特表 2023-529044 ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-07

(54)【発明の名称】ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/04 20060101AFI20230630BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20230630BHJP

   H01F 41/12 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

H01F41/04 A

H01F30/10 J

H01F30/10 C

H01F30/10 Z

H01F41/12 B

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022546715

(86)(22)【出願日】2022-04-29

(85)【翻訳文提出日】2022-07-29

(86)【国際出願番号】 CN2022090428

(87)【国際公開番号】W WO2022233279

(87)【国際公開日】2022-11-10

(31)【優先権主張番号】202110497014.9

(32)【優先日】2021-05-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522305047

【氏名又は名称】浙江江山変圧器股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】姜 振軍

【テーマコード（参考）】

5E044

5E062

【Ｆターム（参考）】

5E044AD01

5E044CA03

5E062EE10

5E062FF02

(57)【要約】

本発明は変圧器技術分野に適し、ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法を提供し、乾式変圧器であって、高電圧巻線、低電圧巻線、鉄心及びクリップを含み、巻線は、ポリウレタン樹脂と硬化剤を使用して質量比３：１で混合して鋳造成型され、鋳造方法は、ポリウレタン樹脂と硬化剤をオーブンに入れて３時間予熱し、温度は７０℃であり、次に温度を６０～６５℃に制御しながら１～１．５時間攪拌し、同時に真空に引き、１２０～１５０ｐａまで真空に引き、鋳造時の鋳造タンクの真空温度は８０℃であり、金型の温度は７０℃であり、７０～１００ｐａまで真空に引いた後、材料を入れて鋳造し、鋳造時間を４０～６０分間に制御し、鋳造完了後真空状態下で３０～４０分間放置すると同時に０．２ＭＰａの正圧をかけ、その後、鋳造完了した巻線を取り出す。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高電圧巻線、低電圧巻線、鉄心及びクリップを含むポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器であって、前記高電圧巻線と低電圧巻線は、ポリウレタン樹脂と硬化剤を使用して質量比３：１で混合して鋳造成型されることを特徴とするポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器。

【請求項2】

前記硬化剤がイソシアネートであることを特徴とする請求項１に記載の乾式変圧器。

【請求項3】

前記硬化剤は、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項２に記載の乾式変圧器。

【請求項4】

前記ポリメチレンポリフェニレンイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートの質量比が１：１である、請求項３に記載の乾式変圧器。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の乾式変圧器の加工方法であって、
鋳造：ポリウレタン樹脂と硬化剤をオーブンに入れて３時間予熱し、温度は７０℃であり、次に温度を６０～６５℃に制御し、１～１．５時間攪拌し、同時に真空に引き、１２０～１５０ｐａまで真空に引き、鋳造時の鋳造タンクの真空温度は８０℃であり、金型の温度は７０℃であり、７０～１００ｐａまで真空に引いた後、材料を入れて鋳造し、鋳造時間を４０～６０分間に制御し、鋳造完了後真空状態下で３０～４０分間放置すると同時に０．２ＭＰａの正圧をかけ、その後、鋳造完了した巻線を取り出すステップを含むことを特徴とする乾式変圧器の加工方法。

【請求項6】

前記鋳造ステップの前に、更に、
金型を電気オーブンに入れ、金型に離型剤を塗り、加熱が完了したら離型剤を拭き取る金型処理ステップと、
巻取機を始動して、巻取りを行い、各層コイルの最初のターンは、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープで隣接する複数のターンに固定され、各層が巻かれた後、層間絶縁ガラス繊維メッシュを配置し、その後、次の層を巻取り、１ターンを巻取った後、カットし、又はＤＭＤ紙を追加して敷く巻取始動ステップと、
全てのセグメントが巻取完了し、且つ各部位の寸法が検査基準を満たした後、外層断熱処理を実行する絶縁処理ステップと、
コイルの巻取が完了すると、コイルを取り外して、出線端子の溶接エリアに搬送して出線端子を溶接する接続端子の溶接ステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の加工方法。

