專利名稱：一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物及其澆注成的干式變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無鹵阻燃復(fù)合材料技術(shù)，尤其涉及一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物及其澆注成的干式變壓器。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器在城市建筑、公共場所、居民區(qū)的廣泛應(yīng)用，對干式變壓器安全與環(huán)保提出了越來越嚴(yán)格的要求。環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器制造除了用到金屬材料之外，所用到的絕緣材料基本都是高分子材料，而這些由碳、氫、氧等元素組成的有機高分子絕緣材料大多數(shù)在燃燒時有分解熱量高、發(fā)煙量比較大、易產(chǎn)生刺激性、腐蝕性和毒性的氣體，樹脂澆注干式變壓器必須通過三項性能試驗，即氣候、環(huán)境和燃燒試驗。在燃燒試驗時，不允許產(chǎn)生氯化氫、溴化氫和甲醛等有害物質(zhì)。中國專利申請CN1155742公開了一種阻燃環(huán)氧樹脂干式變壓器，其中環(huán)氧樹脂澆注料由兩種阻燃環(huán)氧樹脂和兩種固化劑組成，兩種阻燃環(huán)氧樹脂為雙酚型縮水環(huán)氧樹脂75-95wt°/c^P酚醛型縮水環(huán)氧樹脂5-25%，兩種固化劑為甲基四氫苯酐10_90wt%，甲基六氫苯酐90-10wt%。阻燃性能達到VO級標(biāo)準(zhǔn)。VO級是指材料的燃燒等級(UL的標(biāo)準(zhǔn))。中國專利申請CN101015028公開了一種干式密封變壓器線圈，澆注料為主要成分為環(huán)氧改性氰酸酯樹脂，和環(huán)氧樹脂相比，具有較高的熱穩(wěn)定性，顯著改進的耐熱老化性能。中國專利CN101633772公開了一種可使?jié)沧⒌木€圈阻燃性更好、局部放電量小的變壓器用環(huán)氧樹脂組合物，采用溴化環(huán)氧樹脂作為阻燃劑，既可以作為反應(yīng)型阻燃劑，也可以作為阻燃型環(huán)氧樹脂來使用，從而提高線圈的阻燃性能。
中國專利CN101015028公開了一種環(huán)氧樹脂組合物，該組合物由環(huán)氧樹脂，硬化劑和礦物填充材料組成。硬化劑包括甲基四氫鄰苯二甲酸酐和聚丙二醇，二者摩爾(mol)比在12:1至14:1范圍內(nèi)，增加聚 丙二醇含量，樹脂的粘度降低。環(huán)氧樹脂組合物的性能優(yōu)于常用環(huán)氧樹脂，可用于干式變壓器的流延線圈。中國專利CN102181128公開了一種環(huán)氧樹脂預(yù)混料，包括環(huán)氧樹脂，色漿，氫氧化鋁，環(huán)氧樹脂高效阻燃劑，甲基四氫苯酐和促進劑，可用于澆注干式變壓器，但沒有公布環(huán)氧樹脂高效阻燃劑成分?，F(xiàn)有技術(shù)利用環(huán)氧樹脂澆注變壓器會產(chǎn)生較多有害物質(zhì)。中國專利CN102515626公開了一種干式變壓器用高導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂澆注料，采用高導(dǎo)熱無機粉體替代常用的硅微粉作為填料，提高澆注料的導(dǎo)熱系數(shù)。高導(dǎo)熱無機粉體為氧化鋁粉，氮化鋁粉或氮化硼粉。高導(dǎo)熱環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱系數(shù)達1.1-1.3ff/m K，可降低變壓器的溫升。中國專利CN102360835公開了一種干式變壓器用環(huán)氧樹脂澆注料，主要由雙酚A型環(huán)氧樹脂，氮化鋁粉，石英砂，云母粉，胺類固化劑和活性增韌劑組成，利用氮化鋁粉和不同粒徑的石英砂增加導(dǎo)熱性能，具有耐熱性好，散熱性好，熱膨脹系數(shù)與銅材相當(dāng)?shù)葍?yōu)點。工業(yè)中常用的鹵系阻燃劑的應(yīng)用非常廣泛，但其缺點是，其燃燒時產(chǎn)生有毒性、腐蝕性的煙霧、氣體污染環(huán)境，惡化樹脂基材的物理一機械性能，尤其是抗沖擊性。
變壓器的鐵心、夾板、拉板等金屬部分均沒有助燃性，變壓器燃燒時產(chǎn)生煙霧以及有毒氣體的主要來源是由高聚物組成的絕緣體系非金屬部件，組成干式變壓器絕緣體系的非金屬部件的阻燃性能決定著整個干式變壓器的阻燃性能，因此有必要提供一種安全環(huán)保的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物及其澆注成的干式變壓器。首先，本發(fā)明提供的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物，由樹脂組分和固化劑組成，所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
環(huán)氧樹脂20-25份；
聚丙二醇0-5份；· 阻燃消煙劑20-30份；
所述阻燃消煙劑為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種；
所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑或甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑18-25份 N, N-芐基二甲胺 0-2份 氫氧化鎂 32-23份
