Форма для заливу в вакуумній камері обмоток трансформатора ізоляційним матеріалом

УКРАЇНА (19) V-* JT\ ft 1 > (5і>бН01 flFDKARHF ПАГЕНШЕ ВІДОМСТВО (П) F4I/I2 НА ВИНАХІД беї проведения експертиз» по суті ня підсіачі Постанови Вррхопнп! Ради України ЧИ під 23 XI! 1Q93 р Публікується чляпмика (54) ФОРМА ДЛЯ ЗАЛИВУ В ВАКУУМНІЙ КАМЕРІ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА ІЗОЛЯЦІЙНИМ МАТЕРІАЛОМ 1 1 (21)95052437 (27)19 05 95 . ~ (24) 15 07 97 (46)27 02 98 Бюл Nfe 1 (47) 15 07 97 • • - \. ' , (56) 1 Бачурин Н И Литая изоляция высокого напряжения М , 1963, с 9, рис. 1-1 2 Патент ФРГ Nr 2058648, кл Н 01 F 41/12. опубл 24 08 78 3 Авторское свидетельство СССР г* 1394254. кл Н 01 F 4 1 / 1 2 . опубл. 07 05 1988 (прототип) (72) Чурсіноо Віталій МІхайлович, Ботнарева Людмила Іванівна. Медведева Людмила Федорівна (73) Відкрите акціонерне товариство "Запорізький завод високовольтної апаратури" (57) 1 Форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора изоляционным материалом содержащая верхнюю и нижнюю полуформы которые выполнены с держателями, с помощью которых они стянуты между собой по линии разъема, о т л и ч а ю щ а я с я тем что она дополнительно снабжена накладной вставкой и металлическим вкладышем которые установлены в полуформах нижняя полуформа установлена на прямых стойках а верхняя полуформа выполнена в виде крышки: н сечении по линии разъема нижняя полуформа выполнена с усиливающей трапецией, являющаяся одним целым с полуформой и между которой и углом нижней полуформы выполнен открытый проем с направляющими дорожками накладная вставка, выполненная с полутрапецеидальным элементом установлена в открытом проеме с возможностью перемещения или выдвижения по направляю щим дорожкам проема; полутрэпецеидальный элемент вставки расположен выше линии разъема, выступая в полость верхней полуформы, уклон полутрапецеидзльного элемента расположен параллельно по отношению к боковому уклону верхней полуформы на боковых сторонах накладной вставки выполнены перпендикулярно установленные один к другому держатели, которые соединены с встречно-направленными держателями нижней полуформы, на внутренней боковой поверхности нижней полуформы выполнена выборка, в которую установлен металлический вкладыш, который в свою очередь, закреплен к нижней полуформе и его поверхность имеет выступающую площадку, по обе стороны которой выполнены проточки направленные во внутрь нижней полуформы 2 Форма по п. 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что верхняя и нижняя полуформы выполнены трапецеидального сечения, уклоны внутренних поверхностей которых соответствуют профилю трансформатора 3. Форма по п. 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она имеет одну линию разъема которая выполнена в горизонтальной плоскости 4 Форма поп 1 , о т л и ч а ю щ а я с я т е м , что верхняя полуформа выполнена с литником 5. Форма п о п 4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что боковые поверхности литника имеют уклоны. 6 Форма поп 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что держатели выполнены в виде "ушек". 7. Форма по п. 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что держатели соединены между собой с помощью штифтов. с > го о 20441 8 Форма по п. 1 , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что во вкладыше выполнены отверстия, которые расположены по одну и по другую стороны выступающей площадки. 9. Форма по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она имеет выталкиватель, который закреплен к нижней полуформе между стойками Изобретение относится к технологическому оборудованию для заливки в вакуумной камере обмоток трансформаторов, преимущественно измерительных трансформаторов тока с литой изоляцией (типа ТВЛ-10), изоляционным материалом на основе эпоксидных или полиуретановыхсмол. Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и материалоемкости, повышение надежности и качества выполнения изделия. Технический результат, который получен при осуществлении изобретения; - упрощена конструкция (форма имеет один разъем, находящийся в одной плоскости); _ _ - снижена трудоемкость изготовления (т. е. можно быстро извлечь готовое издедие (трансформатор) из формы); - уменьшена материалоемкость, Т. е. уменьшен расход металла, эпоксидного компаунда, нет применения резиновых прокладок; - обеспечена герметичность (исключается вытекание компаунда); - повышена надежность и качество выпускаемого трансформатора. Известная форма для заливки [Бачурин К. И. Литая изоляция высокого напряжения, М., 1963, с. 9, рис. 1-1], содержит литьевую форму для литья жидких изоляционных смол или компаундов в форму, находящуюся в вакууме, а заливаемая смола в ковше - под атмосферным давлением. Известная литьевая форма имеет большое количество разъемов (она состоит из 4-х частей). В литую изоляцию высокого напряжения обычно заливаются вкладыши, которые занимают совершенно определенное положение по отношению к осям конструкции трансформатора и по отношению друг к другу. Любое смещение одного из элементов вкладыша приводит к ненужному увеличению размера с одной стороны,"но зато к уменьшению его с другой, что вызывает пробой изоляции трансформатора. При комплектовке литьевой формы с вкладышами под заливку необходима: 1) тщательная центровка деталей вкладыша; 2) тщательная герметизация зазоров; 3) тщательная фиксация деталей вкладыша в совершенно определенном положении. Фиксирование вкладышей в литьевой форме представляет иногда значительные трудности вследствие высоких требований к точности положения вкладыша, его большого веса, отсутствия удобных точек крепления, необходимости "глухой" заливки без массивных выступающих деталей и т. д. Причины, препятствующие получению требуемого технического результата: - неусовершенствованная конструкция (изделие трудно извлекается из формы); - требуется дополнительная герметичность всех разъемов; - не исключены неисправности в системе вакуумной установки; - возможны дефекты отливок трансформаторов (наплывы, трещины, сколы и раковины); - известная форма небезопасна в работе; - в щели по плоскостям разъема часто протекает жидкий компаунд; - высокая трудоемкость изготовления изделия (не возможен разъем формы даже при наличии смазки). В известном способе пропитки и заливки литьевой смолой высоковольтной обмотк и , н а п р и м е р , для т р а н с ф о р м а т о р а напряжения [Патент ФРГ № 2058648, кл. И 01 F 41/12, заявл. 05.01.72. опубл. 24.08.78] в качестве литьевой смолы, служащей для одновременной пропитки и заливки, применяют упругую полиуретановую смолу, вязкость которой < 100 СП, путем добавки известных средств. Перед помещением в литьевую форму в обмотку вводят катализатор и заливаемые части предварительно подогревают В полиуретановую смолу добавляют средство для замедления процесса полимеризации. 10. Форма по п. 8, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что выталкиватель снабжен пружиной и гайкой. 10 15 20 25 30 35 40 50 20441 В качестве наполнителя в полиуретановую смолу добавляют 30-40 % доломита. Литьевая смола заполняется под вакуумом, однако после окончания заполнения перед полимеризацией применяют давление до 10 ат. Причины, препятствующие получению требуемого технического результата: - сложность конструкции; - трудоемкий способ заливки в форму; - исключена герметичность сопряженных частей формы; - невысокая производительность заливки; - дорогостоящие литьевые формы; - нет предотвращения наличия пузырей в заливаемой массе. Известная форма для заливки в вакуумной камере обмоток невращающихся индукционных аппаратов (преимущественно, трансформаторов) изоляционным материалом [Авт. св. СССР № 1394254, кл. Н 01 F 41/12, заявл. 08.07.85, опубл. 07.05.88 г], взята за прототип, содержит дно с откидными захватами, внутренний цилиндр с кольцевым желобом для излишков смолы, являющимся продолжением цилиндра, крышку со средствами для прессования обмотки, выполненными в виде резьбовых шпилек с отогнутыми для рукоятки концами. Крышка установлена на верхнем торце цилиндра. Средство соединения крышки с дном выполнено в виде одной, установленной по оси или нескольких стяжных шпилек с гайками, пропущенных ко дну через полость внутреннего цилиндра. Наружный цилиндр выполнен из двух полуцилиндров, соединенных через уплотнение откидными захватами. Наружный цилиндр соединен с дном захвата. Под наружным и внутренним цилиндром установлены уплотнения. Наружный цилиндр установлен с зазором относительно крышки. Для подачи смолы в форму в дне имеется подводящий патрубок. 