摘要:真空压力浸漆工艺在电机制造行业普遍被推广应用,但对该类设备的制造却仍然没有统一的标准,这就为设备的制造、使用、维修、保养埋下了隐患。因此,在“中国制造2025”引领下,对浅谈真空浸漆在煤矿机电制修厂的技术“提质增效”,发展健康、绿色、可持续的机电行业应用,更好的满足对机电需求的获得感、体验感,就具有十分重要的现实意义。
关键词:真空浸漆;机电;技术;应用
引言:
当前,国内的电机行业为了降低电机制造成本、缩短电机制造周期、提高电机制造质量,纷纷推广真空压力浸漆工艺。现在真空压力浸漆工艺不仅广泛应用于电机制造业,同时发展到耐火砖生产、电缆制造业、木材浸油、变压器及互感器的浇注、制药等多个领域。
1真空浸漆的相关概述
VPI即英文VacuumPressureImpregnating的缩写,翻译过来为真空压力浸漆。上世纪七十年代,国内有几家电机制造厂曾经自制VPI设备,但因为技术不成熟,设备性能差,而没有引起其他电机制造厂家的兴趣。
真空压力浸漆设备主要应用在电工产品之绝缘处理。如高压电机、牵引电机、风力发电机、水利发电机、防爆电机、煤矿专用变压器、H级绝缘的干式变压器、电力电容器、电缆的绝缘材料浸渍等。电机或变压器线圈等产品,通过真空压力浸漆,可在真空阶段进行除水、脱气,减少水、气等杂质对绝缘的影响;在压力浸漆阶段,可使绝缘漆在压力作用下深入地渗入绝缘结构的内部,对整体绝缘进行强化,从而提高绝缘等级,改善产品电气性能。
2主要技术参数(长城VPI-1600型)
型号:VPI-1600真空压力浸渍设备
用途:线圈绝缘浸渍处理
规格:1600*1800
工作压力:0.6Mpa
工作真空度:-0.095Mpa
3真空浸漆设备技术及危险源位置分析
3.1浸漆罐
(1)浸漆罐的静电作用:在雷雨天气,浸漆罐受到雷电的袭击,浸漆罐内部或者浸漆罐四周突出钢板尖端产生放电,放电瞬间火花的温度达到1000℃以上,高温将浸漆罐内或者散布到浸漆罐四周的苯乙烯气体点燃而引发爆炸事故。
(2)浸漆罐和吊车电位差:厂家在设计真空压力浸漆厂房时,一般都考虑天车、真空压力设备接地;但容易忽略二者必须接同一个接地线。
(3)浸漆罐承压能力:浸漆罐设计形状一般为顶部、底部为椭圆形结构,这种结构有利于浸漆罐内的压力分散,减小罐壁的压力。但浸漆罐仍然存在焊缝、齿部啮合强度等的问题。
3.2真空机组
真空机组负责对浸漆罐抽真空。真空机组一般为3级,个别为4级。因为真空度和浸漆罐泄漏率的要求,真空机组一般安装在距离浸漆罐较近的位置。而浸漆罐四周是苯乙烯气体密度最大的地方,如果真空机组四周苯乙烯气体在空气中的含量在1.1%-6.1%范围内,电机选用Y系列非防爆型,电机工作时产生的火花将引爆周围的可燃性混合气体。
3.3加热、制冷系统
绝缘漆粘度随着环境温度的降低而增大。粘度增大对于绝缘漆进入高压线圈绝缘构成影响。冬季绝缘漆要进行加热以降低浸漆粘度;夏季绝缘漆要降温储存。加热系统主要由加热元件、开关组成。
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系统由电机、压缩机、开关、冷却塔等组成,是一个较为复杂的系统设备。
3.4绝缘漆循环系统
绝缘漆循环系统由电机、齿轮泵、交换器、管道、阀门等组成。该套系统长期工作在易燃易爆场所。其中电机携带的高电压是主要的危险源,因此,选用齿轮泵电机必须慎重。
4真空浸漆较传统浸漆的应用优点
4.1真空浸漆在产品质量上的优势
传统浸漆工艺均是将浸漆液倒人浸漆槽,然后将浸漆盘放人浸漆槽中,然后将其拿出来烘干。或直接对浸漆部位进行滴灌。这两种浸漆方法只能对线圈表面进行浸漆,浸漆液无法真正到达产品内部。这样就很难达到浸漆工作的提高绝缘强度及防潮、防霉、降低噪音等各方面的目标。真空浸漆工艺通过其技术原理,使得产品与浸漆液之间没:有空气分子的阻碍,减少外界环境对主绝缘的损伤。这样也就大大的提高了线圈的机械强度、绝缘强度以及增加线圈的防潮、防霉、降低噪音等功能。
4.2真空浸漆在能源消耗上的优势
一般的浸漆工艺是将线圈预热后浸漆,通过烘房或者烘箱实现烘干。也有大中型电器采用滴、浸、烘干连续完成的隧道式烘箱(房)。这样在烘干的过程中会由于空气的流动等原因导致较多的能量散失。同时人工灌漆会引起线圈漆层不均匀,线圈需内外刮漆,造成绝缘漆的浪费。而经过真空浸漆烘干处理的线圈漆膜厚薄均匀,浸透性好,可以免去刮漆工序,节省成本。由于真空有辅助干燥,干燥完成彻底.一般可节能20%~30%。
4.3真空浸漆机在环保、安全上的优势
传统浸漆工艺的浸漆过程使得浸漆液暴露在空气中,浸漆液中各种挥发性的有毒物质会大量进入到周围空气中,使得环境污染严重、操作环境恶劣、损害员工健康,并伴有燃烧、中毒、爆炸等危险。与传统浸漆工艺相比较,真空浸漆工艺中的整个过程在浸漆缸中,浸漆环境密闭,操作简单,人员基本上与浸漆液中的有害物质相隔离.既环保又安全。
4.4真空浸漆在人工效能上的优势
由于传统浸漆工艺灌漆不均匀,需要操作人员进行线圈内外圆刮漆处理,并且更换夹具困难,使得作业人员劳动强度大。生产效率低,真空浸漆工艺通过真空环境下的浸漆烘干避免了刮漆程序,便于更换夹具,从而极大的降低了作业人员的劳动强度。
4.5经济效益初算
采用真空浸漆,电动机的绝缘等级由A级、E级上升至B级、F级,电机运行的最高极限温度提高了25℃,考虑到影响电机寿命的因素不单是热老化。根据国际电工委员会建议采用的10℃和12℃法则,即运行每超过极限温度10℃或12℃,电机运行寿命将缩短一半(换言之,在同样运行条件下,如果电机绝缘的极限温度每提高10℃或12℃,电机寿命将延长一倍)。直接寿命延长为原来的2倍,检修次数减半来计算,若每年大修电机为500台,总功率15000kW。B级绝缘大修修理单价为130元/kw,F级绝缘大修成本提高约20%。
结束语
作为煤矿企业的机电制修厂,对真空浸漆工艺的应用,投资小、见效快,操作简单。修复电机绝缘等级提高后,电机寿命提高,检修次数减少,不仅电机本身维修费用降低,由停机造成的煤矿停产等直接损失也将大大减少,这方面创造的间接效益将更是巨大的。所以,对真空浸漆工艺的应用和设备的投入是技术上成熟的,现实中是可行的。
参考文献
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论文作者:王晓龙,李维
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/25
标签:真空论文; 漆工论文; 电机论文; 线圈论文; 压力论文; 机电论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第7期论文;