【請求項7】

前記金型は鋳造外部金型（８）、エンドリング（９）、パネル（１０）と鋳造内部金型（１１）を含み、前記金型処理は、鋳造外部金型（８）、エンドリング（９）、パネル（１０）と鋳造内部金型（１１）を共に電気オーブンに入れ、温度を１８０±５℃に設定し、３時間で加熱した後、電気オーブンから取り出し、熱い状態で離型剤を金型に均一に塗布し、その後再び電気オーブンに金型を入れて、温度を１８０±５℃に設定し、３時間加熱し、離型剤を純綿布で拭き取ることであることを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項8】

前記巻取始動する前に、更に、組み立て完了された鋳造内部金型（１１）をシールクッションがある圧板に置き、上から下にそれぞれエンドリング（９）をスリーブして、同じ方向になるように注意しながら両端に合わせるように調整し、鋳造内部金型（１１）を下圧板の中心位置に調整し、仮圧板を置き、４本の引きネジで内側から鋳造内部金型（１１）を下圧板の上に固定し、伝動角鋼を貫通させて、金型を固定した後巻取機にセットし、 巻取の準備をし、
鋳造内部金型（１１）にメッシュ布を配置し、ガラス布テープで１層均一に薄く巻き付けて、メッシュの接合部位は重なることが許されず、且つ継ぎ目は５ｍｍを超えなく、内層絶縁の外径の偏差は±１ｍｍの範囲内に制御することを特徴とする請求項７に記載の加工方法。

【請求項9】

前記固定が、最初のターンにスリーブしたガラス布テープは、第２及び第３ターンの下に押されることを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項10】

カットし、又はＤＭＤ紙を追加して敷く場合、接合部位は重なることが許されて、継ぎ目が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項11】

前記巻取始動ステップでは、コイル層間にエアダクトパネルを設置する場合、ＰＯＭエアダクトパネルを使用してガラス布スリーブをスリーブし、両端をガラス布テープで締括って、メッシュ布表面に並列に配置し、下端を位置決め止め口溝内に差し込み、エアダクトパネルを配置した後、エアダクトパネルの外径を測定し、コイルセグメントの位置を赤いマーカーでマークし、次にメッシュ布を配置し、エアダクトパネルの外側のターンを巻き続け、複数のリード線を並列巻線したコイルを転置する必要がある場合、リード線転置ツールを使用して、リード線を転置Ｓベンドに押し出し、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープを使用して半分折で２層巻き、長さはＳベンドの両側の５０ｍｍの間の領域であり、その後、リード線を転置した後巻き続けることを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項12】

前記外層の絶縁処理は、ガラス布テープで円周を巻取ることにより末端の出線及び最後の数ターンの線を固定し、次に円周に沿ってセグメントの反対側へ斜めに引っ張って包み巻きを行い、ガラス布テープの幅は約４０ｍｍであり、ガラス布テープでメッシュ布をしっかり縛り、コイルの鋳造に影響を与えないように、各セグメント間のギャップを埋めてはならないことに注意することを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項13】

前記接続端子が溶接された後、前記鋳造ステップの前に更に、
検査に合格したコイルを組み立て現場に吊り上げ、外部金型及び配線板の異物を取り除き、鋳造外部金型（８）及びパネル（１０）に離型剤を均一に塗布し、次に綿布できれいに拭き取り、パネル（１０）の両側のシール溝内に、それぞれシーリングラバーストリップを押し込み、両端をトリミングし、次に配線パネルを鋳造外部金型（８）に取り付け、タップナットにあるプロセスネジをそれぞれ配線パネルの対応する位置に貫通させて、ネジを穴の中心位置に調整し、タップナットが配線パネルとしっかり接続されるようにネジをナットで締め、
エンドリング（９）突出部位を、パネル（１０）に合わせるように調整し、掃除機を使用してコイルから異物を取り除き、鋳造外部金型（８）にスリーブし、引き締め機で締め、圧力ストリップを配線板に接触させて配置し、「Ｕ」クランプで鋳造外部金型（８）とパネル（１０）をクランプして密着させ、
クロスプレスツールを引きネジに入れて、鋳造内部金型（１１）と鋳造外部金型（８）が同時に下エンドリングに固定されるようにし、次に、別の一つのプレスツールを使用してパネル（１０）を圧着させ、内部金型、外部金型、パネルが底板のシールゴム板に十分に接触することが要求され、シールゴム板と型枠の接触位置に突起が生じることが原則であり、
鋳造待機巻線（６）を室温から０．５時間かけて１１０±５℃になるまで連続的に加熱し、１１０±５℃で７．５時間連続的に加熱した後、７５±５℃で３時間維持し、
鋳造待機巻線（６）は金型に入れた後オーブンに入れて１０５℃で５～８時間保温し、鋳造タンク（３）に入れて真空引きし、温度は８０℃に制御することを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項14】