5 10 15 20 25 30 35 40 Сборку формы производят следующим 45 образом. Цилиндр устанавливают на дно и на него устанавливают подлежащую заливке обмотку. Затем ввертывают в дно шпильки, пропуская их через полость внутреннего ци- •50 линдра, надевают на них крышку, опуская ее до упора в торец внутреннего цилиндра, и затягивают гайку. Поворотом прессующих шпилек производят осевую прессовку обмотки, проверяют визуально ее качество по- 55 сле прессовки и при отсутствии нарушений устанавливают на дно вокруг обмотки" полуцилиндры, стягивают их между собой, прижимают ко дну откидными захватами и загружают форму в вакуумную камеру-авто клав, соединяя подводящий патрубок с системой подачи смолы. Когда в камере достигается требуемый вакуум, смола (заливочная масса) заполняет форму снизу вверх, а излишек переливается в желоб. После отверждения смолы заливочная форма вынимается из камеры, с неё снимаются полуцилиндры, затем крышка и готовая обмотка извлекаются из формы. Причины, препятствующие получению требуемого технического результата: - сложная конструкция формы; - повышенная трудоемкость изготовления и низкая производительность; - низкое качество изготавливаемых изделий; - форма ненадежна, нет герметичности сопрягаемых поверхностей полуформ. В основу изобретения поставлена задача создания (или усовершенствования). Формы для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора, преимущественно измерительного трансформатора тока, изоляционным материалом, в которой новое выполнение конструкции литьевой формы, состоящей из двух полуформ, имеющих один разъем, выполненный в одной плоскости, а поверхности вставок, контактирующие с литформой имеют уклоны, позволяющие извлечение изделия из формы одновременно с закрепленными вставками, что обеспечивает снижение трудоемкости и материалоемкости, повышение надежности и герметичности и за счет этого повышается производительность труда и качество изготавливаемого изделия. Перечисляем конструктивные элементы (детали, узлы), которые являются общими с аналогом (или прототипом): Форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора изоляционным материалом, содержащая верхнюю и нижнюю полуформы, которые выполнены с держателями, с помощью которых они стянуты между собой по линии разъема. Перечисляем конструктивные элементы (детали, узлы), которые впервые выполнены в заявляемом объекте: Форма дополнительно снабжена накладной вставкой и металлическим вкладышем, которые установлены в полуформах; нижняя полуформа установлена на прямых стойках, а верхняя полуформа выполнена в виде крышки; в сечении по линии разъема нижняя полуформа выполнена с усиливающей трапецией, являющаяся одним целым с полуформой и между которой и углом нижней полуформы выполнен открытый проем с направляющими дорожками; накладная вставка, выполненная с полутрапецеидаль 20441 ным элементом установлена в открытом проеме с возможностью перемещения или выдвижения по направляющим дорожкам проема; полутрапецеидальный элемент вставки расположен выше линии разьема, выступая в полость верхней полуформы; уклон полутрапецеидального элемента расположен параллельно по отношению к боковому уклону верхней полуформы. на боковых сторонах накладной вставки выполнены перпендикулярно установленные один к другому держатели, которые соединены с встречно-направленными держателями нижней полуформы; на внутренней боковой поверхности нижней полуформы выполнена выборка, в которую установлен металлический вкладыш, который в свою очередь, закреплен к нижней полуформе и его поверхность имеет выступающую площадку, по обе стороны которой выполнены проточки, направленные во внутрь нижней полуформы. Верхняя и нижняя полуформы выполнены трапецеидального сечения уклоны внутренних поверхностей которых соответствуют профилю трансформатора. Форма имеет одну линию разъема, которая выполнена в горизонтальной плоскости. Верхняя полуформа выполнена с литником. Боковые поверхности литника имеют уклоны. Держатели выполнены в виде "ушек". Держатели соединены