树脂绝缘互感器制造工艺.doc

环氧树脂绝缘互感器1 环氧树脂绝缘互感器的特点1.1 作为互感器绝缘介质的环氧树脂，分为户内型和户外型。户外型采用酯环族树脂，能耐受紫外线的破坏。 环氧树脂具有优良的工艺性能和优良的绝缘性能，当它是液体状态时，流动性好，容易充满绕组的各间隙。当它的混合料固化后又有很高的电气及机械强度。 环氧树脂的基本成分为双酚A和环氧氯丙烷，加入不同的改性剂，经过工艺处理而成为各种不同性能的环氧树脂。它的性能指标为：灰分、粘度、饱和蒸汽压等。低电压互感器常常使用不饱和树脂浇注。不饱和树脂由不饱和酸与二元醇。经聚缩反应而制成。不饱和树脂在常下浇注，在常温下固化。1.2 环氧树脂绝缘互感器的结构特点互感器的结构特点可以归纳为：缓冲、封闭和电场屏蔽。介绍如下。a) 缓冲互感器铁心、电流互感器大电流一次绕组（导电杆、导电板、引线端子）需要包缓冲层。铁心包缓冲，是为了避免环氧树脂固化时产生的收缩力压迫铁心，使铁心受力而导磁性能变坏。导电杆、导电板和引线端子包缓冲，是为了避免环氧树脂固化时产生的收缩力使大电流一次绕组外的树脂开裂（铜导体不可压缩）；或者一次大电流绕组流过短路电流时，受热膨胀的导体产生的胀力使其外面的树脂开裂。 加缓冲后，柔软的缓冲材料被压缩，将环氧树脂固化时产生的收缩力吸收，将大电流一次导线产生的胀力吸收，使固化后的环氧树脂不会开裂。 缓冲材料应为多孔性、耐高温、可压缩的板形材料 。常用的缓冲材料有压缩海绵、瓦棱纸 、毛毡、耐温橡胶带以及多层皱纹纸等。b) 封闭有缓冲的部位（如铁心、电流互感器导电杆一次绕组等）必须密封，目的是不让环氧树脂进入缓冲层，如果环氧树脂进入缓冲层后，缓冲层变硬，失去缓冲作用。 没有缓冲的部位（多匝导线的一次绕组等）也必须密封，不让环氧树脂进入多匝一次绕组内，如果环氧树脂填满多匝一次绕组后，多匝一次绕组将成为不可压缩的固体，当多匝一次绕组流过短路电流时，环氧树脂会开裂。 封闭要在下列条件下进行：被封闭的材料如铁心、导线、绝缘材料、缓冲材料等要预先加热除去大部分水分。如果这些材料含水量很多，在绕组干燥、浇注、加热固化过程中，水分会汽化。水蒸汽出不来，当水蒸汽压力大于大气压力时，水蒸汽可能从封闭层薄弱处逸出，在浇注体内形成汽泡；环氧树脂会进入被封闭的材料内，破坏了缓冲作用；水蒸汽会使绝缘材料受潮，绝缘性能降低；水蒸汽会使铁心及金属件生锈。 常用的封闭材料是耐高温密封胶带。c) 电场屏蔽电场屏蔽是环氧树脂绝缘互感器，绝缘结构的主要特点。 一、二次绕组均需包屏蔽层。一是因为绕组有棱角，屏蔽后曲率增大，电场变均匀，提高放电电压；再者，将电压施加在充满单一环氧树脂的一、二次绕组的屏蔽层之间，绝缘强度高。如果没有一、二次绕组屏蔽层，电压将施加在一、二次绕组导线之间，导线外包的缓冲层及封闭层将处于电场之中，它们的绝缘强度很低，会增加局部放电量。 将绕组装入模具时，应对二次绕组引出线及其端子、固定安装底板的嵌装螺母、一次绕组引线端子及其嵌装螺母进行屏蔽，否则它们在高电压下会发生放电。 常用的屏蔽材料有：半导体皱纹纸带、铝箔带、金属网、金属弹簧环等。半导体皱纹纸带和铝箔带，用作一、二次绕组的屏蔽层；金属网，用作屏蔽二次绕组引线及各嵌装螺母；金属弹簧环用于35kV电压互感器一次绕组端部屏蔽。1.3 环氧树脂浇注工艺环氧树脂浇注工艺过程可以总结为三个要素：温度、真空度、时间。1.3.1 不同工序对温度、真空度及时间要求的数据不同。 a) 温度 电流互感器要求干燥温度低，因为电流互感器只有半导体皱纹纸及引线端子需要干燥，一、二次绕组被密封，仅需要预热到需要的较低温度。电压互感器要求干燥温度高，电压互感器一次绕组的导线和层间绝缘含水量较大，需要在较高的温度下干燥。环氧树脂混合料脱气时温度不能太高，因为混合料中有固化剂，温度太高，化学反应加剧，混合料容易在脱气罐中固化，造成事故。 为了使模具周转快，可以在较高的温度下胶凝固化，脱模后的浇注体增强固化需要在规定的温度下进行，此种固化方法必须采用下面介绍的特殊烘箱。b) 真空度环氧树脂混合料在真空搅拌脱气时，脱气罐的真空度应尽量高，以尽快脱净气体。真空浇注时，浇注罐的真空度也应尽量高，以使模具、器身中的残余气体尽量少。硅微粉真空搅拌干燥时，真空度应低。 c) 时间 混合料真空脱气时间不能长，时间太长容易固罐。