防爆電器設(shè)備的浸漬工藝方法

1.真空壓力浸漬法(VPI)

在生產(chǎn)實(shí)踐中，對于防爆電氣設(shè)備，人們常常采用真空壓力浸漬法[簡稱VPI(Vacu. um Pressure Impregnation)]來進(jìn)行繞組的浸漬處理。這種浸漬法的工藝較為復(fù)雜，這里予以簡單的討論。

(1)真空壓力浸漬系統(tǒng)組成

通常情況下，真空壓力浸漬系統(tǒng)主要包括工件浸漬系統(tǒng)和工件烘干系統(tǒng)。

1)工件浸漬系統(tǒng)

工件浸漬系統(tǒng)由以下主要單元組成：

①浸漆罐及附屬閥門

②儲(chǔ)漆罐(包括新漆儲(chǔ)罐)及附屬閥門

③真空機(jī)組和抽真空系統(tǒng)

④空氣壓縮機(jī)機(jī)組和加壓系統(tǒng)

⑤浸漬漆輸送系統(tǒng)

⑥余漆回收系統(tǒng)

⑦加熱系統(tǒng)

⑧液壓系統(tǒng)

⑨水循環(huán)系統(tǒng)

⑩泄壓、排放系統(tǒng)

?監(jiān)控系統(tǒng)

?防爆安全保障系統(tǒng)

真空壓力浸漬系統(tǒng)有各種形式，各企業(yè)根據(jù)自己的實(shí)際情況可以設(shè)計(jì)適合自己的系統(tǒng)。例如，典型的真空壓力浸漬系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

工件浸漬系統(tǒng)的工作原理是，在合適的工件溫度、絕緣漆黏度、浸漬時(shí)間、真空度和壓力的條件下，經(jīng)過真空加壓機(jī)反復(fù)加壓這樣的一次性浸漬處理的工件，它的絕緣性能、導(dǎo)熱性能和耐候性能就可以得到很大的提高。

2)工件烘干系統(tǒng)

工件烘干系統(tǒng)主要是指工件烘干爐及附屬配套系統(tǒng)，主要由以下單元組成：

①烘干爐爐體。

②防爆型電加熱元件(加熱室)。

③熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)。

④廢氣排放系統(tǒng)。

⑤泄壓系統(tǒng)。

⑥工件運(yùn)輸系統(tǒng)。

⑦監(jiān)控系統(tǒng)。

⑧防爆安全保障系統(tǒng)。

工件烘干系統(tǒng)的工作原理是，新鮮空氣從烘干爐上部進(jìn)入加熱室經(jīng)過電阻加熱元件被加熱到所需溫度，然后，這樣的熱空氣氣流從烘干爐底部向上流動(dòng)，經(jīng)過被加熱工件完成熱交換后再流向烘干爐頂部，接著，氣流中的苯乙烯氣體(當(dāng)采用無溶劑絕緣漆時(shí))被排出烘干爐外，其余的氣體被回風(fēng)機(jī)構(gòu)再次導(dǎo)入加熱室進(jìn)行二次加熱。如此循環(huán)完成工件烘干。

這里需要指出的是：

①注漆口應(yīng)該設(shè)置在罐體(浸漆罐和儲(chǔ)漆罐)的下部，避免絕緣漆從罐體上部注入時(shí)產(chǎn)生靜電的麻煩;浸漆罐底部應(yīng)該呈漏斗狀，以利于余漆的回流。

②烘干爐內(nèi)應(yīng)該設(shè)置導(dǎo)流板，保證爐內(nèi)被電阻加熱元件加熱的熱空氣合理循環(huán)，使?fàn)t內(nèi)各處的空氣溫差在空氣流動(dòng)速度不小于0.5m/s的情況下不大于要求加熱溫度的2%。

(2)繞組浸漬工藝

通常，繞組的浸漬處理應(yīng)該經(jīng)過三個(gè)主要工序：工件預(yù)烘、絕緣浸漬和工件烘干。

1)工件預(yù)烘

工件預(yù)烘是指工件在絕緣浸漬前經(jīng)過加熱預(yù)烘以驅(qū)除內(nèi)部可能存在的濕氣和揮發(fā)物。經(jīng)過這樣的預(yù)烘后，絕緣漆就可以很好地滲透、填充到工件內(nèi)部的任何縫隙。

工件預(yù)烘時(shí)的主要要求是預(yù)烘溫度和預(yù)烘時(shí)間要合適。

①預(yù)烘溫度按照絕緣材料的耐熱等級確定。在常壓情況下，預(yù)烘溫度通常取值為(T±10)℃(r為耐熱等級溫度);在真空情況下，預(yù)烘溫度通常取80—110℃。