между собой с помощью штифтов. В металлическом вкладыше выполнены отверстия, которые расположены по одну и другую стороны выступающей площадки. Форма имеет выталкиватель, который закреплен к нижней полуформе между стойками. Выталкиватель снабжен пружиной и гайкой. Причинно-следственная связь заключается втом, что вся вышеуказанная совокупность существенных признаков, как каждый в отдельности, так и вместе, обеспечивает выполнение поставленной задачи изобретения - упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и материалоемкости, повышение надежности и качества выполнения изделия, Характер проявления новых свойств изобретения: - в литьевой форме в места установки линейных выводов первичной обмотки установлен боковой металлический вкладыш; - в месте установки выводных клемм вторичной обмотки установлена накладная вставка. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 Размыкание полуформ литьевой формы и снятие металлического вкладыша и накладной вставки по отношению к друг другу выполняется в разных плоскостях. На фиг. 1 представлена форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора изоляционным материалом; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид В на фиг. 2; на фиг. 4 - металлический вкладыш; на фиг. 5 - сечение С-С на фиг. 4; на фиг. 6 - накладная вставка; на фиг. 7 вид Д на фиг. 6; на фиг. 8 - вид Г на фиг. 6; на фиг. 9 - вид Н на фиг. 8; на фиг. 10 выноска I на фиг. 1; на фиг. 1 1 - выноска М на фиг. 2; на фиг. 12 и 13 - подставка. На фотографии показана готовая отливка измерительного трансформатора тока с литой изоляцией типа ТВЛ. Форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора, преимущественно измерительного трансформатора тока, изоляционным материалом на основе эпоксидных смол (или полиуретановых смол) содержит верхнюю полуформу 1 и нижнюю полуформу 2 трапецеидального сечения, по боковым сторонам которых выполнены держатели 3 в виде "ушек" (фиг. 1 и 2), Полуформы 1, 2 сочленяются (стягиваются) между собой с помощью штифтов 4, которые проходят через "ушки" держателей 3, Нижняя полуформа 2 устанавливается на 5-ти-прямых стойках 5, а верхняя полуформа 1 представляет собой крышку, которая имеет литник 6, боковые поверхности которого с уклоном для выхода газов. Линия 7 разъема полуформ 1, 2 выполнена в одной (горизонтальной) плоскости. Боковые поверхности полуформ 1, 2, перпендикулярные линии 7 разъема имеют небольшой уклон (фиг. 2,3). В сечении по линии 7 разъема нижняя полуформа 2 выполнена с усиливающей трапецией 8, являющаяся одним целым с полуформой 2 и расположенная близко к нижнему углу полуформы 2 - это место установки выводных клемм вторичной обмотки трансформатора (фиг. 1, 10). Для свободного извлечения готового изделия в литьевой форме установлены накладная вставка 9 и металлический вкладыш 10 (фиг. 1, 2). На внутренней боковой поверхности нижней полуформы 2 выполнена выборка 11 для установки металлического вкладыша 10, служащего для подсоединения линейных выводов первичной обмотки трансформатора (фиг. I, II). Боковой вкладыш 10 устанавливается в месте линейных выводов первичной обмот 20441 ки, накладная вставка 9 - в месте установки клемм вторичной обмотки (фиг. 1,2). В этом месте выполнена также выемка 12 трапецеидальной формы для удобной установки накладной вставки 9 (фиг. 10). 5 Вкладыш 10, имеющий уклон располагается на боковой поверхности нижней полуформы 2 в выборке 11, отверстия 14 под крепление выполнены во вкладыше 10 (фиг. 4,5). 10 Отверстия 15 во вкладыше 10 выполнены для выхода линейных выводов первичной обмотки. На поверхности вкладыша 10 выполнена выступающая площадка 16, которая раз- 15 деляет (целит) поверхность вкладыша 10 на две площадки 17, выполненные с проточкой, которая направлена во внутрь полуформы 2 (фиг. 4). Глубина проточки двух площадок 17 20 равна высоте выступающих частей трансформатора в месте установки линейных выводов первичной обмотки (фиг. 5). Боковая поверхность накладной вставки 9 не имеет уклон -это отдельный элемент 25 прямоугольной формы, который устанавливается после установки обмоток трансформатора заподлицо с углом нижней полуформы 2, т. е, между усиливающей трапецией 8 