其中，所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A樹脂和海因環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂:22份
聚丙二醇:3份 氫氧化鎂:25份
所述的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐:24份 N, N-芐基二甲胺:2份 氫氧化鎂:24份
其次，相應(yīng)的，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，包括:
底座，垂直設(shè)置在底座上的鐵心和變壓器線圈、所述變壓器線圈上方設(shè)置有鐵心上夾件，所述變壓器線圈下方與所述底座之間設(shè)置有鐵心下夾件，所述鐵心上夾件和所述鐵心下夾件與所述變壓器線圈之間設(shè)置有無鹵阻燃絕緣墊塊，所述變壓器線圈包含無鹵阻燃箔式繞組、無鹵阻燃繞線繞組，且由無鹵阻燃箔式線圈撐板支撐、所述鐵心上夾件中間設(shè)置有無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件，所述側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)電銅排、所述鐵心上夾件上還設(shè)置有吊環(huán)、銷釘；
其中，所述鐵心、鐵心上夾件和鐵心下夾件、底座、吊環(huán)、銷釘以及所述變壓器線圈中的電磁線，所述導(dǎo)電銅排由不燃的金屬制成；
所述無鹵阻燃線繞繞組的絕緣結(jié)構(gòu)、無鹵阻燃箔式繞組的絕緣結(jié)構(gòu)、所述無鹵阻燃絕緣墊塊、無鹵阻燃箔式線圈撐板、無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件由無鹵阻燃材料制成，所述的無鹵阻燃材料含有無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物。
優(yōu)選地，所述的無鹵阻燃材料中還含有玻璃纖維網(wǎng)格和/或芳綸纖維絕緣紙。優(yōu)選地，所述無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物由樹脂組分和固化劑組成.進一步優(yōu)選地，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器中涉及的樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
環(huán)氧樹脂20-25份；
聚丙二醇0-5份；
阻燃消煙劑20-30份；
所述阻燃消煙劑為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種；
所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑或甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑18-25份 N, N-芐基二甲胺 0-2份 氫氧化鎂 32-23份
其中，所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A樹脂和海因環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。再進一步優(yōu)選地:所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂:22份
聚丙二醇:3份 氫氧化鎂:25份 所述的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐:24份 N, N-芐基二甲胺:2份 氫氧化鎂:24份。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的制備方法，包括以下步驟:
(1)無鹵阻燃線線繞線圈白坯制作:將玻璃纖維網(wǎng)格、芳綸纖維絕緣紙、銅電磁線按照預(yù)定的電磁結(jié)構(gòu)纏繞在內(nèi)澆注模具上制成無鹵阻燃線線繞線圈白坯；
(2)無鹵阻燃線箔式線圈白坯制作:將無鹵阻燃環(huán)氧樹脂預(yù)浸芳綸纖維絕緣紙、變壓器銅帶按照預(yù)定的層數(shù)卷繞在模具上，將變壓器銅帶用導(dǎo)電銅排引出，制成無鹵阻燃線箔式線圈白坯；
(3)無鹵阻燃線箔式線圈預(yù)固化:將無鹵阻燃線箔式線圈白坯放入固化爐內(nèi)，固化溫度及固化時間為:
第一階段:70 80°C固化I 2h，第二階段90 125°C固化I 2h，第三階段130 155°C固化5 8h ;
(4)將玻璃纖維網(wǎng)格、芳綸紙按照預(yù)定的厚度重復(fù)疊積在澆注模具內(nèi)，制成無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯；
(5)將所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯，無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯分別裝上澆注模具，放入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為90 110°C，常壓下干燥7 12小時，待澆注；
