外锥式互感器恒温固化装置及其固化方法与流程

本技术涉及互感器生产，特别涉及一种外锥式互感器恒温固化装置及其固化方法。

背景技术：

1、环氧树脂浇注绝缘电压互感器是一种常见的电力系统中应用较广泛的用于测量电压和提供保护的电力设备。它采用了特殊的绝缘工艺，在高压绕组与低压绕组之间设置绝缘层，将二者完全隔离开来。其中，互感器中一次绕组高压端，用于与高电压系统连接，其高压端通常与负载设备如变电站中的电缆、开关等相连。作为电力系统中的关键组成部分，环氧树脂浇注绝缘电压互感器需要确保系统的安装运行和高效性能，因此在生产过程中需要严格把控质量，尤其如环网柜、充气柜等中使用的电压互感器均为小型化，其一次高压端与电缆头、套管等元器件连接，要求尺寸精度高且表面无缺陷，以防出现因外表缺陷引起间隙放电。

2、环氧树脂浇注绝缘电压互感器的高压端通常为圆锥结构。其中，一些长度较长和倾度较小等的圆锥状高压端，待所浇注的环氧树脂固化后，其锥头表面最高处经常会出现若干个大小不一的气孔。这些气孔的存在，不仅影响产品外形美观度，还会影响其绝缘性能。

3、经分析发现，互感器在进行浇注时，气泡多为放料时被带入模具内。针对此类现象，应对措施通常是浇注后抽真空和控制浇注速度等，并垫高模具另一端，从而有助于气泡排出模具外。但因模具结构的特殊性，这类手段并不能将气泡完全消除。

4、通过进一步分析发现，现有技术中互感器产品的固化过程在烘箱内进行，其中，烘箱的加热源在烘箱上部，因此对应此处的产品的底部最先固化，其次是器身部分，最后为高压端锥头部分，而锥头固化收缩后，气泡周围没有可流动的料浆填充，因此固化完成后，互感器锥头表面会留下气孔。

5、因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。

技术实现思路

1、本发明提供一种外锥式互感器恒温固化装置及其固化方法，在外锥式互感器的固化阶段，通过合理化设置多个加热组件的位置，并结合温度和时间的控制，解决在产品性能中起重要作用的互感器锥头处因最后固化无料浆填充而易产生气泡的问题，并协同调控互感器其它易出现气泡位置处的固化温度和固化次序，最大程度地避免固化完成后的互感器产品表面无气泡、气孔等缺陷，保障互感器产品具备性能优良及外形美观。

2、本发明的一方面在于，提供一种外锥式互感器恒温固化装置，用于模具内外锥式互感器的固化，包括用于放置所述外锥式互感器及其模具的烘箱，所述外锥式互感器包括主体和锥头，所述模具包括对应于所述外锥式互感器设置的主体模具及锥头模具，其中：

3、所述烘箱内设置有控制系统、第一加热组件、振动组件、第二加热组件和第三加热组件，所述第一加热组件、所述振动组件、所述第二加热组件和所述第三加热组件分别与所述控制系统电性连接；

4、所述第一加热组件，设置于所述烘箱的侧部且套设于所述锥头模具外，所述第一加热组件包括若干个沿其圆周方向排布的第一加热模块，相邻所述第一加热模块间设置有不同的预定距离；

5、所述振动组件，包括动平台及若干个设置于所述动平台底部的柔性驱动件，所述动平台通过所述柔性驱动件与所述烘箱的底部相连；

6、所述第二加热组件，设置于所述动平台上且对应于所述主体模具底部的位置处，所述第二加热组件包括若干个均匀排布的第二加热模块；

7、所述第三加热组件，设置于所述烘箱的上部且对应于所述主体模具靠近其顶部的位置处，所述第三加热组件围绕于所述主体模具外；

8、所述控制系统以平衡关系控制第一加热组件、第二加热组件和第三加热组件的初始加热温度以及温度变化曲线。

9、通过上述设置，利用振动的方式将模具料浆中的气泡排出，并结合了外锥式互感器各个部分的结构特点，在互感器模具的不同位置针对性地提供不同的热固化环境，确保固化完成后的外锥式互感器表面无气泡、气孔等缺陷，有效提高了产品质量。

10、进一步的，所述恒温固化装置还包括设置于所述烘箱的顶部且对应于所述主体模具的正上方的第四加热组件，所述第四加热组件包括调节臂以及若干个均匀排布的第四加热模块，所述调节臂一端与所述烘箱的顶部连接，另一端与所有所述第四加热模块连接。

11、通过上述设置，使所述第四加热组件配合所述第三加热组件将气泡的上升通道及时封闭，将部分难以排出的气泡及时封在互感器主体的上部内，避免产品表面出现气泡的同时有效提高生产效率。