и нижним углом полуформы 2 вы- 30 полнен открытый прямоугольный проем 18 (прямоугольный вырез) с направляющими дорожками (поверхностями) 19, по которым накладная вставка 9 направляется и вставляется в проем 18, закрывая его так, что 35 является одним целым с поверхностью нижней полуформы 2 (фиг. 6, 7, 8, 9, 11). Прямоугольная накладная вставка 9 выполнена с выступающим полутрапецеидальным элементом 20, являющимся одним 40 целым со вставкой 9 и имеющим уклон (фиг. 7,8). С установкой накладной вставки 9 в нижний угол полуформы 2, полутрапецеидальный элемент 20 расположен выше гори- 45 зонтальной линии 7 разъема и входит В полость верхней полуформы 1 (крышки), при этом уклон полутрапецеидального элемента 20 расположен параллельно по отношению к боковому уклону крышки 1 (т. е. верхней 50 полуформы 1) (фиг. 1, 6, 7). На боковых сторонах накладной вставки 9 выполнены также держатели 21 в виде "ушек", которые установлены перпендику55 лярно один к другому (фиг. 8). С установкой накладной вставки 9 в проем 18 нижней полуформы 2, ее держатели 21 соединяются с встречно-направленными держателями 3 нижней полуформы 2 с помощью болтовых соединений 22 (фиг. 1). 23. 10 Литьевая форма имеет выталкиватель К нижней полуформе 2 между стойками 5 закреплен выталкиватель 23, на котором выполнена пружина 24 и гайка 25. Выталкиватель 23 служит для выемки готового изделия (фиг. 2). На дне нижней полуформы 2 выполняется выемка 26 для установки подставки 27 (фиг. 2, 12, 13), которая после заливки является частью трансформатора. Подставка 27 выполнена с ложементами 28 для фиксирования катушек, вторичной обмотки трансформатора (фиг. 12, 13). Противоположно месту крепления линейных выводов трансформатора осуществляется крепление отливки к нижней и верхней полуформам 1,2с помощью болтовых креплений 29 (фиг. 2). Заявляемая форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора изоляционным материалом работает следующим образом. При сборке литьевой формы, в выполненную на дне нижней полуформы 2 выемку 26 устанавливается подставка 27, на которую, в свою очередь, устанавливаются вторичные обмотки трансформатора. Боковой вкладыш 10 устанавливается в выборку 11 нижней полуформы 2 и крепится через отверстия 14 с помощью винтов 13 к нижней полуформе 2. Концы первичной обмотки трансформатора крепятся через отверстия 15 к боковому вкладышу 10 с помощью болтовых креплений 30 (фиг. 2). Выводные клеммы вторичной обмотки трансформатора подсоединяются к накладной вставке 9 с помощью болтовых креплений 31, которые проходят через отверстия 32 в вставке 9 (фиг. 1, 6, 7). После закрепления выводных клемм вторичной обмотки на накладной вставке 9, она затем вставляется по направляющим дорожкам 19 в прямоугольный проем 18 нижней полуформы 2 заподлицо с нижним углом полуформы 2, при этом накладная вставка 9 "садится" в трапецеидальную выемку 12. Выступающий полутрапецеидальный элемент 20 накладной вставки 9 выполняет роль элемента, помогающего извлечь готовую отливку из формы после заливки. Собранная литьевая форма располагается в заливочном котле и подогревается до температуры 80-100°С. Открывается затвор заливочного устройства и литьевая форма заливается эпоксидным компаундом через литник 6. При 11 20441 необходимости выполняется дозаливка формы до полного заполнения отверстия литника 6. При этом недопустимо непокрытие обмоток трансформатора компаундом. Затем отливку в форме загружают в печь на полимеризацию. После окончания полимеризации, полуформы 1 и 2 открываются и раскрепляются. Боковой вкладыш 10 и накладная вставка 9 10 также раскрепляются и снимаются. Крышка (верхняя полуформа 1) убирается. Затем литьевая форма переворачивается и извлекается готовая отливка из формы, 12 при этом воздействуют ручным ударом на выталкиватель 23. По окончании отделки изделия излишки компаунда счищаются с выступающих частей отливки Заявляемая форма для заливки в вакуумной камере обмоток трансформатора изоляционным материалом позволяет усовершенствовать и упростить конструкцию; снизить трудоемкость; обеспечить герметичность; при этом смещение полуформ относительно друг друга получается не более 0,2 мм 20441 fue.i 20441 ВидВ е-с 1? Фиг ЧЙ