Пузырьки воздуха попали взаливка эпоксидной смолойявляются основной причиной преждевременного выхода из строя катушек трансформаторов высокого-напряжения, поскольку каждая пустота становится слабым местом, где при электрическом напряжении может начаться частичный разряд -, и для решения этой проблемы не является лучшая смола, а правильная дегазация до и после заливки.
Правильный запусквакуумная камера заливкицикл, в паре с правымзаливочный состав трансформаторавязкость и профиль отверждения позволяют устранить большую часть захваченного воздуха еще до того, как он станет пустотой в готовом рулоне. Ниже мы объясним, почему в первую очередь образуются пузырьки, физику вакуумной дегазации и параметры процесса, которые отделяют заливку-без пустот от работы, которая не прошла проверку.
I. Почему в заливке трансформатора образуются пузырьки воздуха?
Воздух попадает в заливочный компаунд на нескольких этапах - во время смешивания смолы, когда он течет в узкие зазоры обмотки катушки, а также из воздуха, уже присутствующего на поверхностях проводов и изоляции еще до начала заливки.
а. пузырьки, попавшие во время смешивания
Перемешиваниедвухкомпонентная-эпоксидная смолаВместе с отвердителем механически включается воздух в смесь, и чем интенсивнее и быстрее смешивание, тем больше воздуха попадает в смесь.
б. пузырьки, попавшие в обмотку катушки
Плотно намотанные катушки, особенно обмотки высокого-напряжения с большим количеством витков, создают узкие зазоры, в которые смола должна проникнуть в - воздух, уже находящийся в этих зазорах, должен выйти, поскольку смола вытесняет его, и если он не может выйти достаточно быстро, он запечатывается по мере затвердевания состава.
II. Почему вакуумная дегазация действительно удаляет пузырьки?
Вакуумная дегазация работает, потому что снижение давления вокруг захваченного воздуха приводит к его резкому расширению, заставляя пузырьки подниматься на поверхность и лопаться до того, как смола вокруг них затвердеет -, и эта зависимость описывается непосредственно законом Бойля.
Закон Бойля (расширение пузыря в вакууме):
P₁V₁ = P₂V₂
Где:
P₁= начальное давление (атмосферное, ~101 кПа)
V₁= начальный объем пузырька
P₂= пониженное давление внутри вакуумной камеры
V₂= расширенный объем пузырьков при пониженном давлении
Рабочий пример:захваченный пузырек начальным объемом 0,5 мм³ при атмосферном давлении (101 кПа), опущенный до давления в камере 5 кПа:
V₂ = (P₁ × V₁) / P₂ = (101 × 0.5) / 5 ≈ 10,1 мм³
а. что это означает на практике
При давлении всего лишь 5% от атмосферного захваченный пузырек расширяется примерно в 20 раз по сравнению с первоначальным объемом - и достаточно большой, чтобы быстро подняться сквозь смолу и лопнуть на поверхности, а не оставаться в виде микроскопической пустоты после затвердевания соединения.
б. почему дегазация до И после заливки имеет значение
При дегазации смолы перед заливкой удаляется воздух, попавший во время смешивания, а при дегазации после заливки (с уже погруженным змеевиком) удаляется воздух, попавший внутрь самой обмотки -, пропуск любого этапа оставляет неустраненным другой источник пустот.
III. Какой уровень вакуума и время следует использовать?
| Этап процесса | Типичный уровень вакуума | Типичная продолжительность | Цель |
|---|---|---|---|
| Предварительная-дегазация смеси | 1–5 кПа (около полного вакуума) | 5–15 минут | Удаляет воздух из смесителя |
| После-дегазации заливки | 1–5 кПа | 10–30 минут | Вытягивает воздух из обмоток катушки |
| Лечение давлением (опционально) | Выше атмосферы | Полный цикл лечения | Схлопывает все оставшиеся микропустоты |
а. почему чрезмерное-слишком быстрое втягивание пылесоса приводит к проблемам
Слишком быстрое падение до полного вакуума может привести к кипению или чрезмерному вспениванию самой смолы, особенно при использовании соединений с более низкой-вязкостью. - контролируемое постепенное изменение давления дает пузырькам время подняться, не перегружая поверхность.
б. почему геометрия змеевика влияет на время дегазации
Плотным обмоткам с большим-количеством-витков, типичным для трансформаторов высокого-напряжения, требуется более длительное время дегазации после-заливки, чем простым открытым катушкам, поскольку воздуху приходится проходить более длинный путь из плотно упакованных обмоток, прежде чем он достигнет поверхности.