12、进一步的，所述第一加热组件的加热温度大于所述第二加热组件、所述第三加热组件和所述第四加热组件的加热温度。

13、通过上述设置，确保即使在所有加热组件同时启动的情况下锥头部分仍能最先固化，避免气泡在该处产生。

14、进一步的，所述第二加热组件、所述第三加热组件和第四加热组件的加热温度区间不完全重合且依次递增。

15、通过上述设置，实现对互感器主体各部加热温度的精准控制。

16、进一步的，相邻的所述第一加热模块间通过若干个柔性连接件连接，以使所述第一加热组件可在其中轴线方向上通过所述柔性连接件径向扩张或缩小。

17、通过上述设置，使得所述第一加热组件能够更贴合实际锥头模具的外部，有利于其内的料浆均匀受热提高装置的通用性。

18、进一步的，每一所述第一加热模块包括若干个沿其长度方向不均匀排布且相互独立的第一加热单元，每一所述第一加热单元具有不完全重合的加热温度区间。

19、通过上述设置，实现对锥头部分各区域加热温度的精准调控。

20、进一步的，所述第一加热单元沿靠近所述主体模具的方向递减。

21、通过上述设置，保证对性能影响较大的锥头最尖端及其周边内外均无气泡产生。

22、进一步的，所述第一加热组件包括由其中轴线水平分隔的上部和下部，所述第一加热组件的上部中的所述第一加热模块的密集程度大于其下部中的所述第一加热模块的密集程度。

23、通过上述设置，同样能够较好地实现对锥头部分各区域加热温度的精准调控。

24、进一步的，每一所述柔性驱动件包括驱动马达、两根驱动杆以及设置于每一所述驱动杆两端的柔性关节，所述驱动马达固定于所述烘箱底部上，两根所述驱动杆一端分别通过所述柔性关节彼此连接，相连接的两根所述驱动杆的一端通过所述柔性关节与所述驱动马达连接，另一端通过另一所述柔性关节与所述动平台的底部连接。

25、通过上述设置，使得所述振动组件实现在多方位上的调控，更精准地根据所固化的互感器的参数进行振动频率和次数等参数的调整。

26、进一步的，所述第三加热组件包括若干个围绕所述主体模具竖直排布的第三加热模块，其中，所述第三加热模块的排布密度与其和所述第一加热组件的水平距离正相关。

27、通过上述设置，避免第三加热组件所加热固化的主体模具部分因受到第一加热组件的影响出现热应力和不均匀固化。

28、本发明的另一方面在于，提供一种固化方法，其使用如上述中所述的外锥式互感器恒温固化装置，包括如下步骤：

29、s1、将浇注完成的外锥式互感器模具输送至烘箱内并放置在第二加热组件上，将第一加热组件在完全套设在锥头模具上，将第三加热组件套设在主体模具上靠近顶部的位置处，以及调节第四加热组件至主体模具的正上方的位置处；

30、s2、获取当前外锥式互感器的参数，控制系统据其相应设置一次固化和二次固化中第一加热组件、振动组件、第二加热组件、第三加热组件和第四加热组件的启动次序、加热温度及加热时间；

31、s3、控制系统启动一次固化程序；

32、s4、振动组件振动，使模具内料浆中的部分气泡上升并从模具顶部排出；

33、s5、第一加热组件以0.8-3℃/s的速度加热升温，直至将锥头固化；第二加热组件以0.1-0.5℃/s的速度加热升温至35℃-50℃并恒温，直到模具内料浆中的残余气泡受热后排出；停止振动，第三加热组件以0.3-0.8℃/s的速度加热升温至70℃-100℃并恒温，直到将外锥式互感器主体顶部外表面固化，且在互感器主体中央保留气体上升通道；第四加热组件以0.3-0.8℃/s的速度加热升温至至70℃-100℃并恒温，外锥式互感器主体上部外表面快速固化，主体内部随其快速固化；移走第一加热组件、第二加热组件、第三加热组件和第四加热组件，控制系统启动二次固化程序；

34、s6、烘箱加热源升温，维持恒温至设定时间；

35、s7、将固化完毕的外锥式互感器浇注模具移出烘箱进行拆模作业，获得表面无气孔的外锥式互感器产品。

36、有益效果：

37、由以上技术方案可知，本发明提供了一种外锥式互感器恒温固化装置及其固化方法，其至少具备以下有益效果：

38、（1）堵疏结合排除气泡：通过疏导的方式，利用振动组件的振动作用，使互感器模具内料浆中的气泡，通过局部加热固化的方式将气泡的一部分出路切断，即将原先最易出现气泡的互感器锥头部分提早固化，通过堵疏结合的方式，保证所生产的外锥式互感器表面特别是锥头部分内外均无气泡产生。

39、（2）多重温度控制： 不同加热组件具有不同的加热温度，且温度区间依次递增，有助于实现对外锥式互感器不同部位的精确控制，提高固化质量。

40、（3）温度控制精准：结合了现有技术中互感器固化顺序的特点，将加热组件细化为多个加热模块和加热单元，实现对互感器主体和锥头每一部分固化温度的精准控制，解决了互感器因固化无料浆填充而易产生气泡的问题，所生产的互感器外形美观，表面光滑、无缩孔、无气泡，有效提高互感器绝缘性能和使用寿命。

41、应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

42、结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。