含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具及试样制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具及试样制备方法，利用由盖板和底板构成的模具进行试样制备，将两根相同的漆包铝线嵌入模具槽的并线槽中，并利用间隙片插入两条铝线之间构造固定尺寸气隙，底板上的通槽的槽深与槽宽相同，并线槽与通槽的槽深相同，并线槽的槽宽等于通槽槽宽的两倍与间隙片厚度之和，三次抽真空操作有效去除环氧树脂胶中的气泡。与现有技术相比，本发明专利技术具有避免试样脱模过程中出线的绝缘变形损伤、避免匝间间隙不均匀、避免了以往试样加温定型过程中引入的匝间间隙增加以及更利于环氧树脂内部气泡排出等优点。

Preparation of mould and sample preparation method with fixed size air gap dry air reactor

The invention relates to a fixed size air gap dry hollow reactor preparation mould and sample preparation method, samples prepared by mold formed by the cover plate and the bottom plate, and slots will be two identical enamelled wire embedded in the die groove, and the spacer fixed size air gap structure is inserted between two aluminum line slot on bottom of the groove depth and groove width, groove and groove and groove depth, and groove width is equal to two times the groove width and sheet thickness and clearance, three vacuum pumping operation effectively remove air bubbles in epoxy resin. Compared with the prior art, the invention can avoid deformation damage, avoid the interturn insulation gap is not uniform, avoids the sample heating gap increases introduced during the training of inter turn and more conducive to the advantages of epoxy resin inside the bubble discharge outlet of the specimen during the stripping process.

【技术实现步骤摘要】
含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具及试样制备方法
本专利技术涉及干式空心电抗器制备方法，尤其是涉及一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具及试样制备方法。
技术介绍
干式空心电抗器作为一种无功补偿设备和平波装置，被广泛的应用于交、直流输电系统中,其工作可靠性直接关系到电网的运行安全。统计表明，干式空心电抗器60％以上的故障是由于绕组绝缘击穿导致的匝间短路引起的，而这些绝缘击穿事故往往是匝间绝缘缺陷引发的。因此，研究干式空心电抗器匝间绝缘的电气性能，对于干式空心电抗器的设计与维护、保障电抗器安全运行具有积极的意义。聚酯亚胺漆包铝线是绕制干式空心电抗器绕组的材料之一，其是在铝基线材表面涂覆一层聚酯亚胺漆，构成漆包线。聚酯亚胺层用于线间的绝缘，其电、热化学稳定性较好。目前有部分厂家使用该类线材绕制电抗器绕组时，先将电抗器绕制成型，而后打制模具将绕组置于其中，进行整体环氧浇注。