真空浇注前，模具在浇注罐中抽真空时间尽量长些。有的工序要求的时间需尽量准确，如绕组干燥时间及浇注体固化时间，短了固化不充分，长了浪费。1.3.2 环氧树脂浇注工艺过程 环氧树脂浇注工艺过程大体可分为下列几个阶段：混合料中各种材料的预先处理、混合料真空脱气、器身装入模具、装有器身的模具预热干燥、装有器身的模具真空脱气、混合料加入促进剂、真空浇注、胶凝固化、浇注体脱出模具（包括浇注体修补）、增强固化(或者胶凝固化和增强固化一起完成再脱下模具)、冷却、切除浇冒口树脂。1.3.3 环氧树脂浇注过程中各个阶段的要求a) 各种材料使用前的预先处理硅微粉烘干除水，加热温度不低于水的汽化温度，以使水分汽化逸出。最好的方法是低真空搅拌烘烤。不搅拌常压下烘烤需要烘干的时间很长。如果硅微粉进厂时已干燥达到含水量的要求，且有防潮包装，可不再需要烘干除水，只需预热保温存放。 环氧树脂在常温下粘度较大，使用前需加温使其变稀，以容易从容器中倒出。 固化剂、增韧剂、促进剂在常温下粘度小，无需加热稀化。 颜色糊是由环氧树脂和各种染料充分混合而成，其粘度大，使用前也需加热稀化。b) 混合料真空搅拌脱气将环氧树脂、硅微粉、固化剂、颜色糊和部分增韧剂五种材料放入薄膜脱气罐中，罐温不宜太高过。先在常压下搅拌，直到硅微粉全部混合到环氧树脂中去，开始抽真空，真空度越高越好。由于环氧树脂混合料中，硅微粉是最不容易和液体材料混合，空气也最不易抽出，真空脱气需达到要求时间。c) 器身装入模具按技术要求将器身组装在模具内，一、二次绕组分别固定在模具上，留出绝缘间隙。如果需要，电流互感器二次绕组引出线、一次端子嵌装螺母，应用金属网进行电场屏蔽；电压互感器一次绕组对面的铁轭上，应用金属网进行屏蔽。 d) 装有器身的模具加热干燥器身装入模具后，浇注前需要加热干燥，目的是除去器身中和模具表面的水分。同时也是使器身和模具加热到需要的温度。也可以单独加热干燥器身，再将其装入模具，但仍需将模具预热到需要的温度。e) 装有器身的模具真空脱气将干燥合格的器身模具放入真空浇注罐内，保温，抽真空，真空度也是越高越好，目的是尽量抽净器身和模具中的空气。环氧树脂混合料脱气时间达到要求后，应加入促进剂，经短时间抽真空搅拌后立即进行真空浇注。促进剂起加速环氧树脂和固化剂化学反应的作用，加速固化。如果促进剂直接放入混合料中，先接触促进剂的混合料局部发生剧烈的化学反应，会形成硬块，所以应将促进剂的重量份和部分增韧剂重量份放入容器中搅拌均匀，形成混合料再放入树脂混合料中。f) 真空浇注浇注时，绕组模具的温度应和和混合料的温度相近。在抽真空的状态下，将混合料浇入有器身的模具。浇注速度不宜快，尽量浇慢些。解除真空后模具中的树脂面要下降，如果需要可在常压下补浇。补浇时模具中的树脂面不许露出铁心，否则补浇时会产生气泡。g) 胶凝固化浇注后的模具放入烘箱内加热固化。固化可以分两个阶段：胶凝固化和增强固化。第一种方法是，从较低温度开始，逐级升温，在不长的时间内即可胶凝固化，脱掉模具后再进行增强固化。第二种方法是，加高温，在很短的时间内即可胶凝固化，脱掉模具后再进行增强固化。第二种方法可以提高浇注成型模具的利用率，但需有特殊烘箱。h) 浇注体脱出模具胶凝固化后的浇注体在高温下脱出模具。此时浇注体机械强度低，脱模时应避免浇注体受力过大造成破裂。同时趁浇注体柔软时刮掉飞边毛刺，修理缺陷。i) 增强固化胶凝固化的浇注体并没有完全、充分固化，硬度低，其机械强度及绝缘强度低，必须进行增强固化，使浇注体达到玻璃化硬度。j) 浇注体成品增强固化的浇注体应在断电的烘箱内自然降温至室温左右，才可以取出烘箱。如果需要立即取出烘箱，应在保温的条件下慢慢降温。切除浇冒口。2 环氧树脂浇注过程中的工艺辅助材料2.1 脱模剂 金属模具和环氧树脂结合非常好，粘结牢固。在模具内表面上涂一层脱模剂，以使浇注体从模具中顺利脱出。2.1.1 硅油 硅油是目前使用最多的一种脱模剂。使用硅油做脱模剂，须预先在模具内表面上用硅油焙烧一层硬膜，每次装模前还要涂一层硅油，脱模效果很好。硬膜可以连续使用数月。2.1.2 硅橡胶 将硅橡胶涂在模具的内表面，在烘箱内加温，保温4小时，形成薄膜，脱模效果很好。但薄膜未经硫化，硬度小，使用寿命短。2.1.3 硅脂 涂在模具上的硅脂无需焙烧薄膜，浇注一次涂一次。脱模效果好。