Bolle d'aria intrappolateinvasatura in resina epossidicasono la causa principale di guasti prematuri nelle bobine dei trasformatori ad alta-tensione, perché ogni vuoto diventa un punto debole in cui possono iniziare scariche parziali sotto stress elettrico - e la soluzione non è una resina migliore, è un vero e proprio degasaggio prima e dopo il versamento.
Una corsa correttacamera di invasatura sotto vuotociclo, abbinato al dirittocomposto per l'invasatura del trasformatorela viscosità e il profilo di polimerizzazione possono eliminare la maggior parte dell'aria intrappolata prima che diventi un vuoto nella bobina finita. Di seguito spieghiamo innanzitutto il motivo per cui si formano le bolle, la fisica alla base del degasaggio sotto vuoto e i parametri di processo che separano un lavoro di invasatura senza vuoti-da uno che non supera l'ispezione.
I. Perché si formano bolle d'aria nell'invasatura del trasformatore?
L'aria rimane intrappolata nel composto di impregnazione in più fasi - durante la miscelazione della resina, poiché scorre negli stretti spazi di avvolgimento di una bobina e dall'aria già presente sulle superfici dei cavi e sull'isolamento prima ancora che inizi il versamento.
UN. bolle introdotte durante la miscelazione
Mescolandoresina epossidica in due-partie l'indurente insieme incorporano meccanicamente l'aria nella miscela e quanto più vigorosa o veloce è la miscelazione, tanto più aria viene incorporata.
B. bolle intrappolate nell'avvolgimento della bobina
Le bobine strettamente avvolte, in particolare gli avvolgimenti ad alta- tensione con molte spire, creano spazi stretti in cui la resina deve fluire dentro - l'aria già presente in quegli spazi deve fuoriuscire poiché la resina la sposta e, se non riesce a fuoriuscire abbastanza velocemente, viene sigillata mentre il composto polimerizza.
II. Perché il degasaggio sotto vuoto rimuove effettivamente le bolle?
Il degasaggio sotto vuoto funziona perché la riduzione della pressione attorno all'aria intrappolata ne provoca l'espansione drammatica, costringendo le bolle a salire in superficie e scoppiare prima che la resina si indurisca intorno a loro - una relazione descritta direttamente dalla legge di Boyle.
Legge di Boyle (espansione delle bolle sotto vuoto):
P₁V₁ = P₂V₂
Dove:
P₁= pressione iniziale (atmosferica, ~101 kPa)
V₁= volume iniziale delle bolle
P₂= pressione ridotta all'interno della camera a vuoto
V₂= volume della bolla espanso a pressione ridotta
Esempio lavorato:una bolla intrappolata con un volume iniziale di 0,5 mm³ a pressione atmosferica (101 kPa), abbassata ad una pressione della camera di 5 kPa:
V₂ = (P₁ × V₁) / P₂ = (101 × 0.5) / 5 ≈ 10,1 mm³
UN. cosa significa in pratica
Ad appena il 5% della pressione atmosferica, una bolla intrappolata si espande fino a circa 20 volte il suo volume originale - abbastanza grande da sollevarsi rapidamente attraverso la resina ed esplodere in superficie invece di rimanere come un vuoto microscopico una volta che il composto si è indurito.
B. perché degasare prima E dopo aver versato entrambe le sostanze
Il degasaggio della resina prima del versamento rimuove l'aria introdotta durante la miscelazione, mentre il degasaggio dopo il versamento (con la bobina già immersa) estrae l'aria intrappolata all'interno dell'avvolgimento stesso - saltando una delle fasi lascia irrisolta una diversa fonte di vuoti.
III. Quale livello di vuoto e quali tempi dovresti utilizzare?
| Fase del processo | Livello di vuoto tipico | Durata tipica | Scopo |
|---|---|---|---|
| Degasaggio pre-della miscela | 1–5 kPa (vicino al vuoto totale) | 5–15 minuti | Rimuove l'aria dalla miscelazione |
| Post-versare il degasaggio | 1–5 kPa | 10–30 minuti | Aspira l'aria dagli avvolgimenti della bobina |
| Polimerizzazione a pressione (opzionale) | Sopra atmosferico | Ciclo di polimerizzazione completo | Collassa tutti i microvuoti rimanenti |
UN. perché-fare il vuoto troppo velocemente causa problemi
Passare al vuoto completo troppo rapidamente può causare l'ebollizione o la formazione di schiuma eccessiva della resina stessa, in particolare con-composti a viscosità inferiore - una rampa di pressione graduale e controllata dà alle bolle il tempo di salire senza travolgere la superficie.
B. perché la geometria della bobina influisce sul tempo di degasaggio
Gli avvolgimenti densi e ad alto numero di spire, tipici dei trasformatori ad alta tensione, richiedono tempi di degasaggio post-versamento più lunghi rispetto alle semplici bobine aperte, poiché l'aria deve percorrere un percorso più lungo fuori dagli avvolgimenti strettamente imballati prima di raggiungere la superficie.
IV. In che modo la temperatura di polimerizzazione della resina epossidica influisce sulla formazione di vuoti?
Temperatura di polimerizzazione epossidicainfluenza sia il tempo che le bolle hanno tempo per fuoriuscire prima che il composto si solidifichi sia se le microbolle intrappolate si espandono ulteriormente durante la polimerizzazione.
