Потрапили бульбашки повітрязаливка епоксидною смолоює основною причиною передчасного виходу з ладу котушок трансформаторів високої-напруги, тому що кожна порожнеча стає слабкою точкою, де може початися частковий розряд під електричним навантаженням -, а виправити це не кращою смолою, а належною дегазацією до та після заливки.
А правильно бігативакуумна заливна камерациклу, в парі з правзаливка трансформаторав’язкість і профіль затвердіння, можуть усунути переважну більшість захопленого повітря до того, як воно стане порожнечею в готовому змійовику. Нижче ми пояснюємо, чому взагалі утворюються бульбашки, фізику вакуумної дегазації та параметри процесу, які відрізняють-заливку без пустот від тієї, яка не пройшла перевірку.
I. Чому в заливці трансформатора утворюються бульбашки повітря?
Повітря потрапляє в пастку заливної суміші на кількох етапах - під час змішування смоли, коли воно надходить у вузькі зазори обмотки котушки, а також з повітря, яке вже є на поверхнях проводів та ізоляції ще до початку заливки.
a. бульбашки, що утворюються під час перемішування
Перемішуваннядво{0}}компонентна епоксидна смолаі затверджувач разом механічно вводять повітря в суміш, і чим інтенсивніше або швидше змішування, тим більше повітря потрапляє всередину.
b. бульбашки, захоплені в обмотці котушки
Щільно намотані котушки, особливо обмотки високої-напруги з багатьма витками, створюють вузькі щілини, через які смола має надходити в - повітря, яке вже знаходиться в цих щілинах, має вийти, оскільки смола витісняє його, і якщо воно не може вийти досить швидко, воно закривається, коли суміш затвердіє.
II. Чому вакуумна дегазація справді видаляє бульбашки?
Вакуумна дегазація працює, оскільки зниження тиску навколо захопленого повітря спричиняє його різке розширення, змушуючи бульбашки підніматися на поверхню та лопатися до того, як смола затвердіє навколо них - зв’язок, який безпосередньо описується законом Бойля.
Закон Бойля (розширення бульбашки у вакуумі):
P₁V₁ = P₂V₂
Де:
P₁= початковий тиск (атмосферний, ~101 кПа)
V₁= початковий об’єм бульбашки
P₂= знижений тиск у вакуумній камері
V₂= збільшений об’єм бульбашки за зниженого тиску
Спрацьований приклад:захоплена бульбашка з початковим об’ємом 0,5 мм³ при атмосферному тиску (101 кПа), опущена до тиску в камері 5 кПа:
V₂ = (P₁ × V₁) / P₂ = (101 × 0.5) / 5 ≈ 10,1 мм³
a. що це означає на практиці
Лише за 5% атмосферного тиску бульбашка, що потрапила в пастку, розширюється приблизно в 20 разів більше свого початкового об’єму - настільки, щоб швидко піднятися крізь смолу та лопнути на поверхні замість того, щоб залишатися мікроскопічною порожнечею після затвердіння суміші.
b. чому дегазація до І після заливки має значення
Дегазація смоли перед заливкою видаляє повітря, що потрапило під час змішування, тоді як дегазація після заливки (із уже зануреною котушкою) видаляє повітря, що потрапило всередину самої обмотки - пропуск будь-якої стадії залишає без уваги інше джерело пустот.
III. Який рівень вакууму та час потрібно використовувати?
| Етап процесу | Типовий рівень вакууму | Типова тривалість | призначення |
|---|---|---|---|
| Дегазація-попередньої суміші | 1–5 кПа (майже повний вакуум) | 5–15 хвилин | Видаляє повітря від змішування |
| Дегазація після-заливки | 1–5 кПа | 10–30 хвилин | Витягує повітря з обмоток котушки |
| Лікування тиском (опціонально) | Вище атмосферного | Повний цикл лікування | Згортає мікропорожнини, що залишилися |
a. чому над-надто швидке затягування вакууму спричиняє проблеми
Занадто швидке падіння до повного вакууму може призвести до кипіння або надмірного спінювання самої смоли, особливо для сполук із нижчою-в’язкістю - контрольоване поступове підвищення тиску дає бульбашкам час піднятися, не переповнюючи поверхню.
b. чому геометрія котушки впливає на час дегазації
Щільні обмотки з великою-кількістю витків-, типові для трансформаторів високої{2}}напруги, потребують довшого часу дегазації після-лиття, ніж прості відкриті котушки, оскільки повітря має пройти довший шлях із щільно упакованих обмоток, перш ніж досягти поверхні.