2.1.4 聚四氟乙烯粉末 将聚四氟乙烯粉末加热喷涂在模具的内表面上，或冷喷涂在模具的内表面上，形成一层坚硬的膜，可以长期使用，硬膜不会损坏。但硬膜光洁度不高，且造价高。2.1.5 上光腊 上光腊适用于常压浇注、室温固化的不饱和树脂。浇注一次涂一次。还有一些脱模剂，此处不再一一说明。2.2 模具密封材料 环氧树脂混合料加热后流动性和渗透性好，它会从模具的分合面出流出，需要对模具采取密封措施。2.2.1 耐温橡胶条 用耐温橡胶材料来密封浇注模具，是目前最好的方法。常采用圆形或矩形耐温橡胶条，如硅橡胶或氟橡胶。将橡胶条放入模具分合面的密封槽内，可以长时间使用，当橡胶条老化或损坏后再进行更换。2.2.2 腻子 器身装入模具，模具装配紧固后。在模具开合面外，用腻子抹住密封。这种密封方法比较原始，脱模场地藏乱。但是，使用者很多。 a) 水胶腻子：用乳白色水胶与石膏粉配制成稀、稠适用的糊状物，放入聚乙烯膜袋中封闭备用，使用时将袋子剪一小口挤出。这种腻子可以涂在模具的分合面上，腻子不许进入模具内；也可以涂在模具开合面外。这种腻子难以清除。 b) 清漆腻子：用醇酸清漆与石膏粉配制成稀、稠适用的糊状物，放入聚乙烯膜袋中封闭备用，使用时将袋子剪一小口挤出。可以涂在模具开合面上，腻子不许进入模具内；也可以涂在模具开合面外面。难以清除。 c) 水腻子：用清水与石膏粉配制成糊状物，涂在模具开合面的外面。容易清除。 d) 聚氯乙烯糊放入聚乙烯袋中密封备用，使用时剪一小口挤出。这种腻子只能涂在模具的开合面上，腻子不许进入模具内。容易清除。3 工艺装备3.1 浇注成型模具 合理、美观的浇注体外形，要靠合理的模具来保证。模具合理与否还和装模及脱模是否方便有关。同时还要考虑浇注时气体容易排出。模具材料和制造方法简介如下。3.1.1 铸铝合金模具 铝和稀有金属钛的合金具有密度大，硬度高，重量轻的特点，适合于做成铸造成型的环氧树脂浇注模具，尤其是35kV及以上的体积大的互感器浇注模具。欧美国家大多采用这种模具。3.1.2 钢板模具 用中碳钢板制造的模具也具有机械强度高，表面加工光洁度高的特点，是我国目前使用很普遍的一种型式的模具。钢板模具分为冷拉成形结构、拼块镶装结构和焊接成形结构。a) 拼块钢板模具，钢板厚，拆件多，重量大。但拆、装模方便。是采用最多的一种模具结构。b) 拉伸钢板模具，钢板薄，模具尺寸小，重量轻，适用于批量模具生产。c) 焊接钢板模具，虽然组合件少，但笨重，使用较少。3.1.3 铸铝合金环氧树脂复合模具a) 采用普通硅、镁、铝合金材料铸造成环氧树脂浇注成型模具，具有造价低，重量轻的优点。但是其密度小，硬度低。模具内表面容易出气孔，容易受损。b) 为了充分利用硅镁铝合金模具的优点，克服其缺点，以硅镁铝合金模具为主体，内表面上浇注（须粘合）一层环氧树脂，固化后稍加修整，不必加工，即可得到光洁的内表面。如果用热变形温度高、硬度高，若以铝粉做填料的酯环族环氧树脂浇注在内表面，效果更佳。 c) 在硅镁铝合金模具内表面喷一层聚四氟乙烯硬膜。聚四氟乙烯硬膜密度大，硬度高，表面光洁度高。3.2 成形胎具和各种测量尺寸的塞规、固定位置的卡板3.2.1 成形胎具 a) 电流互感器：一次绕组，有不同尺寸的成形胎具；如果一次导线穿过环形二次绕组绕成一次绕组，需要有考虑存在二次绕组时的一次绕线胎；一次绕组包扎完缓冲层和屏蔽层，往往产生变形，应用胎具进行整形，以保证装人模具后，尺寸准确，也需要胎具。 b) 大电流电流互感器的焊接一次绕组，焊接件之间应用胎具保证其尺寸和角度准确。3.2.2 测量尺寸的塞规 a) 电流互感器和电压互感器的器身装入模具时均需要控制一、二次绕组之间的绝缘间隙、二次绕组到模具的间隙。须用塞规进行实际测量，应不小于要求的某个最小距离。 3.2.3 固定位置的卡板 a) 电流互感器：支持式电流互感器在绕制一次绕组及器身组装时，应用卡板固定住P1、P2端子，保证两个端子的正确位置及两个端子孔之间的距离。 b) 电压互感器：不接地电压互感器在器身组装时，应用卡板固定住两个一次引线端子A、B，保证其高度及它们之间的距离。4 浇注设备 根据要求，环氧树脂浇注工艺过程中需要有，真空脱气设备，真空浇注设备和加热固化设备。这些设备可以单独运行；也可以连接起来形成生产线。