前記鋳造ステップの後は更に、
鋳造完了した巻線を電気オーブンに移し、オーブン内の温度を徐々に上げて硬化させ、 硬化完了後、鋳造体を取り出して脱型作業を行う硬化ステップと、
硬化完了された巻線を作業現場に吊り上げて、外側から内側に向かって順番に脱型する脱型ステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の加工方法。

【請求項15】

前記硬化のプロセスパラメータは以下の通りである：Ａ：常温を８０±５℃に上げ、８０±５℃で５時間保温し、Ｂ：８０±５℃を１１０±５℃に上げ、１１０±５℃で４時間保温し、Ｃ：１１０±５℃を１３０±５℃に上げ、１３０±５℃で６～８時間保温し、Ｄ：加熱電源を切り、熱風循環システムは停止せずに、電気オーブンの温度が８０℃に下がるのを待つことを特徴とする請求項１４に記載の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は２０２１年０５月０７日に中国特許庁に出願された出願番号がＣＮ２０２１１０４９７０１４．９であり、発明名称が「ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用によって本出願に組み込まれている。

【0002】

本発明は変圧器の技術分野に属し、特にポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法に関する。

【背景技術】

【0003】

従来のエポキシ樹脂乾式変圧器は、絶縁材料としてエポキシ樹脂を使用しており、エポキシ樹脂を真空の中で鋳造して硬化させて、高強度のガラス繊維強化プラスチック体構造を形成している。エポキシ樹脂乾式変圧器は、優れた電気的性能、強力な耐雷衝撃能力、強力な短絡抵抗、小型、軽量等の特徴がある。エポキシ樹脂材料は、耐燃性、難燃性、自己消火性のある固体絶縁材料ではあるが、反応性希釈剤、硬化剤などの一部の原材料には、様々な刺激性と毒性があるため、作業者の体に損傷を与えるリスクがあり、工事中や操作中の換気と保護に注意を払う必要がある。

【0004】

エポキシ樹脂のガラス化後に形成されたガラス化固体は収縮率が低く、脆性が非常に高く、破断点伸長率は２％である。コイルの内側と外側にはフィラーとしてグラスファイバーメッシュを加えているが、太陽光発電や風力発電のような状況で使用する場合、大きな負荷の変化、急激な温度変化、高調波成分による局所の温度上昇が大きい等の状況が発生して、エポキシ樹脂にクラックが発生しやすくなる。

【0005】

また、フィラー入りエポキシ樹脂の粘度は比較的高く、粘度は周囲温度４０℃で最大４０００ｍｐａｓに達することもあり、巻線層の間やセクションの間に浸透しにくいため、真空鋳造終了後に正圧をかけないと、巻線内に気泡が発生しやすくなり、部分放電量が増加する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明はポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法を提供し、従来技術に存在する問題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、このようにして実現される、ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器であって、高電圧巻線、低電圧巻線、鉄心及びクリップを含み、前記高圧巻線と低電圧巻線は、ポリウレタン樹脂と硬化剤を使用して質量比３：１で混合して鋳造成型される。

【0008】

好ましくは、前記硬化剤はイソシアネートである。

【0009】

好ましくは、具体的に、前記硬化剤は、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートである。

【0010】

本発明は更に前記ポリウレタン樹脂を鋳造成型された乾式変圧器のいずれか１つの加工方法を提供し、以下のステップを含む。

【0011】

鋳造：ポリウレタン樹脂と硬化剤をオーブンに入れて３時間予熱し、温度は７０℃であり、次に温度を６０～６５℃に制御し、１～１．５時間攪拌し、同時に真空に引き、１２０～１５０ｐａまで真空に引く。鋳造時の鋳造タンクの真空温度は８０℃であり、金型の温度は７０℃であり、７０～１００ｐａまで真空に引いた後、材料を入れて鋳造し、鋳造時間を４０～６０分間に制御し、鋳造完了後真空状態下で３０～４０分間放置すると同時に０．２ＭＰａの正圧をかけ、その後、鋳造完了した巻線を取り出す。

