互感器真空浇注的重新定义及应用研究

高庆利 管永秋

（大连北方互感器集团有限公司）

0 引言

互感器的发展与机械设备的发展息息相关，随着机械设备自动化水平的提升，互感器的制造精度要求越来越高。20世纪五、六十年代纯手工操作，不可避免存在高废品率现象，随后向着真空浇注工艺发展。一些技术人员看到了这种发展趋势，开始着手把机械设备领域的成果转移到互感器领域。20世纪70年代国外已经开始出现真空浇注设备。随着我国改革开放的不断推进，一些科研机构开始研究国产真空浇注设备，出现一代又一代真空浇注设备，由直接终混到一级预混，再到二级预混，浇注出的制成品质量越来越好，不仅要求内在质量好，外观质量越来越精致，直到出现静态混料设备，具有传统真空浇注没有的优点，现已取代传统真空浇注。

1 问题的提出

20世纪60年代呈现了真空浇注技能，环氧树脂浇注从常压成型开展为真空成型，真空浇注成型使浇注料中的气泡能够更容易地排出，制品的内涵质量和外观质量都得到较大进步，然后推动了输变电技能的开展，但这个时期用户的重视焦点主要是内涵功能，而不太重视外观质量。

20世纪70年代后期，我国开始引入微机控制的全套真空体系，从资料预处理、管道体系到混料浇注体系都完成真空技能，且自动化程度进步，浇注产品质量上升到一个新台阶。

时至今日，资料体系、配方都十分成熟，浇注设备已完成智能化，产品功能完全能够满足高电压等级输变电设备的要求，不仅内在质量得到提升，外观质量也得到了质的飞跃，现在最高电压等级的百万伏输变电设备配套的环氧浇注件都完成了国产化。此时外观质量成为用户验收和制造商重视的焦点，内在质量局部放电量也提上日程，这也是环氧树脂静态混料浇注产品立足于市场的根本。

因为传统真空浇注设备受诸多因素影响，精确地量化和确认问题的原因很困难，所以浇注件外观质量控制成为浇注工艺技能中的难点。现在，国外环氧树脂静态混料浇注设备比较先进，在浇注件外观控制水平远高于国内同类产品的外观水平，所以环氧树脂静态混料浇注设备研发在国内也应运而生，有些国内厂家环氧树脂静态混料真空浇注设备先进水平已达到国际水准，完全可以替代进口。

下面简单介绍一下国内环氧树脂静态混料真空浇注设备，如图1所示，静态混料真空浇注设备有两个储料罐，分别用于存储树脂和固化剂，填充料分别按比例添加到树脂混料罐和固化剂混料罐，静态混料备料参数如图2所示。混料罐带搅拌、加热等功能，浇注前先分别对树脂混料罐和固化剂混料罐真空脱泡，脱泡完成后树脂混料和固化剂混料分别经过高精密计量泵浦输送到静态混合器，计量泵的转动的压力连续不断地按设定好的比例和量，把树脂混料和固化剂混料往前推送，经过静态混合器内的叶片不断的剪切、混合，最终达到均匀的混合，形成新鲜的混合料，静态混料浇注参数如图3所示。

图1 典型的静态混料流程图

图2 静态混料备料参数

图3 静态混料浇注参数

2 静态混料与传统真空浇注比较

静态混料真空浇注设备是相对于传统的动态混料真空浇注设备而言的。浇注设备一般包括原料干燥设备、备料设备、浇注设备、固化设备和配套的温度自动控制系统等。其中浇注设备是区分静态混料真空浇注的主要设备，静态混料浇注设备时刻和终混、静置时刻控制在一定时间内完成，一般为2h，超过2h，混合料的粘度会快速增大，直接影响互感器浇注的质量及设备的安全，浇注过程中要密切跟踪出料口混合料的粘度，气泡和设备各外表显现的温度。

静态混料真空浇注设备的长处是配料的全过程都处于真空状态，可以有效地把环氧树脂混合料中的空气抽出来，减少配料中的气泡，以使得浇注出来的环氧树脂产品外观精致，性能优越，使干式互感器整体产品性能达到客户的需求。

静态混料真空浇注设备是通过控制树脂泵和固化剂泵的转速来控制树脂和固化剂的比例和浇注量。

与传统真空浇注动态混料设备工艺相比，静态混料有以下优点：

1）即需即配，适合大批量或间歇性生产，保证树脂混合料的新鲜，流动性和浸润性好。浇注第一件与最后一件产品时混合料的粘度相同，有效提高产品的局部放电水平。不用担心模具泄露造成混料不足，不会因多混料造成浪费。

2）结构精巧，正常生产时在计量泵压力作用下混合料处于快速流动状态，混料充分，无死角。只需清洗静态混合器部分的10多克的残胶即可，整个清洗过程只需120s左右，清洗一次只用200ml左右清洗液。

3）通过伺服电机驱动计量泵控制出胶，计量误差±1%以内。

4）利用计量泵的压力，可以将混合料快速浇注到模具中，浇注速度易控可调，对树脂料的粘度计温度不敏感，工艺适用性强，可适应用户现在和将来不同的树脂配方。

5）所有系统可置于地面上，对厂房无特别高度要求，维护方便安全。

6）所有加料自动完成，全流程真空度、温度及时间等全自动控制，全套设备一人即可操作，劳动强度低。由于全部加料均采用密封自动真空吸料，因此对环境无任何影响。

另外，静态混料浇注产品具有许多优点：①无气隙或少气隙，制品的电气绝缘功能优异；②浇注成型流动性好，自然填充型腔，制品均匀性好；③由于电气性能好，产品可以做到小型化，优化主机结构；④产品可以做成复杂形状，且一次成型，金属嵌件和绝缘材料的整体结合性好。

但静态混料也存在不足之处：①设备运行过程中维修频率高；②不能进行长时间的设备停滞；③对环氧树脂材料性能要求极高。

3 结束语

目前静态混料设备日趋成熟，已有多年设计制造运行经验，设备操作简单维护方便，不仅大大提高了生产效率，还可以降低生产成本。但也存在一些不足，需在以后的实际运用过程中不断加以改善，以适应各种复杂条件下互感器产品制备。跟传统真空浇注设备相比，静态混料设备具有很多优点和很高的优越性，市场应用前景很是可观，必将引领互感器行业向更高更强方向发展。