4.1 真空脱气搅拌罐 真空脱气搅拌罐应具备：加热到要求的温度（），真空残压不大于50Pa，可以搅拌混合料，三个条件。将各种材料组份分别放入真空脱气罐内真空脱气，必须混合均匀，脱净气体方可进行浇注。根据搅拌器的结构不同，真空脱气罐可以是薄膜脱气，也可以是锚式脱气。锚式脱气罐脱气效果差，脱气需要的时间长。薄膜脱气罐脱气效果好，脱气时间短。混合料脱气过程有两种方法：第一种方法，除促进剂和部分增韧剂以外，其他材料放入真空脱气罐，经真空脱气合格后，再将增韧剂和促进剂的混合料在真空状态下放入真空脱气罐进行搅拌脱气，必须在很短的时间内进行真空浇注。第二种方法：预先将按比例配置好的环氧树脂和硅微粉，放入预混罐进行充分混合脱气处理，待用。同时将按比例配置好的液体固化剂、硅微粉和颜色糊，放入另一预混罐进行充分混合脱气处理，待用。浇注时，按比例把两个预混罐中料放入总真空脱气罐中，经过短时间混合搅拌，再将增韧剂和促进剂的混合料在真空状态下放入总真空脱气罐进行搅拌脱气，必须在很短的时间内进行真空浇注。以上第二种混合料脱气方法，适合互感器生产量很大的情况，节省时间，生产效率高。预混罐容积大，可以预混出一天浇注需要的总量，每浇注一次放出一部分混合料。真空脱气搅拌罐上应设有：进料口，可控放料的真空阀门，窥镜，温度计、照明灯和真空状态下可以放入增韧剂和促进剂混合料的阀门。4.2 真空浇注罐 把干燥合格的装有器身的模具放入真空浇注罐，加热保温和抽真空。在继续抽真空的同时，将脱气合格的环氧树脂混合料浇注进模具。通常真空脱气搅拌罐和真空浇注罐连合使用。真空浇注罐应设有：浇注料放入的真空阀门（即真空脱气搅拌罐上的可控放料真空阀门），成型模具进入的大门，和真空设备连接的管道口，窥镜，温度计和照明灯以及推进和拉出的小车。4,3 抽真空设备 除有立式或卧式机械真空泵（滑阀式或往复式）外，最好还有罗茨泵。4.4 加热烘箱 装有器身的模具进行干燥除水，需在加热烘箱中进行。浇注后的模具胶凝固化，需在加热烘箱中进行。脱模后的浇注体增强固化，需在加热烘箱中进行。烘箱只加热不抽真空。温度可以调节。应装有鼓风装置，加速箱内控气流通，减小温差。 烘箱宜采用方形或矩形卧式结构，放入和取出方便。烘箱可以分层，箱底铺设远红外线电阻丝加热。 有一种特殊的加热烘箱，其箱底装设几组电阻盒，电阻盒侧壁和盒底对外隔热，且和烘箱底板离开，只对上面加热。将浇满环氧树脂混合料的模具放在电阻盒上，模具底板控制温度为进行胶凝固化，电阻盒直接加热模具，环氧树脂混合料先在模具底部开始固化，而且逐渐向上固化，固化速度加快，持续加热13个小时即可胶凝固化。因烘箱内无其他加热源，烘箱内空间温度大约为到，避免了浇口提前固化。提高了模具利用率，提高生产效率。5 环氧树脂绝缘电流互感器制造工艺5.1 二次绕组制造带绕环形铁心二次绕组。5.1.1 带绕环形铁心的缓冲、绝缘、封闭 首先检查铁心尺寸、重量、励磁性能，应符合技术要求。合格的铁心应以下列要求进心包扎。1 铁心缓冲包扎在铁心的外圆周和两个端面上，直接用厚2.5 mm压缩海绵（可耐温）从三面包住（也可以用其他缓冲材料包扎，如耐温橡胶带、毛毡等），用密封胶带（耐温，以下相同）稀绕扎紧，剪去两个端面上多余的海绵。见下图所示。图中的上图是0.2S二次绕组，绕线后第二次包扎缓冲层。2 铁心绝缘包扎在铁心缓冲层外面，用厚0.04 mm、宽20 mm聚酯膜带半叠包2层（半叠包以外圆周为准，以下相同）。3 铁心封闭包扎在铁心绝缘层外面，包密封胶带半叠2层(半叠包以外圆周为准，以下相同)。5.1.2 二次绕组导线绕制及二次绕组的绝缘、封闭、电场屏蔽在铁心缓冲、绝缘及封闭包扎结束后，开始绕线。1 二次绕组导线绕制 按技术文件要求的导线、层数、及每层匝数、层间绝缘，用绕线机或手工将导线缠绕在包扎完的铁心上。下图所示为绕线机绕线。a) 绕组为单层导线时，应密绕或者稀绕均匀绕满整个铁心。当匝数很少时，可以将匝数分成两等份或四等份，在铁心圆周上，对称的密绕绕成两段或四段。b) 绕组为多层导线时，前几层应密绕绕满，最后一层应稀绕均匀绕满或者仍密绕绕满。层间绝缘为半叠包厚0.04 mm、宽20 mm聚酯膜带半叠1层。 当最后一层匝数很少时，可同样按a)所述的方法绕制。c) 二次绕组引线原则上都用绕组导线原线引出，除非绕组导线很细，方需换成较粗导线焊接后作为引线引出，或换成软绞线作为引线引出。