UN. il compromesso tra velocità di guarigione e rischio di annullamento
Una polimerizzazione più veloce e più calda blocca prima la forma della resina, il che significa meno tempo perché eventuali piccole bolle rimanenti si alzino e fuoriescano - le fasi iniziali di polimerizzazione più lente e a temperatura più bassa-sono generalmente più sicure per i lavori ad alta-tensione-sensibili al vuoto.
B. la stagionatura graduale come soluzione comune
Molti processi di invasatura ad alta-tensione utilizzano una polimerizzazione a fasi - con una temperatura iniziale inferiore per consentire la fuoriuscita finale delle bolle, seguita da una fase di-temperatura più elevata per polimerizzare completamente la resina - anziché un singolo ciclo a-temperatura fissa.
V. Di quale attrezzatura hai bisogno per un'invasatura affidabile-senza vuoti?
Risultati costanti dipendono dall'adattamento dell'attrezzatura per il vuoto alle dimensioni della bobina e al volume di produzione, non solo dal rispetto di una ricetta di processo generale.
| Attrezzatura | Ruolo |
|---|---|
| Camera di invasatura sottovuoto | Alloggia la serpentina durante il degasaggio e il travaso a pressione ridotta |
| Pompa a vuoto | Raggiunge e mantiene il livello di vuoto target |
| Unità di miscelazione ed erogazione | Combina resina e indurente in modo coerente, spesso sotto vuoto parziale |
| Invasatrice automatica | Automatizza il dosaggio, la miscelazione e l'erogazione per un volume uniforme da dose a dose |
UN. attrezzature per l'invasatura manuale o automatica
L'erogazione manuale introduce un'incoerenza tra batch-a-lotto nel rapporto di miscelazione e nell'incorporazione di aria, mentre un'erogazioneinvasatrice automatica dosa con precisione resina e indurente e può integrare il degasaggio direttamente nel ciclo di erogazione, riducendo le variazioni dipendenti dall'operatore.
B. dimensionamento dell'attrezzatura per l'invasatura sottovuoto in base alle bobine
Una camera e una pompa dimensionate per bobine di piccoli trasformatori non sono necessariamente adatte a grandi avvolgimenti ad alta tensione-. - bobine più grandi e più dense necessitano sia di una camera più grande che di una pompa in grado di raggiungere e mantenere il vuoto desiderato nonostante il maggior volume di aria intrappolata rilasciata.
VI. Cosa dovresti controllare prima di scegliere un sistema epossidico?
Non tutticomposto per l'invasatura del trasformatoreè adatto per applicazioni ad alta-tensione. - le caratteristiche di rigidità dielettrica, viscosità ed espansione termica influiscono tutte sul rischio di vuoti e sull'affidabilità a lungo-termine.
UN. viscosità e caratteristiche di flusso
Le resine a viscosità inferiore-fluiscono più facilmente negli spazi stretti degli avvolgimenti e rilasciano l'aria intrappolata più velocemente, il che generalmente riduce il rischio di vuoti rispetto ai composti più spessi e a viscosità più elevata-nella stessa geometria di avvolgimento.
B. proprietà dielettriche e termiche
Oltre alla prevenzione delle bolle, la resina polimerizzata necessita di rigidità dielettrica sufficiente per la tensione nominale della bobina e caratteristiche di espansione termica compatibili con i materiali del filo e del nucleo per evitare vuoti indotti da stress durante la vita operativa del trasformatore.
VII. Dove si inserisce la qualità dell'avvolgimento nel vuoto-invasatura gratuita?
Il successo dell'invasatura inizia ben prima che la resina venga versata. - La forza e l'uniformità con cui una bobina viene avvolta influisce direttamente sulla facilità con cui la resina e l'aria possono muoversi attraverso l'avvolgimento durante il degasaggio.
Le bobine avvolte in modo allentato o non uniforme creano spazi più ampi e irregolari che intrappolano l'aria in modo imprevedibile, mentre una bobina avvolta in modo coerente - del tipo prodotto su un dispositivo di precisioneproduttore di macchine per l'avvolgimento di bobineL'attrezzatura di - fornisce alla resina un percorso più uniforme da riempire, rendendo il processo di degasaggio sotto vuoto molto più prevedibile e ripetibile.
KIOXIAle piattaforme di avvolgimento sono costruite con la consistenza della tensione e la precisione da-giro-giro che impostano le bobine ad alta-tensione per un invasamento affidabile a valle, riducendo gli spazi irregolari che rendono più difficile l'eliminazione dei vuoti indipendentemente da quanto bene viene eseguito il processo di vuoto stesso.
Se stai cercando di acquistare una macchina avvolgitrice affidabile o hai domande correlate, non esitare a farlocontatta i nostri esperti; offriamo servizi di consulenza gratuita.
Potresti essere interessato a:
Come ottenere il massimo fattore di spazio nelle induttanze toroidali
Perché il controllo della tensione a circuito chiuso-è importante nell'avvolgimento di fili sottili
Evoluzione delle macchine per l'avvolgimento di bobine: dal 1900 a oggi
