2009年5月 第45卷 第5期铁道通信信号
RAILWAYSIGNALLING&COMMUNICATION
May2009 Vol145 No15
电子电路变压器绝缘漆及绝缘处理工艺的探讨
陈建明
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摘 要:面对铁路等行业对系统和产品的可靠性严格要求,主要探讨了绝缘漆的主要技术要求、
选用原则、绝缘处理的工艺过程及其对产品性能的重要影响。关键词:绝缘漆;绝缘处理;可靠性
Abstract:Accordingtotherigidrequirementsofhigherreliabilityforrailwaysystems,thearticleex2plainsmaintechnicalregulationsofinsulatinglacquer&principlesforselectinginsulatinglacquer,insu2latingprocessingtechniquesaswellastheirimpactsontheperformanceoftheproducts.Keywords:Insulatinglacquer;Insulatingprocessing;Reliability 随着铁路客运专线建设的全面铺开,对铁路设备特别是信号设备的可靠性提出了更高的要求。铁路设备中使用的变压器种类繁多,其性能都将直接影响整个系统的可靠性,现针对电子电路变压器绝缘漆及绝缘处理工艺作一些探讨。
对外观的要求也越来越高,不少产品要求浸渍漆无色透明。还有一些产品用白色或黑色绝缘漆做浸漆,外观参照涂复漆的要求,遮盖力好、平整光滑。2.粘度。粘度是浸渍漆的重要技术指标,且
1 绝缘处理的目的
绝缘处理是电子电路变压器(以下简称变压器)制作工序中非常重要的一环,其主要作用如下。
1.提高变压器的电气绝缘性能。通过提高变压器绝缘系统的抗电强度和绝缘电阻,以满足变压器的电气绝缘性能要求。
2.增强变压器的环境适应性能。可以增强变
浸渍漆的粘度指标和变压器浸漆工艺中的浸漆粘度不一样。根据变压器产品的不同,对浸漆粘度的要求也不一样。对结构紧密的产品,要求渗透性好,浸漆的粘度以稀一些为好。粘度的调节应使用专用的稀释剂。对于讲究挂漆量的产品,浸漆的粘度应稠一些,为了增加挂漆量,也可用二次浸漆的方法来解决。
3.固体含量。一般溶剂型漆固体含量大于45%。但浸渍漆要求固体含量越高越好,因此,开
压器绝缘系统的防潮性、防霉性、防腐蚀性、防盐雾性、防紫外线和防其他有害物质侵袭的性能。
3.增强变压器的机械强度。通过增加变压器机械强度,可满足运输和使用过程中产生的振动和冲击作用的要求。同时,还能降低使用中由电磁力的作用所产生的噪声。
4.改善变压器的导热性。铁芯和绕组的空隙被漆膜填充,可改善变压器整体的导热性,降低变压器的温升。
5.改善变压器的外观。
发高固体含量绝缘漆,特别是无溶剂绝缘漆是大方向。
4.干燥时间。根据变压器产品的不同,干燥
时间烘焙温度一般为100℃～130℃,干燥时间一般是1h到十几小时不等,总的趋势是希望烘焙温度低一些、时间短一些。对有些塑料骨架的产品,希望烘焙温度不超过80℃,且要求快速干燥。
5.耐热等级。不同的变压器产品有着不同的
耐热要求,选用浸渍漆必须与变压器的耐热等级相匹配。绝缘材料在正常运转条件下,各耐热等级所允许的极限温度规定如表1所示。
表1 绝缘材料的耐热等级 ℃
耐热等级极限温度
Y
A
E
B
F
H200220250
2 绝缘漆的主要技术要求
1.外观。一般的浸渍漆都是黄褐色透明液体,
无机械杂质。但随着用户要求的提高,变压器产品
3上海铁路通信工厂 工程师,200436 上海
收稿日期:2009202206
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6.击穿强度。击穿强度是浸渍绝缘漆电性能
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铁道通信信号 2009年第45卷第5期