【0012】

好ましくは、前記鋳造ステップの前に、更に以下のステップを含む：
金型処理：金型を電気オーブンに入れ、金型に離型剤を塗り、加熱が完了したら離型剤を拭き取り、
巻取始動：巻取機を始動して、巻取りを行い、各層コイルの最初のターンは、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープで隣接する複数のターンに固定され、各層が巻かれた後、層間絶縁ガラス繊維メッシュを配置し、その後、次の層を巻取り、１ターンを巻取った後、カットし、又はＤＭＤ紙を追加して敷き、
絶縁処理：全てのセグメントが巻取完了し、且つ各部位の寸法が検査基準を満たすと、外層絶縁処理を実行し、
接続端子の溶接：コイルの巻取が完了すると、コイルを取り外して、口出線端子の溶接エリアに搬送して出線端子を溶接する。

【0013】

好ましくは、前記鋳造ステップの後、更に以下のステップを含む：
硬化：鋳造完了した巻線を電気オーブンに移し、オーブン内の温度を徐々に上げて硬化させ、硬化完了後、鋳造体を取り出して脱型作業を行い、
脱型：硬化済みの巻線を作業現場に吊り上げて、外側から内側に向かって順番に脱型する。

【0014】

好ましくは、前記硬化ステップにおいて、硬化プロセスパラメータは以下の通りである：Ａ：室温を８０±５℃に上げ、８０±５℃で５時間保温し、Ｂ：８０±５℃を１１０±５℃に上げ、１１０±５℃で４時間保温し、Ｃ：１１０±５℃を１３０±５℃に上げ、１３０±５℃で６～８時間保温し、Ｄ：加熱電源を切り、熱風循環システムは停止せずに、電気オーブンの温度が８０℃に下がるのを待つ。

【発明の効果】

【0015】

従来技術と比較して、本発明の有益な効果は次の通りである。本発明はポリウレタン樹脂を鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法を提供し、環境にやさしく、無毒で、伸びや割れに強く、耐熱レベルが高く、難燃性に優れている等の特徴を有する。ポリウレタン樹脂とその優れた収縮性能により、太陽光発電、風力発電、高調波などの状況でも安全に動作し、負荷や温度差の過度の変化によって巻線が割れることはない。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器の加工方法の鋳造装置の全体構造の概略図である。

【図2】本発明の鋳造外部金型の構造概略図である。

【図3】本発明のエンドリングの構造概略図である。

【図4】本発明のパネルの構造概略図である。

【図5】本発明の鋳造内部金型の構造概略図である。

【図6】本発明のポリウレタン樹脂乾式変圧器の巻線の巻取概略図である。

【図7】本発明のポリウレタン樹脂乾式変圧器アセンブリの正面概略図である。

【図8】本発明のポリウレタン樹脂乾式変圧器アセンブリの側面概略図である。

【図9】本発明のポリウレタン樹脂乾式変圧器の巻線の概略図である。

【図10】本発明の高電圧抵抗の測定データの概略図である。

【図11】本発明の低電圧抵抗の測定データの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の目的、技術的解決案及び利点をより明確にするために、以下は、図面及び実施例と合わせて、本発明に対して更なる詳細な説明を行う。ここに説明された具体的な実施例は、本発明を説明することのみを目的としており、本発明を限定することを意図していないことを理解されたい。

【0018】

図１～図５を参照すると、本発明は以下の技術的解決案を提供する。ポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法であって、乾式変圧器には、高電圧巻線、低電圧巻線、鉄心及びクリップを含み、前記巻線は、ポリウレタン樹脂１と硬化剤２を使用して質量比３：１で混合して鋳造成型され、硬化剤２は、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートの混合物であり、本実施形態では、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートの質量比は１：１である。