(6)將氫氧化鎂加入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為60°C，干燥5h；
(7)按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取雙酚A環(huán)氧樹脂，聚丙二醇，氫氧化鎂，均勻混合，在溫度40 60°C,真空度3 10 mbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h,制備成無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的樹脂組分；
(8)按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑，N,N-芐基二甲胺，氫氧化鎂，放入真空攪拌容器內(nèi)，混合均勻，在溫度40 60°C,真空度3 IOmbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h，制備成無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的固化劑；
(9)所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯、無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯常壓干燥完成后，將其澆注模具放進真空壓力澆注容器內(nèi)，容器抽真空至0.5 5mbar，50 70°C保持真空2 5小時。(10)將所述樹脂組分和所述固化劑注入靜態(tài)混料器中混合均勻，在40 65°C溫度,5 IOmbar的真空度下將混合料注入燒注模具中；
(11)澆注完成后，將澆注模具放入固化爐內(nèi)按預(yù)定固化溫度和固化時間固化成型，固化溫度及固化時間為:
第一階段70 90°C固化3 8h，第二階段95 115°C固化I 2h，第三階段120 130°C固化I 2h，第四階段135 140°C固化7 12h ;
(12)所述無鹵阻燃線線繞線圈、無鹵阻燃線箔式線圈，無鹵阻燃線絕緣墊塊、無鹵阻燃線箔式線圈撐板、無鹵阻燃線鐵心絕緣板固化成型后，從固化爐中取出，脫掉部件上的澆注模具，將各部件的銳邊打磨光滑， 制作出無鹵阻燃線繞線圈、無鹵阻燃箔式線圈，無鹵阻燃絕緣墊塊、無鹵阻燃箔式線圈撐板、無鹵阻燃鐵心絕緣板。本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物，以及該無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，具有如下有益效果:
本發(fā)明的變壓器設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，其線圈、絕緣件用無鹵阻燃澆注料經(jīng)過真空壓力澆注，熱風(fēng)循環(huán)保溫固化制成，變壓器局放低，其阻燃等級達到IEC60076-11《電力變壓器第11部分:干式變壓器》標(biāo)準(zhǔn)的Fl級，F(xiàn)l級是指干式變壓器產(chǎn)品的燃燒等級(IEC標(biāo)準(zhǔn)和中國標(biāo)準(zhǔn));其耐濕熱交變熱沖擊性能(耐氣候性能)達到C2級，其抗凝露性能達到E2級，絕緣材料不助燃，燃燒能力極低，高溫燃燒時無煙霧，不分解有毒物質(zhì)，不污染環(huán)境，安全環(huán)保，又能滿足干式變壓器線圈所要求具備的各項機電性能。


圖1為本發(fā)明的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器中無鹵阻燃線線繞線圈白坯的制作示意 圖3為本發(fā)明的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器中無鹵阻燃線箔式線圈白坯的制作示意 圖4為本發(fā)明的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器中絕緣墊塊白坯、箔式線圈撐板白坯、鐵心絕緣板白坯的制作示意圖。
具體實施例方式為說明本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，本實施例首先描述無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物的實施例。實施例1無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物
本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物由樹脂組分和固化劑組成，在實施例1中，所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
海因環(huán)氧樹脂20份；
氫氧化鋁20份；
所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑18份； 氫氧化鎂 32份。實施例2無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物
本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物由樹脂組分和固化劑組成，在實施例1中，所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂20份；
氫氧化鋁20份；