的主要指标。绝缘漆膜在电场中被击穿时的电压,称为击穿电压,单位厚度材料的击穿电压称为该材料的击穿强度。击穿强度与击穿电压的关系为:
E=
Uh
式中U为击穿电压(MV);h为漆膜厚度(m)。
一般浸渍绝缘漆的击穿强度:常态≥60MV/m;浸水≥30MV/m。
按照击穿电压与击穿强度的关系,绝缘漆膜的击穿电压与漆膜厚度成正比。这样,当遇到要求较高的击穿电压时,只要适当增加漆膜厚度就行了。
7.体积电阻系数。该系数也是浸渍绝缘漆电性能的重要指标,是对绝缘材料体积电阻的量度。一般浸渍绝缘漆的体积电阻系数为:常态≥1×5--5
Ω・m;浸水≥1×Ω・m。10M10M
8.贮存稳定性。该项指标是浸渍绝缘漆的特性指标,通常以产品的贮存期来表示。一般的浸渍绝缘漆在漆槽中的量都比较多,而且是长期使用。如果选用的浸渍绝缘漆贮存期太短,将会胶结在浸漆槽中,既危险又浪费。浸渍漆贮存期一般都在1年以上,低于6个月通常不宜选用。尤其是无溶剂漆,一旦粘度上升,将增长很快,更应注意贮存稳定性指标。环氧酸酐型的少溶剂漆在使用中粘度也易增长,最好也不选作大漆槽的浸漆。对贮存稳定性不是很好的漆种,一般宜用于小漆槽或是用在生产线上比较安全。
还是涂复漆;二是分清是自干漆还是烘干漆。浸渍漆一般不可选用自干漆,因为自干漆外层虽自行干燥了,但浸到内层的漆常因溶剂挥发不了,无法干燥。另外,设备条件和绝缘漆处理的工艺要求均是选择漆种的重要依据。如大浸漆槽就必须选用稳定性好的漆种,而生产线上用漆必须选择快干型的浸渍漆。
5.经济性。变压器浸渍绝缘漆的选择在满足以上4项原则的前提下,还必须考虑经济性。需要了解、熟悉产品和行情,不仅做到按功能选材,同时选择价格便宜的可以节约开支,降低成本。
另外,在选择绝缘漆时,还应注意环境保护,力求选择无污染或少污染以及低温、快干型的节能漆种,力求选择阻燃型的安全漆种。
4 真空浸漆和真空压力浸漆工艺浸渍绝缘漆的性能与浸渍绝缘处理工艺有着密切的关系。对结构紧密的变压器产品,为了提高浸漆质量,多采用真空浸漆和真空压力浸漆。该工艺的工序与常压浸漆相仿,区别主要是在浸漆时将常压浸漆调整为真空条件,或是在真空之后再加以几个大气压力,使漆更好的浸透到铁芯和线圈的内部,提高绝缘处理质量。高效真空压力浸渍烘干机实现了将真空浸漆和真空压力浸漆工艺机械化操作,既减轻了工人的劳动强度,又提高了产品质量和工作效率。
3 绝缘漆的选择
1.耐热等级。不同种类、用途变压器产品的耐热要求是不一样的,各有一定的耐热等级。例如耐热等级为B级的变压器,选择的浸渍漆必须是B
5 绝缘漆的发展和新工艺研究
绝缘漆是变压器产品中最重要的绝缘材料,绝缘漆质量优劣直接关系到变压器产品质量的好坏,变压器产品的损坏往往是由绝缘的破坏所引起,因此,改进和提高绝缘漆的水平和质量,是提高变压器产品水平和质量的关键。
我国绝缘漆经过建国近60年来的发展,现在已经达到了相当的水平,能生产各种成膜物质的绝缘漆和各种耐热等级的绝缘漆。随着社会的进步和工业的发展,当今社会面临着公害、安全和能源的危机,对绝缘漆及其处理工艺的的进一步发展提出了更高要求,如发展低污染、阻燃绝缘漆,是社会发展的必然要求,也是今后应大力发展的一个领域。
总之,绝缘漆的发展及其处理工艺的采用必须以省资源、省能源和无污染为前提,同时,必须遵循经济、效率、生态和能源四项原则,以保证社会的可持续发展。
(责任编辑:张 利)
级以上的漆,低级别的漆承受不了高的耐热温度,
高一些级别的漆却可以提高产品耐热的可靠性和延长使用寿命。
2.相容性。变压器产品一般是由塑料骨架、铁芯和漆包线绕组构成,选用的浸渍漆与漆包线应当有良好的相容性,且不会浸蚀塑料骨架。一般讲脂肪族溶剂的浸渍漆,溶剂的溶解力较次,相容性不会有问题。芳香族溶剂和混合溶剂的溶解力较强,相容性应引起重视。
3.技术要求。变压器产品选择浸渍漆,还必须满足产品的技术要求。如:具备耐变压器油的性能,有的要有阻燃性,有的讲究粘结力,有的要求使用时无噪声等等。根据不同的技术要求分别选择各具性能的漆种。
4.工艺性。分2个方面:一是明确是浸渍漆—60—
