Файл: Медников, В. А. Высоковольтные модулированные униполярные генераторы.pdf

§ 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ высоковольтного ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Для высоковольтных трансформаторов основным является вы­ бор изоляционных фасстояний между обмотками и корпусом и между слоями или секциями обмотки. На рис. 5.4. показана зави­ симость толщины изоляционного слоя волокнистой изоляции, про­ питанной эпоксидным компаундом, от приложенного напряжения [40]. С помощью этого графика выбирается минимально допусти­ мая толщина. С учетом механической прочности она корректирует­ ся на основе графика (рис. 5.5) и равна в нашем случае 2'мм.

Высоковольтные обмотки намотаны на катушки типа галет с толщиной изоляционного промежутка для 1 и 2 секций — 6 мм, для 3 и 4 — 8 мм, для 5 и 6 — 10 мм. На полистироловые кар­ касы (галеты) производят рядовую намотку, пропитывая ее слои полистироловым клеем с последующей сушкой каждого слоя в от­ дельности. Между слоями прокладывается 3—4 слоя фторопласто­ вой ленты толщиной 5—10 мк.

Собранный трансформатор заливают эпоксидным компаундом. Толщина слоя изоляции выбирается по рис. 5.6. Коэффициент Ks определяем найдя площадь боковой поверхности по таблице 4 для межобмоточного и по таблице 5 для корпусного типа изоляции. Для обеспечения механической прочности толщина литой изоля­ ции должна согласовываться с графиком (рис. 5.7). расположение

Рис. 5.4. З а в и си м о ст ь dBол = f(u„3) дл и

в ол ок н и стой и золя ц и и

130

выводов различных конструкций можно определить по графи­ кам на рис. 5.8 и 5.9. Они характеризуют изоляционную стойкость воздушных промежутков и по поверхности изоляции. Конструкции высоковольтных выводов весьма разнообразны [40]. Целесооб­ разность их использования определяется в каждом конкретном слу­ чае. Например, в качестве выводов с локальной защитой рекомен­ дуется применять резиновые колпачки (рис. 5.10). Экранированный

131

Рис. 5.6. Зависимость d.' — f(ua3) для литой изоляции

Рис. 5.7. З а в и с и м о с т ь м е х = f (Н) д л я л итой и золя ц и и

i / p ]

Рис. 5.8. Зависимость dB03 = f(u') для воздушного про­

межутка

dnci

:Рис. 5.9. З а в и си м о ст ь <fn0 B = / ( w / ) д л я и зо л я ц и и п о п ов ер хн ости

тии предусматривается «разрыв», ширина которого должна быть, не более 3-М мм.

На рис. 5.13 а, 5.13 б, 5.13 в, 5.13 г, 5.13 д показаны места расположения разрывов в высоковольтных трансформаторах раз­ личной конструкции. Для предотвращения появления короткозамкнутых витков вдоль образующей экрана возможен «разрыв», ширина которого не должна превышать величины изоляционного промежутка между экраном и высоковольтной обмоткой.

Края антикоронирующего покрытия должны быть «утоплены» в компаунде, как показано на рис. 5.14 или 5.15. Радиус закругления края делается более 1 мм. Расстояние между краем покры­ тия и обмоткой выбирается не менее, чем расстояние между обмоткой и покрытием [40].

Л\

Рис. 5.12. Разрыв противокоронирующего покрытия и вы­

равнивание поля сердечника в электроэлементах торои­ дальной конструкции

134

Т а б л и ц а , 4

Разрядное расстояние от противокоронирующего покрытия до металлических частей высоковольтных выводов для штыревого изолятора и изолятора с антикоронной гайкой показано на рис. 5.16 а,, б.