②預(yù)烘時(shí)間是指預(yù)烘溫度達(dá)到規(guī)定值后持續(xù)烘干的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間按照從預(yù)烘開始到工件絕緣電阻基本穩(wěn)定為止的時(shí)間段(At)的1.25倍確定。

這里需要指出的是，預(yù)烘溫度應(yīng)該逐漸慢慢地升高，直至要求的溫度值;升溫時(shí)間約為△t值。這樣可以充分地使工件內(nèi)部的水分和揮發(fā)物散去。

這樣的預(yù)烘作業(yè)，可以在常壓的烘干爐中進(jìn)行，也可以在抽真空的浸漆罐中進(jìn)行。

2)絕緣浸漬

真空壓力浸漬過程如下：

①將經(jīng)過預(yù)烘的繞組(線圈)放置在浸漆罐中(或在浸漆罐中進(jìn)行預(yù)烘)，對浸漆罐抽真空至0.01MPa，保持20～30min。

②從儲(chǔ)漆罐向浸漆罐輸送絕緣漆，漆面至工件以上至少100mm，然后，對浸漆罐加壓至0.3MPa，保持30min。

③泄壓至常壓，余漆回輸儲(chǔ)漆罐。

④在工件離開余漆后，瀝漆30～60min。

⑤取出工件送烘干爐中烘干。

3)工件烘干

通常，工件烘干分為兩個(gè)階段：

①第1階段是溶劑揮發(fā)階段。在這一階段，為使溶劑容易逸出揮發(fā)，因而烘干溫度應(yīng)該控制在溶劑沸點(diǎn)以下。過高的溫度會(huì)使工件上漆的表面形成硬膜，阻止漆層里面的溶劑逸出，可能會(huì)在浸漬的繞組(線圈)表面和內(nèi)部出現(xiàn)微孔或氣泡。

這一階段應(yīng)該控制通風(fēng)換氣量，保證烘干爐中的廢氣排出爐外;持續(xù)時(shí)間為2—3h。

②第2階段是漆基固化階段。在這一階段，為使工件上的漆形成堅(jiān)硬的漆膜，烘干溫度應(yīng)該調(diào)整到比預(yù)烘溫度高10K，且升溫速度約為20K/h。

這一階段的通風(fēng)換氣量可以比第1階段的小一些;持續(xù)時(shí)間為8—10h。

在烘干結(jié)束、靜置一段時(shí)間后，人們應(yīng)該檢查工件的絕緣電阻。當(dāng)使用兆歐表檢查時(shí)，電阻值不應(yīng)該小于100MΩ。

2.沉浸浸漬法和滴注浸漬法

防爆電氣設(shè)備所使用的繞組，除采用真空壓力浸漬法進(jìn)行絕緣處理外，根據(jù)具體情況，還可以使用沉浸浸漬法和滴注浸漬法。

(1)沉浸浸漬法

沉浸浸漬法是將經(jīng)過預(yù)烘的工件在常壓下沉浸在絕緣漆中一段時(shí)間，取出工件瀝漆后送人烘干爐干燥的一種浸漬方法。

這種浸漬方法的工藝過程為：

①預(yù)烘：預(yù)烘溫度約120℃，歷時(shí)2h。

②降溫：溫度降至60℃以下。

③沉浸：歷時(shí)1h。

④瀝漆：歷時(shí)30—60min。

⑤烘干：烘干溫度約150℃，歷時(shí)4—6h。

⑥出爐整理。

(2)滴注浸漬法

滴注浸漬法是將絕緣漆以細(xì)流狀連續(xù)地滴落到繞組的不同位置上的一種浸漬方法。滴注浸漬法常常采用快干式無溶劑絕緣漆。

這種浸漬方法的工藝過程依然是：預(yù)烘_浸漬(滴注) → 瀝漆 → 烘干。

這里需要指出的是，不管是真空壓力浸漬法，還是沉浸浸漬法和滴注浸漬法，GB3836.3—2010《爆炸性環(huán)境第3部分：由增安型“e”保護(hù)的防爆電器設(shè)備》規(guī)定，當(dāng)使用有溶劑絕緣漆時(shí)浸漬和烘干都必須至少進(jìn)行兩遍，尤其是增安型電氣設(shè)備。

上述討論的這些絕緣浸漬工藝方法，只是一個(gè)原則，至于在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)自身情況，擬定適合自己的浸漬工藝方案。