【0019】

図６～９を参照すると、その加工方法には、以下のステップが含まれる。
Ｓ１、新しく入ってきた金型をすべて解体し、外観や寸法が適合しているかどうかをチェックし、エンドパネルと金型の接触位置は緊密に密着させ、研磨機とサンドペーパーを使用して金型に存在するバリや鉄屑を除去し、次にアルコールを使用して金型を徹底的に洗浄し、金型の油汚れや異物を取り除く。

【0020】

Ｓ２、鋳造外部金型８、エンドリング９、パネル１０と鋳造内部金型１１を共に電気オーブンに入れ、温度を１８０±５℃に設定し、３時間加熱した後、電気オーブンから取り出し、熱い状態で離型剤を金型に均一に塗布し、その後再び電気オーブンに金型を入れて、温度を１８０±５℃に設定し、３時間で加熱し、離型剤を純綿布で拭き、必要に応じてマーキングした後、金型ラックに置いて用意する。

【0021】

Ｓ３、組み立て完了された鋳造内部金型１１をシールクッションがある圧板に置き、上から下にそれぞれエンドリング９をスリーブして、同じ方向になるように注意しながら両端に調整し、鋳造内部金型１１を下圧板の中心位置に調整し、仮圧板を置き、４本の引きネジで内側から鋳造内部金型１１を下圧板の上に固定する。伝動角鋼を貫通させ、金型を固定した後巻取機にセットして、巻取の準備をする。

【0022】

Ｓ４、鋳造内部金型１１に図面で要求された仕様及び層数のメッシュ布を配置し、ガラス布テープで１層均一に薄く巻き付けて、メッシュ布の接合部位は重なることが許されず、継ぎ目の開口部は５ｍｍを超えてはいけないことに注意しながら、メッシュ布を内部金型にしっかり固定する。内層絶縁材の外径の偏差は、±１ｍｍの範囲内で制御する必要がある。図面の要求に従って、内層絶縁材にマーカーでコイルアウトパネルの中心線及びコイルセグメントの位置を正確にマークする。図面で要求されたコイルの巻き方向及びセグメントの位置に従って開始し、開始部分（一般的には固定に使用するために、１ターン分の長さのリード線を残す）は、ツイルテープ或はガラス布テープで軸片に固定する。

【0023】

Ｓ５、巻取機を起動し、巻取を開始し、各層コイルの最初のターンは、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープで隣接する複数のターン（約３ターン、最初のターンにスリーブしたガラス布テープは、第２及び第３ターンの下に押される）に固定される。各層ターンの巻き方は、平らでコンパクトである必要があり、作業者は木製のハンマーを使用して巻き取りながら、ラジアル方向と軸方向に沿ってしっかり叩いて締める。各層を巻いた後、層間絶縁ガラス繊維メッシュを配置し、次に、次の層を巻く。１ターン巻いた後、カットし、或はＤＭＤ紙を追加して敷き、接合部位は重なることが許されて、且つ継ぎ目は５ｍｍを超えてはいけない。コイルの各層のターン数は、図面の要求に厳密に従って巻く必要がある。

【0024】

Ｓ６、コイル層間にエアダクトプレートを設置する場合、図面で要求された仕様のＰＯＭエアダクトプレートを使用してガラス布スリーブをスリーブし、両端をガラス布テープで締括ってメッシュ布表面に並列に配置し、下端を位置決め止め口溝内に差し込む。エアダクトパネルを配置した後、エアダクトパネルの外径を測定し、コイルセグメントの位置を赤いマーカーでマークする。次にメッシュ布を配置し、エアダクトパネルの外側のターンを巻き続ける。複数のリード線を並列巻線したコイルを転置する必要がある場合、図面で要求された部位で対応する転置を行う必要がある。リード線転置ツールを使用して、リード線を転置Ｓベンドに押し出し、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープを使用して半分折で２層巻き、長さは、Ｓベンドの両側の５０ｍｍの間の領域であり、その後、リード線を転置した後巻き続ける。

