一种变压器或电抗器线圈的浇注配方和固化工艺

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体地，涉及一种变压器或电抗器线圈的浇注配方和固化工艺。

背景技术

电力行业中，一般变压器、电抗器等线圈产品，其绝缘和散热采用，采用变压器油，变压器的燃点只有165℃，防火性差，也有的变压器线圈采用环氧浇注，由于环氧和铜的热膨胀系数不同，标准规定干式变压器的运行环境最低不能低于-25℃，如果超出-25℃时，产品在运输和运行过程中，容易出现环氧开裂，引起局放增加，最终导致产品放电击穿，影响产品运行安全。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种变压器或电抗器线圈的浇注配方和固化工艺。

根据本发明的一个方面，提供一种变压器或电抗器线圈的浇注配方，按照重量比份数计算，包括：95-100份双酚环氧、8-10份阻燃剂、95-100份固化剂、8-10份增韧剂、0.8-1份促进剂、390-420份填料和2-5份色浆。

优选地，按照重量份数计算，包括：100份双酚A环氧、10份阻燃剂、95份固化剂、15份增韧剂和0.8份促进剂。

优选地，所述双酚环氧选用双酚A环氧树脂，代号AralditeH。

优选地，所述固化剂选用酸酐固化剂，代号HY905。

优选地，所述增韧剂代号DY040。

优选地，所述促进剂选用叔胺促进剂，代号DY061。

优选地，所述填料选用硅微粉填料，代号W12。

优选地，按照重量份数计算，包括：双酚A环氧树脂95-100，酸酐固化剂95-100、增韧剂8-10、叔胺促进剂0.8-1、硅微粉填料390-420、色浆2-5。

根据本发明的第二个方面，提供一种变压器或电抗器线圈的固化工艺，包括：

将所述的浇注配方和模具预热至70℃，保持不少于5小时；

在70℃温度环境中，对所述浇注配方和模具进行抽真空，真空压力保持为0.04mbar；

在70℃温度环境中，将所述浇注配方浇注至模具中成型，真空压力保持为7mbar；

在90℃温度环境，将浇注成型线圈在模具中固化2-3个小时；

拆除模具，将浇注成型的线圈在120℃温度环境中，固化12-18个小时。

与现有技术相比，本发明至少具有如下的一项有益效果：

本发明提供一种变压器或电抗器线圈的浇注配方和固化工艺，可制备输配电领域干式变压器、电抗器产品线圈，该类线圈的优点为，不仅抗开裂、耐低温、阻燃，而且散热好、机械强度高、成本低。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例中的一种变压器或电抗器线圈的固化工艺流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

不同配方及不同浇注、固化工艺过程，浇注后的线圈的性能差异悬殊，特别是机械强度、耐低温、抗开裂以及燃烧性能等，都会有很大影响。

基于上述原因，为改善现有线圈存在的防火性能差以及不耐低温的缺陷，本发明实施例中提供一种变压器或电抗器线圈的浇注配方，按照重量份数计算，包括：包括：95-100份双酚环氧、95-100份固化剂、8-10份增韧剂、0.8-1份促进剂、390-420份填料和2-5份色浆。

在上述实施例中，各组分的作用如下：

填料的作用是降低塑性的膨胀系数、固化收缩率、固化反应热量，提高材料的导热率、抗开裂、耐低温，以及提高阻燃和降低产品成本等。

增韧剂：纯环氧树脂固化物较脆，增韧剂用于调整固化物脆性，提高抗开裂性能、抗冲击强度和抗热冲击性能。

固化剂：能与环氧树脂反应，使得环氧树脂从线型结构交联成体型结构，增强浇注机械性能。

促进剂：能降低反应活化能的助剂，用于调整浇注凝胶反应过程。

一较佳实施例中，参见表1，配方进一步优选为：双酚A环氧树脂95-100，酸酐固化剂95-100、增韧剂8-10、叔胺促进剂0.8-1、硅微粉填料390-420、色浆2-5。上述双酚环氧、阻燃剂、固化剂、增韧剂和促进剂均可以通过市售途径购得。