绕组起、末头引出线均需外套可耐受工频电压5 kV且能耐温的绝缘软管（如厚0.5mm硅胶管或热缩管）。为了操作时绝缘管不被拉出，套在引线上的绝缘管应套到深入绕组内不少于30 mm处。 绕组起头套上绝缘管后再开始绕线。2 二次绕组绝缘包扎在绕组导线绕完要求的匝数后，进行半成品误差试验。误差合格后，将末头引线套上软绝缘管。然后二次绕组外包厚0.04 mm、宽20 mm聚酯膜带半叠2层作为绕组绝缘。3 二次绕组封闭包扎在绕组绝缘外面，包密封胶带半叠2层。4 二次绕组电场屏蔽包扎在绕组封闭层外面，包半导体皱纹纸带14叠1 层（半导体皱纹纸带应拉平拉紧，以下相同）。同时用细软绞线（如软绞线），与半导体皱纹纸带作等电位联结，软绞线应露出半导体纸12点（以下相同）。见下图所示。软绞线另一端应和二次绕组的一个引线端子连接。 5.1.3 二次绕组末头引线引出时，上下应衬垫压缩海绵板，以免树脂从引线缝隙中进入绕组内。见下图所示。 5.1.4 二次绕组引线应包扎半导体皱纹纸带1 如果二次绕组引线处于一次绕组的高电场内，二次绕组应外包半导体皱纹纸带。应连续包至二次引线上，距二次端子20 mm处。或者包扎二次引线的半导体皱纹纸带，应和二次绕组外包皱纹纸带连接在一起。2 如果二次绕组引线已被二次绕组屏蔽 ，和一次绕组没有电场关系，二次引线可不包半导体皱纹纸。 5.2 一次绕组制造5.2.1 一次绕组绕制及一次绕组的缓冲、封闭、电场屏蔽1 单匝一次绕组制造及其缓冲、封闭、电场屏蔽包扎a) 铜导杆、铜排和板式一次绕组引线端子焊接而成的矩形一次绕组（包括穿心式铜导杆、板式端子的一次绕组）： 按图纸要求先将两个铜排和两个一次绕组引线端子铆焊在一起（铆焊后，以下仍称铜排）。最好是将铜排和引线端子模锻成一体，不再焊接。一端的铜排和铜导杆先铆焊在一起，铜排和铜导杆均用厚2.5 mm压缩海绵带平叠1层包住，再包密封胶带半叠2层，最后包半导体皱纹纸14叠1层。铜导杆未焊接的一端应留有不少于50 mm长的距离不包扎。二次绕组套入包扎过的铜导杆后，铜导杆再和另一端铜排铆焊。为了保证P1和P2端子之间孔距尺寸，焊接时应用胎具将两个端子的孔固定住后再进行焊接。后铆焊的铜排和没有包扎到的导电杆部分也需包扎厚2.5 mm压缩海绵平叠1层，再包密封胶带半叠2层。最后包半导体皱纹纸带14叠1层。应注意，导电杆上后包扎的海绵、胶带和半导体皱纹纸，需和前面已包扎过的对接或搭接在一起。 也可以将导电杆和两端的铜排都铆焊在一起，包上压缩海绵、密封胶带、半导体皱纹纸带后再套二次绕组。铜导杆和铜排铆焊是指：先将铜导杆与铜排用铜铆钉垂直铆接在一起，再用磷铜焊接。见下图所示。 铜排和端子用同样方法铆焊。b) 端子P1应通过焊在P1端子上的细软绞线，与外包半导体皱纹纸带连接在一起。同时用同一软绞线将半导体皱纹纸带作等电位联结。2 多匝导线一次绕组制造及其缓冲、封闭、电场屏蔽包扎a) 铜带加绝缘纸板条、玻璃丝包扁铜线等，单根绕或多根导线并绕，穿过二次绕组内孔，在绕线胎上绕制成的多匝一次绕组（包括多根铜带，多根扁铜线并绕的单匝一次绕组）：这样的一次绕组均不需要包缓冲层。因为导线之间有缝隙，是可以压缩的。多匝一次绕组见下图所示。 图中之上图为一次绕组可以串、并联换接的端子结构。图中有固定一次端子孔距的环氧布板（或钢板、酚醛布板）卡具。b) 用热缩布带将多匝一次绕组或多根导线并绕的单匝一次绕组的导线半叠1层扎紧，然后用密封胶带半叠2层封闭，再包半导体皱纹纸带14叠1层作为电场屏蔽层。c) 同样，端子P1应通过焊在P1端子上的细软绞线，与外包半导体皱纹纸带连接在一起，同时用同一软绞线将半导体皱纹纸带作等电位联结。见下图所示。为了解决穿过二次绕组内孔的那部分一次绕组包扎困难问题，可将外表面涂有半导体漆的薄壁纸管（壁厚1.01.5mm即可），预先套入二次绕组内孔，一次导线穿过此纸管绕制一次绕组。需要在露出薄壁纸管两端部分的一次绕组上，包扎热缩布带、密封胶带和半导体皱纹纸带，并且密封胶带和半导体皱纹纸带应与纸管搭接，见下图所示。 图中二次绕组内所示的即是涂了半导体漆的纸管。上图中，一次绕组已包好白色密封胶带，准备包扎半导体皱纹纸带。下图中，一次绕组还没有包上白色密封胶带，刚刚开始包扎。为了避免树脂在纸管两端进入一次绕组，可在纸管两端衬垫皱纹纸或泡沫塑料后再进行包扎。