无间隙匝间绝缘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无间隙匝间绝缘干式空心电抗器制备模具及试样制备方法，模具为聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板上设有工字型模具槽，模具槽包括两条平行的通槽和一条并线槽，并线槽分别与两条通槽垂直并连通，通槽的槽深与槽宽相同，并线槽与通槽的槽深相同，并线槽的槽宽为通槽槽宽的两倍，利用模具进行试样制造并通过并线槽使得两根并列的漆包铝线间无间隙，同时试样制作过程中进行两次抽真空，以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脱模过程不易出现绝缘变形损伤、避免试样本身形变导致的匝间存在间隙、避免试样加温定型过程中引入的匝间间隙增加的情况以及更利于环氧树脂内部气泡排出进而提高测试精度等优点。

Preparation of die and sample preparation method for interturn interturn insulating dry air reactor

【技术实现步骤摘要】
无间隙匝间绝缘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模具，尤其是涉及一种无间隙匝间绝缘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。为研究聚酯亚胺漆包铝线的介电性能及验证其绝缘完整性，明确聚酯亚胺漆层间的耐压性能，需要制作对应的试样进行匝间耐压试验。基于研究和试验的需求，需要开发一种无间隙的匝间绝缘试样，以排除匝间环氧浇注对研究和试验结果的影响，实现对聚酯亚胺漆层介电性能的直接研究。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，有的情况下要求开展无间隙匝间绝缘性能的相关试验，以便有针对性地校核聚酯亚胺绝缘层的电气性能。在此基础上的匝间绝缘电老化和热老化研究，或者综合考察聚酯亚胺和环氧树脂复合绝缘电气性能时，更是要求去除线匝之间的空气，使导线紧密相贴，并包覆以环氧树脂绝缘层。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，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，最后真空固化定型。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，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。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，会引起导线间不能紧密贴合，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无间隙，但是在导线加温定型过程中，扎带受热膨胀，引起两导线间出现微小间隙，随后外层环氧树脂注入该间隙，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无间隙匝间绝缘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：一种无间隙匝间绝缘干式空心电抗器制备模具，用于制作无间隙匝间绝缘干式空心电抗器试样，所述的模具为聚四氟乙烯板，所述的聚四氟乙烯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为通槽槽宽的两倍。所述的并线槽与两条通槽连通处分别设有圆角。一种利用如上述任一项所述的无间隙匝间绝缘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、向模具的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模具放入真空箱中，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的通槽和并线槽中，使模具槽中的环氧树脂胶溢出并覆盖至漆包铝线上方，漆包铝线露出模具槽的部分除去表面绝缘漆；S4、将模具再次放入真空箱，再次抽真空去除环氧树脂胶中的剩余气泡；S5、脱模操作后获得干式空心电抗器。所述的漆包铝线直径与通槽槽宽相同。S3中将两根相同的漆包铝线的中间部分嵌入模具槽的并线槽中，并使得每个漆包铝线的两端分别嵌入通槽中，同一漆包铝线的两端嵌入同一侧的两个通槽内，使模具槽中的环氧树脂胶溢出并覆盖至漆包铝线上方。S2中的抽真空操作为室温抽真空至133Pa以下保持15分钟。S4中的抽真空操作为50℃抽真空至133Pa以下保持6小时。所述的干式空心电抗器测试时连接相应电极，所述的电极包括两个铜电极棒和两个聚四氟乙烯支撑板，所述的两个铜电极棒分别与两个聚四氟乙烯支撑板平行连接，所述的干式空心电抗器分别与两个铜电极棒连接。所述的干式空心电抗器设有4个除去表面绝缘漆的漆包铝线触头，所述的干式空心电抗器通过4个触头连接两个铜电极棒。所述的每个铜电极棒上均设有两个通孔和两个螺纹孔，所述的通孔和螺纹孔均分别与铜电极棒轴心相交，所述的螺纹孔方向与通孔方向垂直，所述的漆包铝线触头分别插入铜电极棒的通孔中，从螺纹孔中插入顶丝固定漆包铝线触头。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、改进了以往试样脱模过程中会出现绝缘变形损伤，进而导致试验结果偏离真实情况的缺点，提高测试精度：本专利技术提出的采用聚四氟乙烯作为制作试样的模具，可以有效避免试样脱模过程中绝缘变形损伤。聚四氟乙烯材料在常用工程材料中最不易与环氧树脂粘连，匝间绝缘试样固化成型后，稍微借助外力即可从模具中脱落，不会出现绝缘变形损伤，且不会在模具中残留环氧树脂，有利于保证试样重复制作过程中的精度；2、避免了以往试样本身形变导致的匝间存在间隙的问题：本专利技术提出的试样制作方法，导线上要求紧密相贴的部分被并线槽的底面和两个侧面完全固定，在三个聚四氟表面的挤压作用下，导线相互贴紧且不留间隙，导线上任何形变均被强制恢复，有效保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无间隙匝间绝缘干式空心电抗器制备模具，用于制作无间隙匝间绝缘干式空心电抗器试样，其特征在于，所述的模具为聚四氟乙烯板，所述的聚四氟乙烯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为通槽槽宽的两倍。

【技术特征摘要】
1.一种无间隙匝间绝缘干式空心电抗器制备模具，用于制作无间隙匝间绝缘干式空心电抗器试样，其特征在于，所述的模具为聚四氟乙烯板，所述的聚四氟乙烯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为通槽槽宽的两倍。2.根据权利要求1所述的一种无间隙匝间绝缘干式空心电抗器制备模具，其特征在于，所述的并线槽与两条通槽连通处分别设有圆角。3.一种利用如权利要求1或2所述的无间隙匝间绝缘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、向模具的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模具放入真空箱中，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的通槽和并线槽中，使模具槽中的环氧树脂胶溢出并覆盖至漆包铝线上方，漆包铝线露出模具槽的部分除去表面绝缘漆；S4、将模具再次放入真空箱，再次抽真空去除环氧树脂胶中的剩余气泡；S5、脱模操作后获得干式空心电抗器。4.根据权利要求3所述的一种试样制备方法，其特征在于，所述的漆包铝线直径与通槽槽宽相同。5.根据权利要求3所述的一种试样制备方法，其...

【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