表1

上述配方可以进一步使得提高获得的线圈抗开裂、耐低温、阻燃性能。

一较佳实施例中，浇注配方组分按照质量份数计算，包括95份双酚A环氧树脂、95份酸酐固化剂、8份增韧剂、0.8份叔胺促进剂、390份硅微粉填料和2份色浆。

一较佳实施例中，浇注配方组分按照质量份数计算，包括100份双酚A环氧树脂、100份酸酐固化剂、10份增韧剂、1份叔胺促进剂、420份硅微粉填料和5份色浆。

另一较佳实施中，浇注配方组分按照质量份数计算，包括98份双酚A环氧树脂、98份酸酐固化剂、9份增韧剂、0.9份叔胺促进剂、4000份硅微粉填料和4份色浆。

基于上述的浇注配方，在本发明的另一个实施例中，提供一种变压器或电抗器线圈的固化工艺，参见图1，其具体过程包括：

步骤1，将浇注配方和模具预热至70℃，保持不少于5小时；

步骤2，在70℃温度环境中，对浇注配方和模具进行抽真空，真空压力保持为0.04mbar；

步骤3，在70℃温度环境中，将浇注配方浇注至模具中成型，真空压力保持为7mbar；

步骤4，在90℃温度环境，将浇注成型线圈在模具中固化2-3个小时；

步骤5，拆除模具，将浇注成型的线圈在120℃温度环境中，固化12-18个小时。

采用上述实施例中的配方和工艺，获得的线圈不仅抗开裂、耐低温、阻燃，而且散热好、机械强度高、成本低。

上述实施例得到的线圈产品耐低温-45C°，耐低温、抗开裂，优于干式变压器、电抗器标准产品最低耐受-25C°，经过上海电气设备检测所有限公司试验验证合格(报告编号：RE19-0191)。该报告共计进行三组试验，具体如下：

第一组

检测要求：

参照GB/T1094.11-2007中的第27条C2级试验方法进行-45℃的气候试验。试验时在线圈两端加载直流电，电流大小按照绕组平均温度达到目标值来调整，试验逻辑如下：线圈，在-45℃下做气候试验，当绕组平均温度80摄氏度时结束。

检测参数：

其中，阶段4：通电250ADC，根据公式计算，直到样品电阻R

检测结果：

试前，环境温度在20℃下，样品通过180.0ADC电流时，电压值为26.18V；试后，样品表面无肉眼可见开裂等异常损坏现象。

第二组：

检测要求：参照GB/T1094.11-2007中的第27条C2级试验方法进行-45℃的气候试验。试验时在线圈两端加载直流电，电流大小按照绕组平均温度达到目标值来调整，试验逻辑如下：线圈，在-45℃下做气候试验，当绕组平均温度105摄氏度时结束。

检测参数：

其中，阶段4：通电250ADC，根据与第一组相同的公式计算，直到样本电阻R

检测结果：

试前，环境温度在20℃下，样品通过250.0ADC电流时，电压值为36.03V；试后，样品表面无肉眼可见开裂等异常损坏现象。

第三组：

检测要求：同第二组；

检测参数：同第二组，其中，阶段4，通电250ADC，根据与第一组相同的公式计算，直到样本电阻R

检测结果：

试前，环境温度在20℃下，样品通过249.7ADC电流时，电压值为35.71V；试后，样品表面无肉眼可见开裂等异常损坏现象。

由此可见，通过上述实施例的配方以及浇注工艺得到的线圈产品耐受低温，在-45℃环境下，未发生开裂等损坏现象。

另外，产品阻燃、散热试验，已通过国家电器检查中心苏科院试验验证合格(报告编号22N868-S)。相关试验为燃烧性能试验(F1级)，具体的，

试验样品

单相试验样品包括铁心、高压线圈、低压线圈、垫块，是完整的单向结构。

试验室装置

实验室材料：耐火不锈钢：实验室尺寸：高4m、长2m、宽1m；

空气经过内径为0.35m的进气道，并通过试验室底部的栅格(0.4m*0.8m)进入试验室。烟气经过内径为0.5m的排气烟道排出；进气道进入试验室的进口与烟道上的排气口的高度差为9m。

在试验底部放置一个由金属制成并做成用来盛放试验中主热源酒精的容器。

酒精容器中酒精液面的外径比线圈外径大165mm，酒精的高度为30mm；总共的酒精重量为4.9kg。

第二热源为一个竖立放置的电热辐射板，高0.8m、宽0.5m，用24KW热电阻制成，并配有一个可调电源，以使辐射板的温度保持在750℃±5℃。在电热辐射板的对面放置一个直径为0.9m、高1.2m的半圆柱形金属屏。外线圈表面距离辐射板175mm。

样品燃烧试验

酒精点燃并且辐射板通电后，试验开始，辐射板在40min后断电，试验进行60min。

试验结果

结果一：能量计算

结果二：温度曲线

高压线圈顶部测试点；高压线圈、低压线圈起到中部测试点；铁心、低压线圈起到中部测试点；铁心底部测试点，以上多个测试点的温度曲线均在12-18分钟之间上升后下降，18-60分钟之间均保持平稳，维持在100-180℃范围之间。

由此可见，上述实施例中的线圈耐高温，防火性强，优于现有技术中的常规线圈。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。