一种利用流化床法的电抗器的绕组用树脂熔注绝缘装置的制造方法
【专利说明】
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及电抗器绕组绝缘处理技术领域，具体涉及一种利用流化床法对高压干式空心电抗器绕组进行树脂熔注绝缘处理的技术。
[0003]【【背景技术】】
[0004]电气绝缘工艺中的浸渍绝缘处理技术，已经有上百年的应用历史。绝缘漆液的“液体一一流动一一浸渍”过程，自然、合理且已成传统。但传统的干式电抗器绕组的浸渍绝缘处理方法存在如下问题:
[0005]第一是通常浸渍用无溶剂漆主要由合成树脂，固化剂和活性溶剂等组成。虽然其流动粘度较小，但每次在工件上挂漆量也较少，使浸渍绝缘漆的成膜厚度通常是微米级水平，一般常需考虑多次浸渍，生产周期较長。
[0006]第二是当前国内生产这类产品的厂家，大都采用浸渍绝缘处理的传统方式，又或是采用湿法上胶方法，即一边绕线，一边涂刷绝缘胶漆。这些操作过程漆液(胶)中的挥发性气体对环境污染程度常较严重，加之必须有“滴干”工序，不可避免造成生产周期较长和漆(胶)附加损耗较大的缺陷。
[0007]第三是高压干式电抗器、高压干式变压器等主流产品所选用的常是“万元级”绝缘浸渍漆，熔注绝缘处理所选用的合成树脂(耐热绝缘等级F、H)价格也与之相当。但后者在熔注过程中无“胶化”缺陷，为贮存和使用过程付出的保质成本代价因而会比较小。
[0008]第四是浸渍漆液一般较难撤离浸渍罐体，为此要采用低温、氮气等贮存保质的成本会比较高。
[0009]【【实用新型内容】】
[0010]本实用新型的目的在于针对现有绝缘浸渍技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的一种利用流化床法的电抗器的绕组用树脂熔注绝缘装置。它利用流化床法，通过工件预加热后携带的“潜热”来熔融树脂，且由于树脂在熔注过程中的附加损耗比较少，又不含有机溶剂等挥发物，熔注过程也全处在封闭的罐体之内，因此对环境污染问题比较轻，不会产生“胶化”缺陷，也无需“滴干”工序，极大提高了生产效率以及环保节能。
[0011]本实用新型所述的一种利用流化床法的电抗器的绕组用树脂熔注绝缘装置，它包括树脂熔注绝缘装置本体，所述树脂熔注绝缘装置本体包括工件预热炉、流化床罐、真空压力处理罐和工件熔注后热固化炉，所述工件预热炉通过第一输送带与流化床罐相连，该流化床罐通过第二输送带与真空压力处理罐相连，该真空压力处理罐通过第三输送带与工件熔注后热固化炉相连；所述流化床罐包括一罐体，该罐体下部设置有透气板，该透气板将罐体分隔上腔室和下腔室，该上腔室充满悬浮树脂粉末，该下腔室右侧设置有进气管，通过该进气管，该进气管通设有压缩气体。
[0012]进一步地，所述流化床罐体外包覆有保温层。
[0013]采用上述结构后，本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种利用流化床法的电抗器的绕组用树脂熔注绝缘装置，它采用树脂熔注绝缘处理方式，利用流化床法，通过工件在预加热后所携带的“潜热”来熔融树脂，且由于粉末树脂在熔注过程中的附加损耗比较少，又不含有机溶剂等挥发物，熔注过程也全处在封闭的罐体之内，因此对环境污染问题比较轻，不会产生“胶化”缺陷，也无需“滴干”工序，极大提高了工作效率以及环保节能。
[0014]【【附图说明】】
[0015]此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中:
[0016]图1是本实用新型的流程框图；
[0017]图2是本实用新型中流化床结构示意图；
[0018]图3是本实用新型中n=f (T)的函数关系图；
[0019]图4是本实用新型中流度与受热时间的关系图；
[0020]图5是本实用新型中温度对热固性聚合物流动性的影响关系图；
[0021]附图标记说明:
[0022]1、加温工件；2、悬浮树脂粉末；3、透气板；4、压缩气体。
[0023]【【具体实施方式】】
[0024]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0025]如图1所示，本【具体实施方式】所述的一种利用流化床法的电抗器的绕组用树脂熔注绝缘装置，它它包括树脂熔注绝缘装置本体，所述树脂熔注绝缘装置本体包括工件预热炉、流化床罐、真空压力处理罐和工件熔注后热固化炉，所述工件预热炉通过第一输送带与流化床罐相连，该流化床罐通过第二输送带与真空压力处理罐相连，该真空压力处理罐通过第三输送带与工件熔注后热固化炉相连；所述流化床罐包括一罐体，该罐体下部设置有透气板3，该透气板3将罐体分隔上腔室和下腔室，该上腔室充满悬浮树脂粉末2，该下腔室右侧设置有进气管，通过该进气管，该进气管通设有压缩气体(4 )。
