浅析一种环氧浇注干式配电变压器低压外径可调浇注模具的具体设计与研究

田富

北海银河科技变压器有限公司 广西北海 536000

1 国内环氧浇注干式配电变压器技术现状概述

目前国内变压器厂家生产的环氧浇注干式配电变压器，线圈横截面形状普遍设计成长圆形。而所谓长圆形，即直径相等、平行、相距的两个半圆所构成的整体图形的形状，因此长圆形形状线圈，其短轴方向两个面是平面，长轴方向两个面则为圆弧面。

对于环氧浇注干式配电变压器来说，其低压线圈一般采用箔式线圈，而箔式线圈是由一张箔带一圈一圈连续缠绕而成，每一圈箔带即是线圈的一匝；因箔带抗弯曲能力非常强，所以导致长圆形箔式低压线圈的短轴面无法绕制成设计的理想平面而致使线圈短轴尺寸超大，箔带厚度越大，这种现象越严重；而且在箔式低压线圈的短轴面，箔带层与层之间是无法像圆形线圈那样绕制得紧密的，箔带越厚，这种层间疏松现象也越严重，而层间疏松现象严重的低压线圈会导致产品在带负载后发生严重的异响。为解决该质量问题，很多变压器生产厂家将长圆形箔式低压线圈的生产工艺由DMD 绝缘直接加温固化工艺改成环氧树脂浇注固化工艺。采用浇注工艺生产的长圆形箔式低压线圈彻底解决了产品负载异响的质量问题。但箔式低压线圈采用浇注工艺时，必然需要使用浇注式模具。通过大量实践证明，现有的箔式低压线圈浇注模具存在以下缺点：

（1）外模尺寸固定，通用性低。

（2）为适应长圆形箔式低压线圈短轴面无法精确控制的尺寸，外模短轴方向的设计尺寸需保留较大余度，从而导致多数低压箔式线圈生产出来后，其外绝缘比设计值厚，既浪费树脂，又严重影响低压线圈的散热效果。为此有必要开发一种新型浇注模具以解决上述问题[1]。

2 环氧浇注干式配电变压器低压外径可调浇注模具设计方案分析

2.1 设计方案

为了达到上述目的，本文提出了一种基于环氧浇注干式配电变压器外径可调的低压浇筑模具设计方案，包括底座、内模和可调外模；底座用螺栓与内模连接，通过调整外模搭接尺寸实现外模的可调功能；模具相互间的密封，通过玻璃胶来实现，具体方法如下: ①底座与内模之间的密封，在用螺栓连接之前，在内模下端平面靠近边缘处打一圈玻璃胶，当内模与底座用螺栓连接紧固后，底座与内模之间就通过所打的那圈玻璃胶密封；②外模本身的密封，在外模搭接处从上至下打玻璃胶即可密封；③外模与底座之间的密封，在外模与底座的接触位置，沿着周边打一圈玻璃胶可以达到封闭的效果[2]。

2.2 模具构件分析

本文最终设计的浇筑模具如图1 所示：

模具的底座由底板、支脚、铜排档条组合焊接而成；底板为四边有圆角的方形底板，底板中心设有方孔，用于穿箔式绕线机的方轴，方孔四周又钻有四个 φ14 孔。四个支脚采用角钢制成，一方面起支撑模具的作用，另一方面便于底座与内模通过四个φ14 孔用螺栓连接。模具的内模是一个长圆柱体，柱体下端面钻有四个 M12 螺孔，螺孔的位置尺寸与与底座底板的四个φ14 圆孔相对应；内模与底座通过位置对应的圆孔、螺孔用4 颗M12 螺栓连接固定。模具的外模是一张简单的0.5 毫米厚的薄镀锌铁皮，具有良好的可塑性，铁皮沿绕制好的箔式低压线圈外围包裹一周，重叠搭接处可活动调节外模尺寸大小，使外模与箔式低压线圈表面紧密贴合以保证线圈外绝缘的厚度符合设计要求[3]。

2.3 模具使用方法

在环氧浇注干式配电变压器低压箔式线圈开始绕制前，在内模下端面靠近边缘打一圈玻璃胶后，再将内模与底座通过螺栓连接，然后将带底座的模具安装到箔式绕线机上，就可以开始按传统绕制方式绕制低压箔式线圈；低压箔式线圈绕制完外绝缘层后，将外模缠绕在线圈表面，并使外模一端与底座表面接触，然后在外模搭接处打玻璃胶密封，再将环氧玻璃粘带缠绕在外模表面，使外模与线圈外表面紧密接触，最后沿外模与底座之间的接触缝隙打一圈玻璃胶密封。将带模具的箔式线圈半成品从箔式绕线机上取下，预干后，线圈就可以直接进行浇注。浇注、固化完成后的低压箔式线圈，可直接打开外模搭接，拆下外模，拆下底座和内模的连接螺，通过拔模工装把内模拉出。

3 结语

综上所述，随着我国科学技术的不断进步，干式配电变压器也得到了迅速的发展。市场上的变压器种类很多，但还有很大的发展空间。掌握和了解先进技术，采用新材料、新工艺、新结构，提高干式配电变压器的性能，是未来变压器市场的发展趋势。掌握先进技术，能够有效应用先进技术和产品的企业，不仅能够在激烈的市场竞争中站稳脚跟，而且能够为变压器行业和社会进步做出巨大的贡献。