所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑18份；
氫氧化鎂 32份。實施例3無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物
本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物由樹脂組分和固化劑組成，在實施例1中，所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂20份；
氫氧化鎂20份；
所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑18份；
氫氧化鎂 32份。實施例4無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物
本發(fā)明提供的無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物實施例2中，所述無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物的樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂25份；
聚丙二醇5份；
氫氧化鎂30份；
所述無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑25份；
N, N-芐基二甲胺 2份；
氫氧化鎂 23份。實施例5無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物
本發(fā)明提供的無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物實施例3中，所述無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物的樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
雙酚A環(huán)氧樹脂:22份聚丙二醇:3份 氫氧化鎂:25份
所述無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成:
甲基六氫鄰苯二甲酸酐:24份 N, N-芐基二甲胺:2份 氫氧化鎂:24份
實施例6 —種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器
下面將詳細描述本發(fā)明提供的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器。本實施例涉及的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物同實施例1。如圖1所示，本發(fā)明提供一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器，包括:
由無鹵阻燃箔式繞組8、無鹵阻燃繞線繞組9組成的變壓器線圈，鐵心1、銷釘2、導(dǎo)電銅排3、吊環(huán)4、鐵心上夾件6、無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件5、無鹵阻燃絕緣墊塊7、11、無鹵阻燃低壓繞組撐板10、鐵心下夾件12、底座13。其中，鐵心I和變壓器線圈垂直設(shè)置在底座13上、所述變壓器線圈上方設(shè)置有鐵心上夾件6，所述變壓器線圈下方與所述底座13之間設(shè)置有鐵心下夾件12，所述鐵心上夾件6和所述鐵心下夾件12與所述變壓器線圈之間設(shè)置有無鹵阻燃絕緣墊塊7和11，所述變壓器線圈由無鹵阻燃箔式線圈撐板10支撐、所述鐵心上夾件6中間設(shè)置有無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件5，其側(cè)面設(shè)置導(dǎo)電銅排3、所述鐵心上夾件6上設(shè)置有吊環(huán)4、銷釘2。其中，所述鐵心1、鐵心上夾件6和鐵心下夾件12、底座13、吊環(huán)4、銷釘2以及所述變壓器線圈中的電磁線，所述導(dǎo)電銅排3由不燃的金屬制成；
另外，所述無鹵阻燃線 繞繞組9的絕緣結(jié)構(gòu)、無鹵阻燃箔式繞組8的絕緣結(jié)構(gòu)、所述無鹵阻燃絕緣墊塊7、11、所述無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件5、所述無鹵阻燃箔式線圈撐板10由無鹵阻燃材料制成。在具體實現(xiàn)中，所述無鹵阻燃材料包含無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物，另外，所述無鹵阻燃材料還可以包括玻璃纖維網(wǎng)格和/或芳綸纖維絕緣紙。其中，所述無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物由實施例1提供；
相應(yīng)的，本發(fā)明實施例還提供了一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的制備方法，包括以下步驟:
(1)無鹵阻燃線線繞線圈白坯制作:如圖2所示，將玻璃纖維網(wǎng)格la、3a、5a、7a，芳綸纖維絕緣紙2a、6a、銅電磁線4a按照預(yù)定的電磁結(jié)構(gòu)纏繞在內(nèi)澆注模具上做成無鹵阻燃線線繞線圈白坯；