由于工艺等原因，在浇注完成后，匝间环氧树脂内部会存在微小的气隙，在电抗器运行过程中，由于外施加电压作用，气隙中电场强度相对集中，要高于绝缘中的平均场强，但气隙的击穿电压却低于环氧树脂材料，这将导致气隙内部首先发生局部放电，在放电作用下环氧树脂或绝缘漆表面受到电腐蚀而不断劣化，形成放电通道，进一步促进了材料绝缘性能的下降，最终导致匝间绝缘击穿，引起电抗器绝缘事故。在这样的情况下，有必要进行匝间绝缘性能与匝间气隙关系的研究，但是由于环氧树脂在固化前的流动性，导致不易在匝间精确地人为设置气隙，这也导致对应的试验结果存在分散性和不确定性。现有技术存在以下缺点：以往针对聚酯亚胺漆包铝线绝缘性能的试验研究中，制作匝间绝缘试样通常采用环氧板或金属模具，上述材料即使将表面处理的很好，也会由于材料本身的原因，与环氧树脂之间存在较强的粘性。利用环氧板或金属模具制作匝间绝缘试样的过程中，在脱模环节由于环氧树脂与模具粘连比较牢固，需要较大力量完成脱模，导致试样变形或受力不均匀，匝间绝缘撕裂或存在肉眼不可见的微小损伤，严重情况下甚至导致导线表面绝缘漆剥离，但由于铝线被环氧树脂包覆，绝缘漆剥离的情况并不易察觉。利用该试样进行匝间绝缘击穿试验，则绝缘损伤处先发生局部放电或击穿，导致试验结果偏低。针对聚酯亚胺漆包铝线绝缘介电性能及绝缘完整性的研究，有的情况下要求针对匝间存在气隙缺陷的试样开展绝缘性能试验，以便有针对性地研究匝间气隙缺陷对绝缘介电能力的影响。在这样的背景下，需要在试样制作过程中人为添加所需尺寸的气隙，一般要求该类绝缘中气隙尺寸小且宽度均匀、气隙中绝缘漆表面无挂胶、样品一致性好等等，以满足试验需求。以往对该类试样的制作方法主要包括捆缚定型以及模具定型两种方法，捆缚定型法将两根导线并排放置，在线中部匝间放置间隙片，并沿线取几个点用扎带捆绑起来，而后带着扎带在导线表面涂覆环氧树脂，真空固化定型，其后取出间隙片，得到具有气隙的匝间绝缘试样。模具定型法采用环氧板或铝板制作定型模具，将导线端部折弯，中部相贴并在匝间设置间隙片，放置于模具中，两根导线间的定位依靠导线端部在模具中的固定，而后模具中灌注环氧树脂胶，最后真空固化定型并取出间隙片，得到具有气隙的匝间绝缘试样。上述两种方法存在类似的缺陷，捆缚定型法采用多点固定，模具定型法采用导线端部固定，但由于铝线本身质地较软，以及试样制作过程中受力不均导致的变形，会引起导线与间隙片不能紧密贴合，存在微小间隙，其中较大的间隙可以被及时调整，但是部分肉眼难以分辨的间隙将随试样被灌注或涂覆环氧树脂并固化定型，最终对相关电气试验结果造成较大影响。以往采用的捆缚定型法，一般用尼龙扎带多点捆扎导线，在试样加工过程中可通过调整扎带方式保证导线紧密相贴，但是在导线加温定型过程中，扎带受热膨胀，引起两导线间及导线与间隙片之间出现微小间隙，随后外层环氧树脂注入间隙，并最终固化定型。环氧固化处理的温度越高，则该间隙越大，但仍处于肉眼不易分辨的尺寸，往往容易被忽略，导致最终的电气试验结果偏大。值得注意的是，这种由加温固化引起的匝间间隙增加，其增加程度在相同处理条件下一般具有一致性，即对同一批次的试样进行电气试验，其试验结果具有相同的变化趋势及程度，增加了试验结果正确性的确认难度。匝间绝缘试样制作过程中，环氧树脂内部存在大量微小的气泡，这些气泡一般是在环氧树脂与固化剂搅拌过程中产生的，保证试样固化过程中气泡顺利排出，是确保试样电气试验结果真实可靠的重要前提。采用捆缚定型方法制作匝间试样时，由于环氧树脂固化前具有较大粘性，在真空排泡过程中可能会导致气泡附着在尼龙扎带上，不能顺利排出。而以往的模具定型法，导线并线部分被置于一个较宽大的槽中，由于环氧树脂真空排泡过程较为缓慢，易出现深处气泡在上浮过程中由于树脂固化而停留在环氧树脂内部。上述情况均可能导致制作好的试样中匝间留存气泡，进而在试样耐压试验中首先在气泡处出现局部放电，严重影响试验结果有效应。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具及试样制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，用于制作含固定尺寸气隙干式空心电抗器试样，所述的模具包括底板、盖板和间隙片，所述的底板和盖板均为聚四氟乙烯材料，所述的底板上设有工字型模具槽，所述的模具槽包括两条平行的通槽和一条并线槽，所述的并线槽分别与两条通槽垂直并连通，所述的盖板一面中部设有与并线槽等长的定位条，所述的盖板的定位条中部位置设有方形孔，所述的间隙片宽度与方形孔边长相同，所述的底板与盖板压合时，所述的定位条与底板上的并线槽中心线位置对应。所述的底板上的通槽的槽深与槽宽相同，所述的并线槽与通槽的槽深相同，所述的并线槽的槽宽等于通槽槽宽的两倍与间隙片厚度之和。