[0026]进一步地，所述流化床罐体外包覆有保温层。
[0027]本实用新型的工作原理流程步骤如下:
[0028]1)将常温下的固体树脂加工成粉末状固体颗粒，送至在流化床罐内；
[0029]2)采用流化床法，流化罐底室输入一定气压的压缩气体4 (如洁净的空气、二氧化碳、氮气等)通过透气板3在罐体上室形成均匀的上吹气流，让在流化床罐内堆集的树脂粉末松动并产生无定向流动而呈悬浮状态，到达一定的悬浮高度后即形成稳定的流化态的悬浮粉末树脂层2 ;
[0030]3)将工件在预热炉内进预加热，通过温感器来控制工件整体的温度达到粉末树脂的熔融温度，形成加温工件1 ;
[0031]4)将加温工件1浸入步骤2)中呈流化态的悬浮粉末树脂层2中，工件的“潜热”瞬即使粉末树脂陆续粘附在工件表层上，并相继产生一定的熔融转变成粘流态树脂液在工件上流延、渗透；
[0032]5)然后适时转入到真空、压力处理罐内，在罐内巳预先设定并精准调控的温度下烘焙，粉末树脂将迅速连续熔融转变为树脂液，然后在交替抽真空和加压力的条件下进行熔注绝缘处理；
[0033]6)保持选定时间后，取出工件转入到后期处理的加热炉内，让巳熔注入工件整体上的树脂层加热固化。冷却后取出，完成树脂熔注绝缘处理过程。
[0034]所述树脂熔注绝缘处理方法如下:
[0035]a)对热固性高分子树脂的体型缩聚处理:
[0036]对热固性高分子合成树脂在一定的温度、压力作用下，其组分中的活性基团产生关交联反应，形成体型缩聚。当体型缩聚反应到一定程度时，树脂体系的粘度会突然增加，将出现不熔不溶的凝胶，形成凝胶化，出现凝胶点；
[0037]b)对热固性高分子树脂液化时的流动粘度的处理:
[0038]粉末树脂熔注时变为液态后，其流动粘度(η )对熔注绝缘的工艺过程影响很大，而η受加热温度(τ)的影响是一种n=f(T)的函数关系；
[0039]c)热固性高分子合成树脂在从液态向固态体型缩聚的过程中，范围内的流度(工程上俗称为流动性)φ (即流动粘度η的倒数)随加工时间增长而降低，可用下式表示:
[0040]Φ=1/η=Αθ at
[0041]式中A，a均为常数；t为加热时间。
[0042]流度Φ随t增加而呈指数式下降，即t增大时，流动性是呈非线性降低的；
[0043]d)对树脂的体型缩聚的硬化时间计算处理:
[0044]热固性高分子合成树脂在进行熔注绝缘处理过程中，加热温度(T)对凝胶点的出现，与其所谓体型缩聚的硬化时间(H)有正相关，可用下式表示:H=A' ebT
[0045]式中k'、b均为常数，T为加热温度
[0046]硬化时间Η随加热温度Τ增加呈指数式减小；亦即表明熔注绝缘处理过程中凝胶点的出现，将与加热温度呈非线性的加速关系；
[0047]e)控制加热温度(T)和加热时间(t)，通过上述步骤进行精确控制，使树脂熔注绝缘处理过程中树脂液的流动粘度接近、达到绝缘漆浸渍绝缘处理相当的水平。
[0048]所述流化床罐体外包覆有保温层，但设备工程结构较简单，造价不高。
[0049]本实用新型中，与树脂熔注绝缘技术近似关联的是巳在工、农业生产巳获广泛应用的气一固流态化中的涂覆技术。是属于散式流态化特征的流体力学流型(散式床)。上世纪六十年代开始，我国机电行业便有小型电机转子铜排涂敷绝缘；铜铝母线表面涂敷绝缘；以及绕注式高压电流互感器一次绕徂表面涂覆弹性缓冲层等应用流化床法涂覆的应用。流化床涂覆是利用从流化罐底室输入一定气压的压缩气体(如洁净的空气、二氧化碳、氮气等)通过透气板在罐体上室形成均匀的上吹气流，让原来堆集的粉末树脂松动并产生无定向流动而呈悬浮状态，到达一定的悬浮高度后即形成稳定的流化态粉末层。此时把预先加热到相当于粉末树脂熔融温度的工件浸入处于流化态的悬浮粉末树脂层中，工件的潜热立即使粉末树脂粘附到工件表面且熔融、流延。保持短暂的时间后，取出工件转入到后期处理的加热炉内，让涂覆在工件上的树脂层进一步流平与最终固化，冷却后取出，完成流化涂覆。
[0050]实际操作过程中可以观察到，处于无定向流化态的树脂粉末，在流化罐室上呈现得犹如日常生活煮粥时的“沸腾”状态。这种条件对在工件的表面形成均匀的涂覆十分有利。
[0051]流化床法涂敷其工艺目的是使物料“敷(Apply)”于工件的表面，流化床法熔注绝缘处理所期求的则是使绝缘处理用的树脂“熔注(Melt inject1n)”入到工件的内层去。粉末树脂在流化床罐内以流态化方式粘附到工件表层并产生一定熔融流延过程后，便要立即转入到真空、压力处理罐进行其真正的熔注:绝缘处理过程。
[0052]热固性高分子合成树脂在一定的温度、压力作用下，其组分