(2)無鹵阻燃線箔式線圈白坯制作:如圖3所示，將無鹵阻燃環(huán)氧樹脂預(yù)浸芳綸纖維絕緣紙lb、3b、變壓器銅帶2b按照預(yù)定的層數(shù)卷繞在模具上，將變壓器銅帶用導(dǎo)電銅排引出，制作出無鹵阻燃線箔式線圈白坯；
(3)無鹵阻燃線箔式線圈預(yù)固化:將無鹵阻燃線箔式線圈白坯放入固化爐內(nèi)，固化溫度及固化時間為:
第一階段:70 80°C固化I 2h，第二階段90 125°C固化I 2h，第三階段130 155°C固化5 8h ;
(4)如圖4所示，將玻璃纖維網(wǎng)格lc、3c、芳綸紙2c按照預(yù)定的厚度重復(fù)疊積在澆注模具內(nèi)，做成無鹵阻燃線絕緣墊塊7c，11c、無鹵阻燃線箔式線圈撐板10c、無鹵阻燃線鐵心絕緣板5c白還。(5)將所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯，無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯分別裝上澆注模具，一起放入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為90 110°C，常壓下干燥7 12小時，待澆注。(6)將氫氧化鎂加入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為60°C，干燥5h。(7)按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取雙酚A環(huán)氧樹脂，聚丙二醇，氫氧化鎂，均勻混合，在溫度40 60°C,真空度3 10 mbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h,制備成無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的樹脂組分；
(8)按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑，N,N-芐基二甲胺，氫氧化鎂，放入真空攪拌容器內(nèi)，混合均勻，在溫度40 60°C,真空度3 IOmbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h，制備成無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的固化劑；
(9)所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯、無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯常壓干燥完成后，將其澆注模具放進真空壓力澆注容器內(nèi)，容器抽真空至0.5 5mbar，50 70°C保持真空2 5小時。(10)將樹脂組分和固化劑注入靜態(tài)混料器中混合均勻，在40 65°C溫度，5 IOmbar的真空度下將混合料注入燒注模具中；
(11)澆注完成后，將澆注模具放入固化爐內(nèi)按預(yù)定固化溫度和固化時間固化成型，固化溫度及固化時間為:
第一階段70 90°C固化3 8h，第二階段95 115°C固化I 2h，第三階段120 130°C固化I 2h，第四階段135 140°C固化7 12h ;
(12)無鹵阻燃線線繞線圈、無鹵阻燃線箔式線圈，無鹵阻燃線絕緣墊塊、無鹵阻燃線箔式線圈撐板、無鹵阻燃線鐵心絕緣板固化成型后，從固化爐中取出，脫掉部件上的澆注模具，將各部件的銳邊打磨光滑，制作出無鹵阻燃線繞線圈、無鹵阻燃箔式線圈，無鹵阻燃絕緣墊塊、無鹵阻燃箔式線圈撐板、無鹵阻燃鐵心絕緣板。上述一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的制備方法，還包括以下步驟:
鐵心制作:將高導(dǎo)磁硅鋼片縱向裁剪成預(yù)定寬度的條料，再將條料按預(yù)定長度以45度角橫剪，放上鐵心絕緣件，按預(yù)定結(jié)構(gòu)、厚度以及步進順序疊積裁剪好的硅鋼片，鐵心疊積后用下夾板固定鐵心；
變壓器組裝:在所述鐵心下夾板支撐板上安裝無鹵阻燃線絕緣墊塊，將變壓器線圈套裝組合，再將變壓器線圈安裝在鐵心上，將鹵阻燃線箔式線圈撐板插入鐵心和鹵阻燃線箔式繞組之間撐緊，插入鐵心上軛，安裝鐵心上軛絕緣件，用鐵心上夾件固定，安裝絕緣墊塊，用銷釘將鐵心、絕緣墊塊、線圈三者固定，將變壓器組裝完成。實施例7 —種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器
干式變壓器及其制造方 法同實施例6，但本實施例與實施例6的區(qū)別在于，本實施例涉及的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物同實施例2。實施例8 一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器干式變壓器及其制造方法同實施例6，但本實施例與實施例6的區(qū)別在于，本實施例涉及的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物同實施例3。實施例9 一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器
干式變壓器及其制造方法同實施例6，但本實施例與實施例6的區(qū)別在于，本實施例涉及的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物同實施例4。實施例10 —種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器