5.2.2 一次绕组引线铜端子的缓冲、封闭、电场屏蔽1 通螺纹的厚型(厚20 mm及以上)紫铜一次引线端子 a) 端子下端面用与其相同尺寸的厚2.5 mm的压缩海绵衬垫，然后用密封胶带包封。端子四周用海绵包住，包至树脂端面以下5 mm处，见下图所示。b) 包海绵处均用胶带半叠2层封闭，封闭层包至树脂端面以下2mm 处。 c) 在密封胶带外面，包半导体皱纹纸带14叠1层。2 无螺纹、通孔的薄型（厚10 mm以下）紫铜一次引线端子 这种引线端子需在其下端面，与其圆孔同心装一个嵌装螺母，螺母需滚花，其盲端应为球面圆头，见下图所示。端子不进行包扎。3) 一次引线端子与 一次绕组的铜带应进行铆焊。一次引线端子与一次绕组的玻璃丝包扁铜线应用磷铜焊焊接在一起。5.3 器身组装5.3.1 每个二次绕组单独外包半导体皱纹纸带时1 按要求，将各个已经包好屏蔽层（半导体皱纹纸）的二次绕组，分别同心固定在底托上，且相互之间留有35 mm的间隙，譬如：用不饱和树脂做成的底托，将全部二次绕组浇注在一起，再将底托固定在模具的支架上。见下图所示。每个二次绕组都要单独用细软绞线，将半导体皱纹纸作等电位联结，并引出。2 这种结构的器身，由于二次绕组之间有间隙，树脂浇注时内孔的气体容易被抽出，局部放电试验合格率高，但二次绕组总高度大，外形尺寸大。5.3.2 将各个二次绕组同心迭罗在一起后再包扎半导体皱纹纸带时1 按要求，将已经包好封闭层（密封胶带）、没有包半导体皱纹纸带的各个二次绕组，同心迭罗在一起用热缩布带半叠1层扎紧，外包半导体皱纹纸14叠1层，用细软绞线，将半导体皱纹纸作等电位联结，并引出。2 这种结构的器身，特别是二次绕组总高度较大时，树脂浇注时二次绕组内孔的气体不容易抽出，影响局部放电试验合格率。但二次绕组总高度小，外形尺寸小。5.4 器身装入浇注成形模具 5.4.1 浇注成形模具的准备和处理1 新制造的模具 a) 用酒精清洗模具内表面。 b) 内表面均匀涂上硅油，注意每个位置都必须涂到。然后用干净的抹布擦掉硅油，擦的越干净越好。特别注意模具的沟、槽和拐角处应借助工具擦净。使模具内表面留下薄薄的一层硅油。 c) 将模具放入温度为的烤箱内，连续烘烤2小时，使模具内表面形成一层淡蓝色的硬膜。每次使用模具时还要在模具的硬膜上再涂一层薄薄的硅油，也需尽量擦干净。 d) 当硬膜全部脱落或部分脱落后，应重新烘烤硬膜。先把残留的硬膜、硅油和树脂用水磨石砂纸或油石打磨干净，酒精清洗，再涂硅油按上述方法烘烤硬膜。2 用过的旧模具 a) 硬膜完好的待用模具，装模前，首先擦掉尘土，涂硅油，擦净。 b) 硬膜已脱落的旧模具，应按上述方法重新烘烤硬膜。3) 检查模具密封槽内的硅橡胶条或板，是否损坏。如已损坏，应更换新的。5.4.2 将器身装入模具 对于5.3.2条所述的器身结构： 用双根热缩布带在二次绕组外圆轴向对称的兜住两处，将二次绕组绑扎固定在模具的支架上。二次绕组和支架之间衬垫纸板块或金属块，用以调节一、二次绕组之间的间隙。1 先将二次绕组用热缩布带临时吊在模具上端可上下调节的支架上。2 再将一次绕组端子按技术要求位置，固定在模具的底板上，端子应完全镶入底板的端子槽内，用螺栓固紧。3 增、减支架与二次绕组之间衬垫的纸板块或金属块，调节二次绕组上下距离，以使一次绕组恰好处于二次绕组内孔中心。4 吊紧并固定住二次绕组。5 按引线标志，将二次绕组引线端子连接在模具的接线板上，用螺钉固紧。5.4.3 器身装入模具后，一、二次绕组外包半导体纸上，露出来的等电位联结软导线，均应点抹半导体漆。同时在吊起二次绕组的热缩布带外也涂半导体漆。5.4.4 二次绕组上的等电位联结软导线应引出接地，接在二次绕组引线端子1S1上，或接在固定二次绕组的底板上，或固定安装底板的嵌装螺母上。5.4.5 如果二次引线处于一次绕组高电场内（5.1.4条1的情况），应在二次绕组外装金属网，挡住二次绕组引出线，金属网用细软绞线与二次绕组外的半导体皱纹纸连在一起；5.1.4条2的情况下可不必加金属网。二次绕组对面的一次绕组应用金属网屏蔽，以扩大一次绕组的电极面积。5.4.6 器身装入模具，经调整一、二次绕组，符合绝缘要求后，应由操作者自我检查和检查员专职检查。检查内容为 1 检查一、二次绕组的外包半导体皱纹纸屏蔽层，不应有破损、尖角、毛刺、皱起。