IV. Как температура отверждения эпоксидной смолы влияет на образование пустот?
Температура отверждения эпоксидной смолывлияет как на то, как долго пузырьки успевают выйти до того, как соединение схватится, так и на то, будут ли захваченные микропузырьки расширяться дальше во время отверждения.
а. компромисс между скоростью отверждения и риском образования пустот
При более быстром и более горячем отверждении форма смолы быстрее фиксируется, что означает меньше времени для того, чтобы оставшиеся мелкие пузырьки поднялись и покинули поверхность. - Более медленные-начальные этапы отверждения при более низких температурах обычно безопаснее для работ, требующих-чувствительного-высокого напряжения.
б. поэтапное отверждение как обычное решение
Во многих процессах заливки при высоком-напряжении используется поэтапное отверждение - при более низкой начальной температуре, чтобы обеспечить окончательный выход пузырьков, за которым следует этап более высокой-температуры для полного отверждения смолы -, а не одиночный фиксированный-температурный цикл.
V. Какое оборудование вам понадобится для надежной заливки пустот-свободной заливкой?
Стабильные результаты зависят от соответствия вакуумного оборудования размеру рулона и объему производства, а не просто от следования общему рецепту процесса.
| Оборудование | Роль |
|---|---|
| Камера вакуумной заливки | Удерживает змеевик во время дегазации и заливки при пониженном давлении. |
| Вакуумный насос | Достигает и поддерживает целевой уровень вакуума |
| Блок смешивания и дозирования | Последовательно сочетает смолу и отвердитель, часто под частичным вакуумом. |
| Автоматическая машина для заливки горшков | Автоматизирует дозирование, смешивание и дозирование для обеспечения одинакового объема-к-шотам. |
а. ручное и автоматическое оборудование для заливки растений
Ручное дозирование приводит к несоответствию-между-партиями соотношения смеси и содержания воздуха, в то время какавтоматическая машина для заливки горшков точно дозирует смолу и отвердитель и может интегрировать дегазацию непосредственно в цикл дозирования, сокращая отклонения,-зависимые от оператора.
б. подбор оборудования для вакуумной заливки в соответствии с вашими катушками
Камера и насос, рассчитанные на небольшие катушки трансформатора, не обязательно подходят для больших-обмоток высокого напряжения. - Для более крупных и плотных катушек требуется как камера большего размера, так и насос, способный достигать и удерживать заданный вакуум, несмотря на больший объем высвобождаемого воздуха.
VI. Что следует проверить перед выбором эпоксидной системы?
Не каждыйзаливочный состав трансформатораподходит для применений с высоким-напряжением. - Характеристики диэлектрической прочности, вязкости и теплового расширения влияют на риск образования пустот и долгосрочную-надежность.
а. характеристики вязкости и текучести
Смолы с более низкой-вязкостью легче проникают в узкие зазоры обмотки и быстрее высвобождают захваченный воздух, что обычно снижает риск образования пустот по сравнению с более толстыми смолами с более высокой-вязкостью при той же геометрии намотки.
б. диэлектрические и термические свойства
Помимо предотвращения образования пузырьков, отвержденная смола требует достаточной диэлектрической прочности для номинального напряжения катушки и характеристик теплового расширения, совместимых с материалами проводов и сердечников, чтобы избежать образования пустот,-вызванных напряжением, в течение всего срока службы трансформатора.
VII. Где качество намотки сочетается с пустотой-бесплатной заливки?
Успех заливки начинается задолго до заливки смолы - от того, насколько плотно и равномерно намотана катушка, напрямую зависит, насколько легко смола и воздух могут проходить через обмотку во время дегазации.
Слабо или неравномерно намотанные катушки создают большие неравномерные зазоры, в которых непредсказуемо задерживается воздух, в то время как катушка с постоянной намоткой -, изготовленная на прецизионном станке,производитель машин для намотки катушекОборудование - обеспечивает более равномерный путь заполнения смолы, что делает процесс вакуумной дегазации гораздо более предсказуемым и повторяемым.
КИОКСИЯНамоточные платформы созданы с учетом постоянства натяжения и точности-к-поворотов, что позволяет устанавливать катушки высокого-напряжения для надежной последующей герметизации, уменьшая неравномерные зазоры, которые затрудняют устранение пустот независимо от того, насколько хорошо выполняется сам вакуумный процесс.
Если вы хотите приобрести надежный намоточный станок или у вас есть какие-либо связанные с этим вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону.свяжитесь с нашими экспертами; мы предлагаем бесплатные консультационные услуги.
Вас может заинтересовать:
Как добиться максимального пространственного коэффициента в тороидальных дросселях
Почему контроль натяжения в замкнутом-контуре важен при намотке тонкой проволоки
Эволюция машин для намотки катушек: 1900-е годы – наши дни