干式變壓器及其制造方法同實施例6，但本實施例與實施例6的區(qū)別在于，本實施例涉及的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物同實施例5。實施例11本發(fā)明提供的無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器試驗測定
將無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器按照IEC60076-11《電力變壓器第11部分:干式變壓器》中環(huán)境試驗、氣候試驗、燃燒試驗的方法進行測試。具體測試結(jié)果如下:
環(huán)境試驗結(jié)果:無鹵阻燃干式變壓器模型線圈復(fù)試絕緣試驗中，無閃絡(luò)、擊穿等現(xiàn)象發(fā)生，其表面也無放電痕跡；環(huán)境試驗(E2級)。氣候試驗結(jié)果:熱沖擊無開裂，局部放電量< 5Pc ;氣候試驗(C2級)。燃燒試驗結(jié)果，見表I。
表I
權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物，由樹脂組分和固化劑組成，其特征在于: 所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 環(huán)氧樹脂20-25份； 聚丙二醇0-5份； 阻燃消煙劑20-30份； 所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A樹脂和海因環(huán)氧樹脂中的一種或兩種； 所述阻燃消煙劑為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種； 所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑或甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑18-25份 N, N-芐基二甲胺 0-2份 氫氧化鎂 32-23份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物，其特征在于: 所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 雙酚A環(huán)氧樹脂:22份 聚丙二醇:3份 氫氧化鎂:25份 所述的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 甲基六氫鄰苯二甲酸酐:24份 N, N-芐基二甲胺:2份 氫氧化鎂:24份。
3.一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，其特征在于，包括: 底座，垂直設(shè)置在底座上的鐵心和變壓器線圈、所述變壓器線圈上方設(shè)置有鐵心上夾件，所述變壓器線圈下方與所述底座之間設(shè)置有鐵心下夾件，所述鐵心上夾件和所述鐵心下夾件與所述變壓器線圈之間設(shè)置有無鹵阻燃絕緣墊塊，所述變壓器線圈包含無鹵阻燃箔式繞組、無鹵阻燃繞線繞組，且由無鹵阻燃箔式線圈撐板支撐、所述鐵心上夾件中間設(shè)置有無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件，所述側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)電銅排、所述鐵心上夾件上還設(shè)置有吊環(huán)、銷釘； 其中，所述鐵心、鐵心上夾件和鐵心下夾件、底座、吊環(huán)、銷釘以及所述變壓器線圈中的電磁線，所述導(dǎo)電銅排由不燃的金屬制成； 所述無鹵阻燃線繞繞組的絕緣結(jié)構(gòu)、無鹵阻燃箔式繞組的絕緣結(jié)構(gòu)、所述無鹵阻燃絕緣墊塊、無鹵阻燃箔式線圈撐板、無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件由無鹵阻燃材料制成，所述的無鹵阻燃材料含有無齒阻燃環(huán)氧樹脂組合物。
4.如權(quán)利要求3所述的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，其特征在于:所述的無鹵阻燃材料中還含有玻璃纖維網(wǎng)格和/或芳綸纖維絕緣紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，其特征在于:所述無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物由樹脂組分和固化劑組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，其特征在于: 所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 環(huán)氧樹脂20-25份；聚丙二醇0-5份； 阻燃消煙劑20-30份； 所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A樹脂和海因環(huán)氧樹脂中的一種或兩種； 所述阻燃消煙劑為氫氧化鋁和氫氧化鎂中的至少一種； 所述固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑或甲基四氫鄰苯二甲酸酐固化劑18-25份；N, N-芐基二甲胺 0-2份； 氫氧化鎂 32-23份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注成的干式變壓器，其特征在于: 所述樹脂組分由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 雙酚A環(huán)氧樹脂:22份； 聚丙二醇:3份； 氫氧化鎂:25份； 所述的固化劑由以下質(zhì)量份數(shù)的組分組成: 甲基六氫鄰苯二甲酸酐:24份； N, N-芐基二甲胺:2份； 氫氧化鎂:24份。