用手或目视检查。如发现有破损、尖角、毛刺、皱起，应进行修补。 修补方法：清除破损处的半导体纸，重新包扎。有尖角、毛刺和起皱的地方，用工具轧平，再用半导体皱纹纸和白水胶粘住。 2 检查一、二次绕组屏蔽层之间的绝缘距离（包括二次绕组孔内及孔外）；一次绕组到模具的距离；二次绕组到模具的距离。用专用塞规检查。 一、二次绕组之间及一次绕组到模具间的最小间隙（即塞规最小直径）如下： 35 kV互感器（设计值） 20 kV互感器（设计值） 10 kV互感器（设计值） 1 8 mm （25mm） 1 3 mm （18mm） 9 mm （15mm） 二次绕组至模具间d 最小间隙（即塞规最小直径）为：5 mm5.4.7 用干净的毛刷清除模具底板上，装模时掉落的纸屑等杂物。 5.4.8 装上另一部分模具。拧紧合模螺栓。5.5 装有器身的模具预热干燥5.5.1 将装有器身的浇注模具放入烘箱，温度升至，持续加热8小时。加热作用：使一、二次绕组预热到；使一、二次绕组外半导体皱纹纸和模具内壁干燥，除去水分。5.5.2 干燥好的器身模具，放在的烘箱里保温、待用。5.5.3 烘箱应有鼓风设备，以使烘箱内温度均匀。5.5.4 浇注前需打开模具进行检查，检查各绝缘距离是否正确，半导体皱纹纸带式否松脱。如果绝缘距离发生变化或半导体皱纹纸松脱，应进行调整或重新包扎。符合要求后再装好模具。5.6 真空浇注5.6.1 混合料1 将环氧树脂、固化剂（四氢苯酐）、填料（硅微粉）、部分增韧剂和颜色糊按配方的比例称好重量，分别放入真空搅拌、脱气加热罐内（以下简称搅拌罐），脱气干燥2小时。温度为，真空残余压力不大于50 Pa 。 其中：环氧树脂需预先加热，使其变稀，以利倒出。硅微粉应加热干燥：在、抽低真空搅拌的条件下，需加热5小时。在，不抽真空不搅拌的条件下，需加热20小时。四氢苯酐和促进剂、增韧剂室温下粘度低无需预热。颜色糊是染料与环氧树脂预先充分混合成的，较粘稠，使用前应加热稀化。2 将干燥好的装有器身的模具放入真空浇注罐内（以下简称浇注罐），抽真空脱气不少于30分钟。浇注罐内温度为，真空残余压力不大于100Pa。当电流互感器二次绕组长度很大时，应将模具沿着二次绕组长度方向倾斜一个约的角度。 浇注罐内应同时放入一个空的树脂桶，真空浇注后，把剩余的树脂料放入捅内，用作补浇料。3 将按配方比例称好重量的部分增韧剂和促进剂（亦称催化剂）放入适当的容器中，在室温下用手工将两种材料交拌混合均匀，备用。4 当搅拌罐的脱气时间达到要求后，在真空状态下将增韧剂和促进剂的混合料放入搅拌罐内，抽真空搅拌510分钟，开始真空浇注。5.6.2 真空浇注1 打开搅拌罐与浇注罐之间的真空阀门，将已处理好的树脂料在真空状态下，缓慢地注入模具浇口内。2 如果浇口足够大，应尽量在浇口的一边注入树脂料，使气体容易从浇口另一边溢出。严禁在整个浇口大量注入树脂料。3 如果模具斜着放置，应在浇口的较低端注入树脂料。4 真空浇注完成后，应立即关闭真空泵。打开浇注罐的放气阀门，使空气慢慢进入罐内，大约需要5分钟时间。5 打开浇注罐门，取出已浇注过的模具，放入加热固化烤箱，用剩余树脂料进行常压补浇。6 用树脂清洗剂清洗搅拌罐。每浇注一次清洗一次。 5.7 浇注体加热固化及浇注体脱出模具5.7.1 烘箱温度升至，连续加热14小时充分固化后脱模。5.7.2 或将烘箱温度升至，加热1小时；再将烘箱温度升至，加热1小时；再将烘箱升温至，加热35小时，胶凝固化后脱模。脱出来的浇注体在温度为的烘箱内连续加热14个小时充分固化。5.7.3 或将烘箱温度升至（特殊烘箱），加热13小时，浇凝固化后脱模。脱出来的浇注体在温度为的烘箱内连续加热14个小时充分固化。5.7.4 浇注体脱出模具1 应用专用工具，在指定的位置将模具撬开。或用木榔头（橡胶榔头亦可）敲打，将模具分开。严禁用铁榔头直接击打开模。2 浇注体在模具内充分固化后脱模：此时浇注体很硬，脱模困难。应尽量在热状态下脱掉模具，避免完全冷却下来脱模。3 浇注体胶凝固化后脱模：此时树脂较软，有弹性，是脱模的最好时机。而且浇注体容易整理和修补。4 浇注体脱出模具后应放在没有杂物、干净、平整的操作案子上或干净的纸壳上，以免浇注体被弄伤。5.7.5 浇注体脱出模具后应立即整理和修补1 整理是指：用铲刀刮掉浇注体上的飞边、毛刺。