването |
| Дегазиране след-изливане | 1–5 kPa | 10–30 минути | Изтегля въздух от намотките на бобината |
| Лечение под налягане (по избор) | Над атмосферното | Пълен цикъл на лечение | Свива всички останали микрокухини |
а. защо прекомерното-дърпане на вакуум твърде бързо причинява проблеми
Прекалено бързото понижаване до пълен вакуум може да доведе до кипене или прекомерно разпенване на самата смола, особено при съединения с по-нисък{0}}вискозитет - контролирано, постепенно нарастване на налягането дава време на мехурчетата да се издигнат, без да препълват повърхността.
b. защо геометрията на бобината влияе върху времето за обезгазяване
Плътните намотки с голям-на-брой навивки, типични за трансформаторите с високо-напрежение, се нуждаят от по-дълго време за обезгазяване след-изливане, отколкото обикновените отворени намотки, тъй като въздухът трябва да измине по-дълъг път от плътно опакованите намотки, преди да достигне повърхността.
IV. Как температурата на втвърдяване на епоксида влияе върху образуването на кухини?
Температура на втвърдяване на епоксидвлияе както върху това колко време имат мехурчетата да излязат, преди съединението да се стегне, така и дали уловените микромехурчета се разширяват допълнително по време на втвърдяване.
а. компромисът между скоростта на втвърдяване и риска от анулиране
По-бързото, по-горещо втвърдяване фиксира формата на смолата по-рано, което означава по-малко време за всички останали малки мехурчета да се издигнат и излязат - по-бавни, по-ниски{1}}температурни начални етапи на втвърдяване обикновено са по-безопасни за-чувствителна работа с високо-напрежение.
b. поетапно втвърдяване като общо решение
Много-процеси на заливане с високо напрежение използват поетапно втвърдяване - по-ниска начална температура, за да се позволи окончателното излизане на мехурчетата, последвано от по-висок-температурен етап за пълно втвърдяване на смолата - вместо единичен фиксиран-температурен цикъл.
V. Какво оборудване ви е необходимо за надеждно заливане-без празноти?
Постоянните резултати зависят от съвпадението на вакуумното оборудване с размера на намотката и производствения обем, а не само от следването на обща рецепта за процес.
| Оборудване | Роля |
|---|---|
| Камера за вакуумно заливане | Побира намотката по време на дегазиране и изливане при понижено налягане |
| Вакуумна помпа | Постига и поддържа желаното ниво на вакуум |
| Устройство за смесване и дозиране | Съчетава последователно смола и втвърдител, често под частичен вакуум |
| Автоматична машина за саксии | Автоматизира измерването, смесването и дозирането за постоянен обем от-до-изстрел |
а. ръчно срещу автоматично оборудване за засаждане
Ръчното дозиране въвежда несъответствие между партидите--в съотношението на смесване и включването на въздух, докатоавтоматична машина за саксии измерва прецизно смолата и втвърдителя и може да интегрира обезгазяването директно в цикъла на дозиране, като намалява-зависимите от оператора вариации.
b. оразмеряване на оборудването за вакуумно пълнене според вашите бобини
Камера и помпа, оразмерени за малки трансформаторни намотки, няма непременно да се мащабират до големи намотки с високо-напрежение - по-големите, по-плътни намотки се нуждаят както от по-голяма камера, така и от помпа, способна да достигне и задържи целевия вакуум, въпреки по-големия обем отделен въздух.
VI. Какво трябва да проверите, преди да изберете епоксидна система?
Не всекисмес за запълване на трансформаторе подходящ за приложения с високо-напрежение - характеристиките на диелектрична якост, вискозитет и топлинно разширение влияят върху риска от кухини и дългосрочната-надеждност.
а. характеристики на вискозитет и поток
Смолите с по-нисък{0}}вискозитет се вливат по-лесно в тесни междини на намотките и освобождават уловения въздух по-бързо, което обикновено намалява риска от образуване на кухини в сравнение с по-дебели съединения с по-висок-вискозитет при същата геометрия на намотките.
b. диелектрични и термични свойства
Освен предотвратяването на образуването на мехурчета, втвърдената смола се нуждае от достатъчна диелектрична якост за номиналното напрежение на бобината и характеристиките на топлинно разширение, съвместими с материалите на жицата и сърцевината, за да се избегнат кухини,-предизвикани от напрежение през експлоатационния живот на трансформатора.
VII. Къде се вписва качеството на навиване в Void-Free Potting?
Успехът при заливането започва много преди изливането на смолата - колко плътно и последователно е навита намотката пряко влияе върху това колко лесно смолата и въздухът могат да се движат през намотката по време на обезгазяване.
Хлабаво или неравномерно навити намотки създават по-големи, неравномерни празнини, които улавят въздуха непредвидимо, докато последователно навитата намотка - се произвежда с прецизностпроизводител на машини за навиване на бобиниОборудването на - дава на смолата по-равномерен път за запълване, което прави процеса на вакуумна дегазация много по-предвидим и повторим.
КИОКСИАнавиващите се платформи са изградени с постоянство на опън и прецизност от-до-виток, които настройват намотки с високо-напрежение за надеждно заливане надолу по веригата, намалявайки неравномерните празнини, които затрудняват елиминирането на кухините, независимо от това колко добре протича самият процес на вакуумиране.
Ако търсите да закупите надеждна машина за навиване или имате свързани въпроси, моля, не се колебайте да го направитесвържете се с нашите експерти; предлагаме безплатни консултантски услуги.
Може да се интересувате от:
Как да постигнете максимален пространствен фактор в тороидални дросели
Защо контролът на напрежението в затворен{0}}контур има значение при финото навиване на проводник
Еволюция на машините за навиване на бобини: 1900–днес