Процесс нанесения антикоронного покрытия начинается с об­ работки поверхности трансформатора корундовой крошкой до равномерной шероховатости. При этом детали и отверстия, имею­ щие резьбу, защищаются полихлорвиниловой трубкой или липкой лентой. После обдувки сжатым воздухом изделие промывается в горячей проточной воде до полного удаления корундовой крош­ ки, просушивается в термостате при температуре 40—60°С в те­ чение 30—40 минут. Затем на места, не подлежащие меднению, равномерным слоем наносится защитное покрытие, состоящее из 10 весовых частей лака ПХВ, 100 весовых частей растворителя Р-4 и 0,05 метилвиолета. Места, подлежащие меднению, обез­ жириваются бензином Б-70 и выдерживаются на воздухе до пол-

135

Т а б л и ц а 5

ного испарения бензина. Подготовленный таким образам транс­ форматор обрабатывается в 10%-ном растворе двуххлористого олова с температурой 174-25°С при непрерывном перемешивании в течение 3—5 минут. Необходимо внимательно следить за тем, чтобы гибкие, выводы не попали в раствор. Промытый до полного

Основная технологическая операция — химическое меднение раствором, состоящим из сернокислой меди (80 г/л), 40%-го ед­ кого натра (250 мл!л), глицерина (100 мл/л), 40%-го формалина (25 мл/л) и воды (до 1 л). Изделие погружается на 304-60 ми­ нут в раствор при температуре 17—25°С; раствор непрерывно пе­ ремешивают и следят за тем, чтобы на поверхности не было пу­ зырьков воздуха.

136

Рис. 5.13. а — разрыв противо-

коронирующего покрытия в цилиндрических катушках ин­ дуктивности; б—броневая кон­

однокатушечная конструкция

В 1 л раствора можно омеднить 103 см2. После меднения трансформаторы промываются проточной водой, просушиваются сжатым воздухом. Растворителем Р-4 удаляется защитный слой.

Контроль качества металлизации производится с помощью пробника на отсутствие короткозамкнутого витка. Внешним ос­ мотром убеждаются в отсутствии пузырьков, трещин, отслоений в покрытии. Качество антикоронирующего покрытия определяется

тельной степени его технологические свойства: температуру пере­ работки, время жизни, вязкость, режим отвердения.

В таблицах 5, 6 приведены некоторые свойства смол и отвердителей [40].

Пластификаторы МГФ-9, диоктилсебацинат, тиокол и ДЭГ-1 повышают морозостойкость компаундов в изделиях, но одновре­ менно снижают их теплостойкость и ухудшают диэлектрические свойства. МГФ-9 и диоктилсебацинат увеличивают срок жизни компаундов, снижают их вязкость. Смола ДЭГ-1 и особенно тио­ кол сокращают жизнь компаундов, снижают начальную темпера­ туру их полимеризации, ускоряют процесс отвердения. Тиокол затрудняет процесс удаления воздуха и заливку, дедая компаунд более вязким и увеличивая поверхностное натяжение неотвердев­ шего состава, что вызывает сильное вспенивание компаунда. Вяз­ кость компаунда увеличивается, а срок жизни сокращается при длительной выдержке смеси тиокола с эпоксидной смолой, особен­ но при нагревании. Поэтому для сокращения времени контакта смо­ лы с тиоколом до введения отвердителя рекомендуется предва­ рительный разогрев. Разогревание смолы с наполнителем и тио­ кола следует производить раздельно и осторожно, так как при не­ большом перегреве после введения отвердителя компаунд с тио­ колом может вспениваться.

Рис. 5.15. Размещение антикоронирующего покрытия вблизи высоковольтных

В Ы В О Д О Е

138

Рис. 5.16. а — штыревой изолятор; б — изолятор

с антикоронной гайкой

МГФ-9 не следует нагревать отдельно до смешивания со смо­ лой из-за возможной полимеризации его при нагревании.

Наполнители — пылевидный кварцевый песок, тальк, слюда улучшают физико-механические свойства компаундов; снижают усадку и коэффициент линейного расширения, уменьшают хруп­ кость, повышают теплопроводность, а также удешевляют компа­ унды.

Компаунды, наполненные пылевидным кварцевым песком, об­ ладают абразивными свойствами, поэтому в случае необходимо­ сти значительной механической обработки изделий вместо квар-

6* 139