2 修补是指：修理浇注体上的缺陷和划痕。a) 所谓浇注体缺陷，是指缺肉、气孔。b) 划痕是指脱模过程中浇注体被金属工具划出的浅沟，或者被操作案子上的硬物硌出的痕迹。c) 修补的方法 对于缺陷：用錾子扩大缺陷面，剔出毛面，要剔出立面坑，用腻子做成围墙，补浇树脂料后再次固化，用水磨石砂纸或油石磨平。 对于划痕和硌痕：用水磨石砂纸或油石磨平。5.7.6固化后脱出模具的浇注体，还要取出二次绕组与模具支架之间衬垫的纸板块或金属块，留下的孔洞用环氧树脂或不饱和树脂常压浇注填充，并需要固化。5.7.8 器身脱出模具后，模具也需趁热进行清理。用干净抹布擦掉模具内表面残留的树脂和硅油。如果已径硬化的残留树脂擦不掉，应用非金属物体，如木板条或酚醛布板条，刮掉树脂层。严禁使用铁铲刀。5.7.9 模具密封槽所在面也应用木板条刮除残留树脂及其他异物。 模具外表面允许用金属铲刀或其他金属物体，铲除残留树脂及其他异物。5.7.10 脱掉模具的浇注体在烘箱内自然降温充分固化后(达到玻璃化硬度)的浇注体，降温至以下，取出烘箱，切除浇口。进行总装配。如果充分固化后的浇注体需要在烘箱外降温，应用棉被或毛毯包住浇注体使其缓慢降温，以免温度剧烈变化造成树脂开裂。5.8 总装配5.8.1外表合格的浇注体用螺钉固定在底板或底座上。如果浇注体仍有缺陷，应再次进行修补。5.8.2 需要接地的带电体，应接在接地的金属上。5.8.3按规定位置贴上铭牌；需要有端子标志的位置贴上标志牌。5.8.4二次接线端子拧上垫圈螺钉。5.8.5有二次接线盒罩的产品，用螺钉固定住接线盒罩。5.8.6装配完整的产品，擦干净浇注体表面，涂上一层薄薄的硅油。6 环氧树脂绝缘电压互感器制造工艺6.1 二次绕组制造 6.1.1 接地电压互感器1 如果采用迭片铁心，见下图所示。a) 首先检查二次导线、层间绝缘（如果有）和绕线绝缘筒的尺寸，应符合技术要求。b) 按技术要求的导线匝数、层数、绕组高度、绕向、引线位置，用绕线机将二次导线直接绕在绕线筒上。c) 先绕剩余电压绕组，后绕其他二次绕组。如果绕组是两层导线，应按技术要求绕制层间绝缘：用一次绕组层间绝缘(复合膜)绕1层,层间绝缘的起末头应搭接20 mm(以下相同），其高度与绕线筒高度相同。如果有多个二次绕组，还要有绕组间的绝缘：0.2复合青壳纸板1层，其高度与绕线筒高度相同。d) 每个二次绕组，起头引线套绝缘软管后再开始绕线，绝缘软管应能耐受5kV工频试验电压，并能耐受的温度（以下相同）,如厚0.5mm硅橡胶管或热缩管。绝缘管应套入绕组内不少于30 mm。绕完导线后的末头引线也要套绝缘管，绝缘管也应套入绕组内不少于30 mm。 二次绕组引出线均为原绕组导线。e) 每绕完一个绕组，检测一次匝数，直到绕完最后一个二次绕组。剩余电压绕组和二次绕组匝数无误后，先包0.2复合青壳纸板1层；再包密封胶带半叠1层，密封胶带应耐温；再包半导体皱纹纸带14叠1层，包扎高度均与绕线筒高度相同。半导体皱纹纸外再包0.2复合青壳纸板1层（35 kV及以上为0.2复合青壳纸板2层），包扎高度比绕线筒每边短10mm，用双面胶粘带粘住。青壳纸外再包半导体皱纹纸带14叠1层，包扎高度与一次绕组导线高度相同。f) 也可以：绕完最后一个二次绕组。剩余电压绕组和二次绕组匝数无误后，先包0.2复合青壳纸1层（35kV电压互感器外包复合青壳纸2层）；再包密封胶带半叠1层，包扎高度均与绕线筒高度相同；再包半导体皱纹纸带14叠1层，包扎高度与一次绕组层间绝缘高度相同。2 如果采用带绕矩形切开铁心（即C形铁心），见下图所示。 同样按上述要求，将二次绕组绕在绝缘筒上。6.1.2 不接地电压互感器1 采用带绕矩形铁心，见下图所示。 a) 首先检查铁心尺寸、重量、励磁特性，应符合技术要求。b) 在带绕矩形铁心的心柱上，按图纸要求的位置和尺寸，先包0.2复合青壳纸板2层，再用胶带半叠包1层扎紧作为铁心柱的绝缘。按技术要求的导线匝数、层数、导线高度、绕向、引线位置，手工或用绕线机将二次导线直接绕在铁心柱绝缘上。如果二次绕组是两层导线，应按技术要求绕制层间绝缘：用一次绕组层间绝缘（复合膜）绕1层，其高度与铁心绝缘上的复合青壳纸高度相同。如果有多个二次绕组，还要绕制绕组间的绝缘：0.2复合青壳纸板一层，其高度与铁心绝缘上的复合青壳纸高度相同。 c) 每个二次绕