IV. Як температура затвердіння епоксидної смоли впливає на утворення пустот?
Температура затвердіння епоксидної смоливпливає як на те, скільки часу бульбашки мають вийти, перш ніж суміш схопиться, і на те, чи мікробульбашки, що потрапили в пастку, розширяться далі під час затвердіння.
a. компроміс між швидкістю лікування та ризиком анулювання
Швидше гаряче затвердіння швидше закріплює форму смоли, що означає менше часу для будь-яких невеликих бульбашок, які залишилися, щоб піднятися та вийти - повільніші та нижчі-температурні початкові етапи затвердіння зазвичай безпечніші для-чутливих до-робот під високою напругою.
b. поетапне затвердіння як звичайне рішення
У багатьох-процесах заливки під високою напругою використовується поетапне затвердіння - нижча початкова температура, щоб дозволити остаточному виходу бульбашок, а потім етап вищої-температури для повного затвердіння смоли - замість одного циклу фіксованої-температури.
V. Яке обладнання вам потрібне для надійної заливки-без пустот?
Послідовні результати залежать від підбору вакуумного обладнання до розміру котушки та обсягу виробництва, а не лише від дотримання загального рецепту процесу.
| Обладнання | Роль |
|---|---|
| Вакуумна заливна камера | Розміщує змійовик під час дегазації та заливки під зниженим тиском |
| Вакуумний насос | Досягає та підтримує цільовий рівень вакууму |
| Блок змішування та дозування | Послідовно поєднує смолу та затверджувач, часто під частковим вакуумом |
| Автоматична заливна машина | Автоматизує вимірювання, змішування та дозування для сталого об’єму від-до-дозу |
a. ручне або автоматичне обладнання для заливки
Ручне дозування призводить до неузгодженості між-{1}}серіями у співвідношенні суміші та введенні повітря, тоді якавтоматична заливна машина точно дозує смолу та затверджувач і може інтегрувати дегазацію безпосередньо в цикл дозування, зменшуючи-залежні від оператора зміни.
b. підбираючи обладнання для вакуумного заливання відповідно до ваших котушок
Розмір камери та насоса для котушок невеликого трансформатора не обов’язково підійде для великих обмоток високої-напруги - більші, щільніші котушки потребують більшої камери та насоса, здатного досягати й утримувати цільовий вакуум, незважаючи на більший об’єм повітря, що виділяється.
VI. Що потрібно перевірити перед вибором епоксидної системи?
Не кожензаливка трансформаторапідходить для застосування під високою-напругою -. Діелектрична міцність, в’язкість і характеристики теплового розширення впливають на ризик утворення пустот і довгострокову-надійність.
a. характеристики в'язкості та текучості
Смоли з нижчою-в’язкістю легше потрапляють у вузькі щілини намотування та швидше вивільняють захоплене повітря, що, як правило, зменшує ризик утворення пустот порівняно з більш густими,-в’язкими складами з тією самою геометрією намотування.
b. діелектричні та теплові властивості
Крім запобігання виникненню бульбашок, затверділа смола потребує достатньої діелектричної міцності для номінальної напруги котушки та характеристик теплового розширення, сумісних із матеріалами дроту та сердечника, щоб уникнути напруг-індукованих пустот протягом терміну експлуатації трансформатора.
VII. Де якість намотування вписується в Void-Free Potting?
Успіх заливки починається задовго до того, як смола заливається - те, наскільки щільно та послідовно намотана котушка, безпосередньо впливає на те, наскільки легко смола та повітря можуть рухатися крізь обмотку під час дегазації.
Нещільно або нерівномірно намотані котушки створюють більші нерегулярні проміжки, які непередбачувано затримують повітря, тоді як постійно намотані котушки - виробляються з точністювиробник намотувальної машиниОбладнання - забезпечує більш рівномірний шлях заповнення смоли, що робить процес вакуумної дегазації набагато більш передбачуваним і повторюваним.
КІОКСІЯзмотані платформи створені з постійним натягом і точністю від-до-витка, які встановлюють котушки високої-напруги для надійного заливання на нижній частині, зменшуючи нерівномірні зазори, які ускладнюють усунення пустот незалежно від того, наскільки добре виконується сам процес вакуумування.
Якщо ви бажаєте придбати надійну намотувальну машину або маєте будь-які пов’язані запитання, будь ласка, не соромтесязверніться до наших експертів; надаємо безкоштовні консультаційні послуги.
Вас може зацікавити:
Як досягти максимального просторового фактора в тороїдальних дроселях
Чому замкнутий{0}}контроль натягу важливий у тонкій обмотці дроту
Еволюція машин для намотування котушок: 1900-ті – сьогодні
