[发明专利]箔式容性线圈烧结工艺

说明书

技术领域

本发明属于变压器线圈制作技术领域，尤其涉及一种箔式容性线圈烧结工艺。

背景技术

目前，在变压器、电容器、电抗器等电工产品的制造行业中，所有的线圈（绕组）均采用有绝缘的导线（导体）绕制在绝缘筒、工装模具上，通过干燥、浸漆（注油）、固化、抽真空以及环氧浇注的方式完成，因此采用原先的生产制造工艺，存在着很多的缺点，如电压绝缘性能低、生产成本较高，生产周期较长。

所谓容性变压器就是在常规干式变压器上加装一组容性线圈，其容性线圈就是充分利用电容器的隔直流通交流的特性和电容器的充放电原理，此变压器不但具有常规的变电功能，同时既能满足隔直流通交流又能满足充放电的容性特性，从而达到既能消谐又能补偿的目的。

所谓的电容，其特性要求是两极间（两箔间）距离越小电容量越大，两极间（两箔间）的面积越大电容量越大；以之相反，容性变压器的线圈绕制两极间的层间绝缘越厚（即层间距离越大）耐压性和抗局放性也就越高；两者相互矛盾。但是，在变压器的制造行业中，极间的耐压性和抗局放性又与极间（或层间）绝缘材料所包含的气体和绝缘材料自身的绝缘特性有很大的关系。

具体来讲（按在变压器绕组的生产方面进行举例），①绝缘性能，常规变压器的生产工艺选取的绝缘材料都是采用经过预浸绝缘漆的材料，如预浸DM、预浸SHS、预浸DMD等，上述材料均不具有收缩的能力，用上述材料绕制的变压器线圈都需要通过干燥、真空浸漆、环氧浇注的方式来提高产品整体的绝缘性能，往往在绝缘性能提升的同时，又会存在其他问题，如由于在绕制过程中，导线或者是箔与绝缘材料之间的间隙很小，在抽真空时不能将两层绝缘之间的气体全部排尽，但是一旦有气体存在在线圈的内部，就会影响线圈的耐压水平和局放（局部放电）水平，在长期的工作状态下，就会使线圈击穿，影响设备和正常生产的正常运行，远远不能达到设计的状态；②生产成本较高，普通的生产工艺，在原材料的选择方面会考虑到原材料自身的耐压水平，所以就无条件的放大材料的厚度，从而使产品的体积也增大，还要用其他的绝缘材料进行辅助（如浸绝缘漆）才能达到绝缘的效果，所以总体成本较高；③生产周期较长，常规干式变压器生产周期需要7-12天，这其中不包括材料的供应，每生产出一只线圈的时间大概在24-36小时之间，按照浸漆工艺来讲，首次干燥需要6-8小时（此时间需根据变压器线圈的大小来决定），真空浸漆必须要确保6-8小时，二次干燥需要6-8小时，二次浸漆必须要确保6小时，按照环氧浇注工艺来讲，材料、模具预热需要6-8小时，抽真空和浇注需要2小时，整体的固化时间却是要在24小时（其中不包括装模、脱模时间、甚至在浇注过程中漏胶情况）；④在很多变压器的制造企业，特别是在线圈处理工段，环境都比较脏，并且有很多的粉尘，同时由于绝缘漆的气味，很多时候员工都必须佩带很好的防护劳保用品后才能对其操作，对环境有一定的污染，辅助的绝缘材料如浸渍漆、稀释剂、环氧树脂、固化剂等都是高腐蚀性、高挥发的化学材料，在使用过程中若没有一定的预警防范措施和紧急应急预案，后果将不堪设想。

发明内容

本发明提供一种箔式容性线圈烧结工艺。本发明箔式容性线圈烧结工艺，通过下述技术方案来实现：

（1）选择与主绝缘和端绝缘为同一种材质的内外保护绝缘；

（2）将单向收缩的绝缘膜绕制在模具上，最少达到1mm厚度，将倒角的引线焊接到金属箔的一端，同时需将引线放入引线槽内，用胶带固定，后按照每层金属箔之间放两层或者三层绝缘膜的要求进行绕制；

（3）绕制好的线圈安装外模进行固定，放入真空烧结炉内，将两层或者三层线圈的引线采取交叉的方式进行短接；

（4）对模具底部进行加热，使得模具上下形成温度差，底部加热到温度不超过绝缘膜收缩温度，在加热的过程中对炉内进行抽真空，在达到预定温度差时停止底部加热，开启涡流加热，通过可控硅调整电压，同时根据线圈的大小，还需进行过电流加热。

（5）在烧结过程中，外加抽真空的方式将线圈内部的气体全部排出线圈外，当温度达到绝缘膜完全收缩的温度时，停止所有加热；

（6）最后向真空炉内注入惰性气体，当炉内温度降至40℃时，打开炉门，取出线圈进行脱模。