所述的底板上设有多个底板定位通孔，所述的盖板的相应位置也分别设有多个盖板定位通孔，所述的底板和盖板使用过程中通过定位销连接。所述的定位条横截面为等腰三角形。一种利用如上述任一项所述的含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具的试样制备方法，所述的方法包括以下步骤：S1、向底板的工字型模具槽中注入环氧树脂胶，至模具槽的2/3槽深处；S2、将注入环氧树脂胶的底板放入真空箱中，抽真空去除环氧树脂胶中的气泡；S3、将两根相同的漆包铝线嵌入模具槽中，使模具槽中的环氧树脂胶溢出并覆盖至漆包铝线上方；S4、将盖板与底板装配连接，盖板设有定位条的一面与底板相对，定位条嵌入并线槽中的两根漆包铝线之间，并分别与两根漆包铝线相切，保持并线槽中两根漆包铝线之间的间隙各处相等；S5、将间隙片穿过盖板的方形孔，插入两个漆包铝线之间；S6、将模具放置于真空干燥箱内，升温至50℃，抽真空至133Pa以下，保持3小时；S7、取出模具，取出间隙片，并拆下盖板，在定位条留下的试样缺口处填满环氧树脂胶；S8、将含有试样的底板放置于真空干燥箱内，升温至50℃，抽真空至133Pa以下，保持6小时，直至环氧树脂完全固化，脱模后得到具有固定尺寸气隙干式空心电抗器试样。S5中间隙片在装配前在其表面涂覆脱模剂。所述的漆包铝线露出模具槽的部分除去表面绝缘漆。所述的具有固定尺寸气隙干式空心电抗器试样测试时连接相应电极，所述的电极包括两个铜电极棒和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，用于制作含固定尺寸气隙干式空心电抗器试样，其特征在于，所述的模具包括底板、盖板和间隙片，所述的底板和盖板均为聚四氟乙烯材料，所述的底板上设有工字型模具槽，所述的模具槽包括两条平行的通槽和一条并线槽，所述的并线槽分别与两条通槽垂直并连通，所述的盖板一面中部设有与并线槽等长的定位条，所述的盖板的定位条中部位置设有方形孔，所述的间隙片宽度与方形孔边长相同，所述的底板与盖板压合时，所述的定位条与底板上的并线槽中心线位置对应。

【技术特征摘要】
1.一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，用于制作含固定尺寸气隙干式空心电抗器试样，其特征在于，所述的模具包括底板、盖板和间隙片，所述的底板和盖板均为聚四氟乙烯材料，所述的底板上设有工字型模具槽，所述的模具槽包括两条平行的通槽和一条并线槽，所述的并线槽分别与两条通槽垂直并连通，所述的盖板一面中部设有与并线槽等长的定位条，所述的盖板的定位条中部位置设有方形孔，所述的间隙片宽度与方形孔边长相同，所述的底板与盖板压合时，所述的定位条与底板上的并线槽中心线位置对应。2.根据权利要求1所述的一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，其特征在于，所述的底板上的通槽的槽深与槽宽相同，所述的并线槽与通槽的槽深相同，所述的并线槽的槽宽等于通槽槽宽的两倍与间隙片厚度之和。3.根据权利要求1所述的一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，其特征在于，所述的底板上设有多个底板定位通孔，所述的盖板的相应位置也分别设有多个盖板定位通孔，所述的底板和盖板使用过程中通过定位销连接。4.根据权利要求1所述的一种含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具，其特征在于，所述的定位条横截面为等腰三角形。5.一种利用如权利要求1～4任一项所述的含固定尺寸气隙干式空心电抗器制备模具的试样制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1、向底板的工字型模具槽中注入环氧树脂胶，至模具槽的2/3槽深处；S2、将注入环氧树脂胶的底板放入真空箱中，抽真空去除环氧树脂胶中的气泡；S3、将两根相同的漆包铝线嵌入模具槽中，使模具槽中的环氧树脂胶溢出并覆盖至漆包铝线上方；S4、将盖板与底板装配连接，盖板设有定位条的一面与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王和杰，刁冠勋，吴剑敏，冷超，周徐达，王长春，徐广鹦，黄一铖，顾立堃，陈恺，陈炯，高源，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31