8.一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，無鹵阻燃線線繞線圈白坯制作:將玻璃纖維網(wǎng)格、芳綸纖維絕緣紙、銅電磁線按照預(yù)定的電磁結(jié)構(gòu)纏繞在內(nèi)澆注模具上制成無鹵阻燃線線繞線圈白坯； 步驟二，無鹵阻燃線箔式線圈白坯制作:將無鹵阻燃環(huán)氧樹脂預(yù)浸芳綸纖維絕緣紙、變壓器銅帶按照預(yù)定的層數(shù)卷繞在模具上，將變壓器銅帶用導(dǎo)電銅排引出，制成無鹵阻燃線箔式線圈白坯； 步驟三，無鹵阻燃線箔式線圈預(yù)固化:將無鹵阻燃線箔式線圈白坯放入固化爐內(nèi)，固化溫度及固化時間為: 第一階段:70 80°C固化I 2h，第二階段90 125°C固化I 2h，第三階段130 155°C固化5 8h ; 步驟四，將玻璃纖維網(wǎng)格 、芳綸紙按照預(yù)定的厚度重復(fù)疊積在澆注模具內(nèi)，制成無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯； 步驟五，將所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯，無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯分別裝上澆注模具，放入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為90 110°C，常壓下干燥7 12小時，待澆注；步驟六，將氫氧化鎂加入熱風(fēng)循環(huán)加熱干燥爐中，將溫度調(diào)節(jié)為60°C,干燥5h ； 步驟七，按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取雙酚A環(huán)氧樹脂，聚丙二醇，氫氧化鎂，均勻混合，在溫度40 60°C,真空度3 10 mbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h,制備成無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的樹脂組分； 步驟八，按所述預(yù)定配方準(zhǔn)確稱取甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化劑，N, N-芐基二甲胺，氫氧化鎂，放入真空攪拌容器內(nèi)，混合均勻，在溫度40 60°C，真空度3 IOmbar的攪拌容器內(nèi)脫氣I 4h，制備成無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物中的固化劑；步驟九，所述無鹵阻燃線線繞線圈白坯、無鹵阻燃線箔式線圈白坯、無鹵阻燃線絕緣墊塊白坯、無鹵阻燃線箔式線圈撐板白坯、無鹵阻燃線鐵心絕緣板白坯常壓干燥完成后，將其澆注模具放進真空壓力澆注容器內(nèi)，容器抽真空至0.5 5mbar，50 70°C保持真空2 5小時； 步驟十，將所述樹脂組分和所述固化劑注入靜態(tài)混料器中混合均勻，在40 65°C溫度,5 IOmbar的真空度下將混合料注入燒注模具中； 步驟十一，澆注完成后，將澆注模具放入固化爐內(nèi)按預(yù)定固化溫度和固化時間固化成型，固化溫度及固化時間為: 第一階段70 90°C固化3 8h，第二階段95 115°C固化I 2h，第三階段120 130°C固化1 2h，第四階段135 140°C固化7 12h ; 步驟十二，所述無鹵阻燃線線繞線圈、無鹵阻燃線箔式線圈，無鹵阻燃線絕緣墊塊、無鹵阻燃線箔式線圈撐板、無鹵阻燃線鐵心絕緣板固化成型后，從固化爐中取出，脫掉部件上的澆注模具，將各部件的銳邊打磨光滑，制作出無鹵阻燃線繞線圈、無鹵阻燃箔式線圈，無鹵阻燃絕緣墊塊、 無鹵阻燃箔式線圈撐板、無鹵阻燃鐵心絕緣板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無鹵阻燃環(huán)氧樹脂組合物及其澆注成的干式變壓器。所述的變壓器包括底座，垂直設(shè)置在底座上的鐵心和變壓器線圈、變壓器線圈上方設(shè)置有鐵心上夾件，變壓器線圈下方與底座之間設(shè)置有鐵心下夾件，鐵心上夾件和鐵心下夾件與變壓器線圈之間設(shè)置有無鹵阻燃絕緣墊塊，變壓器線圈包含無鹵阻燃箔式繞組、無鹵阻燃繞線繞組，且由無鹵阻燃箔式線圈撐板支撐、鐵心上夾件中間設(shè)置有無鹵阻燃鐵心夾件絕緣件，側(cè)面設(shè)置有導(dǎo)電銅排、鐵心上夾件上還設(shè)置有吊環(huán)、銷釘。本發(fā)明提供的變壓器絕緣材料不助燃，其非金屬部分的燃燒能力極低，高溫燃燒時無煙霧，不分解有毒物質(zhì)，不污染環(huán)境，安全環(huán)保。
文檔編號C08L71/08GK103146148SQ20131007258
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者蔡定國, 唐金權(quán), 杜國明, 黎劍鋒, 張吉安 申請人:明珠電氣有限公司