【0025】

Ｓ７、全てのセグメントが巻取完了し、且つ各部位の寸法が検査基準を満たすと、外層絶縁処理を実行する。ガラス布テープで円周を巻取ることにより末端出線及び最後の数ターンの線を固定し、次に円周に沿ってセグメントの反対側へ斜めに引っ張って包み巻きを行い、ガラス布テープの幅は約４０ｍｍに制御される。４つのセグメントはほぼ同じ外観を維持する。コイルの外側全体に図面で指定されたメッシュ布を包み、ガラス布テープでメッシュ布をしっかり縛る。コイルの鋳造に影響を与えないように、各セグメント間のギャップを埋めてはならないことに注意する。図面の要求に従い、タップ線と始め及び終わりの出線の長さを決定する。

【0026】

Ｓ８、コイルの巻取が完了すると、コイルを取り外して、出線端子の溶接エリアに搬送して出線端子を溶接する。そして、清潔なプラスチック布で覆い、清潔に保つ。

【0027】

Ｓ９、検査に合格したコイルを組み立て現場に吊り上げる。外部金型及び配線板の異物を取り除き、鋳造外部金型８及びパネル１０に離型剤を均一に塗布し、次に綿布できれいに拭き取る。パネル１０の両側のシール溝内に、それぞれシーリングラバーストリップを押し込み、両端をトリミングし、次に配線板を鋳造外部金型８に取り付け、タップナットにあるプロセスネジをそれぞれ配線パネルの対応する位置に貫通させて、ネジを穴の中心位置に調整し、タップナットが配線パネルとしっかり接続されるようにネジをナットで締める。

【0028】

Ｓ１０、エンドリング９の突出部位を、パネル１０に合わせるように調整し、鋳造体の高さ寸法が図面通りであることを確認し、掃除機を使用してコイルから異物を取り除き、鋳造外部金型８にスリーブし、引き締め機で締め、圧力ストリップを配線板に接触させて配置し、「Ｕ」クランプで鋳造外部金型８とパネル１０をクランプし、密着させる。

【0029】

Ｓ１１、クロスプレスツールを引きネジに入れて、鋳造内部金型１１と鋳造外部金型８が同時に下エンドリングに固定されるようにし、次に、別の一つのプレスツールを使用してパネル１０を圧着させ、内部金型、外部金型、パネルが底板のシールゴム板に十分に接触することが要求され、シールゴム板と型枠の接触位置に突起が生じることが原則である。

【0030】

Ｓ１２、鋳造待機巻線６を室温から０．５時間かけて１１０±５℃になるまで連続的に加熱し、１１０±５℃で７．５時間連続的に加熱した後、７５±５℃で３時間維持する。

【0031】

Ｓ１３、鋳造待機巻線６は金型に入れた後オーブンに入れて１０５℃で５～８時間保温し、鋳造タンク３に入れて真空引きし、温度は８０℃に制御する。

【0032】

Ｓ１４、ポリウレタン樹脂１と硬化剤２をオーブンに入れて３時間予熱し、温度は７０℃であり、材料供給中、混合タンク７を加熱し始め、温度を６０～６５℃に制御する。６５℃で１～１．５時間攪拌しながら１２０～１５０ｐａまで真空に引く。脱気は、混合タンク７から真空引きを行った時点から時間を計る。通常、脱気時間は１．５～２時間であり、観察窓から見て、原料に気泡がなければ鋳造できる。鋳造時の鋳造タンク３の真空温度は８０℃であり、金型の温度は７０℃であり、７０～１００ｐａまで真空になると材料を入れて鋳造し、鋳造時間を４０～６０分間に制御し、鋳造完了した後、真空下で３０～４０分間放置すると同時に０．２ＭＰａの正圧をかけ、その後、真空を破壊して鋳造完了した鋳造待機巻線６を取り出す。

【0033】

Ｓ１５、鋳造完了した巻線を電気オーブンに移し、電気オーブン内の温度を徐々に上げ、硬化プロセスのパラメータは次のとおりである。Ａ：常温を８０±５℃（２０分間）に上げ、８０±５℃で５時間保温し（この段階では、１時間毎に１回ずつ電気オーブンを開いて確認する必要があり、漏れによる沈下がある場合は、速やかに漏れを補い、必要な位置まで充填材を補充する必要がある）、Ｂ：８０±５℃を１１０±５℃（２０分間）まで加熱し、１１０±５℃で４時間保温し、Ｃ：１１０±５℃を１３０±５℃（２０分間）まで加熱し、１３０±５℃で６～８時間保温する。Ｄ：加熱電源を切り、熱風循環システムを停止せず、電気オーブンの温度が８０℃に下がるまで待ち（１時間）、オーブンから鋳造体を出し、脱型作業を行う。

【0034】

Ｓ１６、硬化完了した巻線を作業現場に吊り上げて、外側から内側に向かって順番に脱型し、脱型過程中、温度が高過ぎるため、コイルの表面に手が付着してコイルの外観の美しさに影響を与えないように、脱型後の巻線の外観を検査し、凹凸部分をカット、グラインド、トリミングして、エッジとコーナーを滑らかで平らにする必要がある。現在の周囲温度が１５℃未満の場合は、脱型後もコイルに対して保温し、自然冷却後にグラインドして、過度の温度差による鋳造体の亀裂を避ける。

【0035】

Ｓ１７、サイドネジと貫通芯ネジを緩め、上クランプ及びクランプの絶縁を取り外し、上鉄ヨークケイ素鋼板を順番に取り外して、組立作業台に積み上げられる。引きネジを外し、サイドネジと貫通芯ネジを緩め、「Ｕ」字型のクリップを挿入し、すべてのレベルのケイ素鋼板は、ずらした位置に保持されることに注意し、サイドネジと貫通芯ネジを緩め、サイドネジを外し、貫通芯ネジを外し、上クランプの絶縁を外し、上鉄ヨークケイ素鋼板を順番に取り外して、アセンブリ作業台に積み上げられる。

【0036】

Ｓ１８、下クランプに下クッションブロック及び防振クッションブロックを配置し（防振クッションブロックは下クッションブロックの上に積み重ねられている）、各相のコイルの下に４つのクッションブロックを配置し、位置は、図面を参照する。吊り具を使用して高電圧コイルを吊り上げ、コイルを地面に対して垂直に保ち、鉄心柱にスリーブし、下クッションブロックと防振クッションブロックで支える。

【0037】

Ｓ１９、吊り具を使用して低電圧コイルを吊り上げ、コイルを地面に対して垂直に保ち、鉄心柱にスリーブし、同心度を調整し、シリコンゴムストリップで鉄心との距離を固定し、カットされたシリコーンゴムスペーサーで高圧コイル及び低圧コイルを固定し、高圧コイルと低圧コイルの位置及び高さ及び高圧コイルの間の距離を調整する。可能な限りメインエアチャネルと相間エアギャップを均一にするようにする。

【0038】

Ｓ２０、メインレベルから外側に向かって順次に鉄心片をインサートし、同時にレベリングアイアンを使用して位置合わせし、鉄心片のインサートが終了したら鉄心片の貫通穴の位置合わせを確認する。貫通芯ネジ、クランプの絶縁及び上クランプをセットし、仕上げブロックを使用して、鉄ヨークの各レベルの鉄心片及び両端を叩いて平らにする。上鉄ヨークを軽く締め、サイドネジを配置し、鉄ヨークの外側から内側の３レベル、４レベルに接地片を挿入し、挿入長さは５０ｍｍであり、鉄心柱にアーチピースの現象があるかどうかを確認し、ある場合は、素早く処理する必要があり、図面の要件を満たすまで再度上鉄ヨークを整理し、貫通芯ネジ、サイドネジを締める。

【0039】

Ｓ２１、クッションブロック、防振クッションブロック、プレッシャーネイルナットを取り付け、メインレベルから外側に向かって順次に鉄心片をインサートし、同時にレベリングアイアンを使用して位置合わせし、鉄心片のインサートが終了したら、Ｕ字型クランプでクランプし、鉄心片の貫通穴の位置合わせを確認する。貫通芯ネジ、クランプの絶縁及び上クランプをセットし、仕上げブロックを使用して、鉄ヨークの各レベルの鉄心片及び両端を叩いて平らにする。上クランプを取り付けたら、上、下クッションブロックの位置を調整して、上、下クッションブロックの位置が適切で美しくなるようにする。上鉄ヨークを軽く締め、サイドネジを配置し、鉄ヨークの外側から内側の３レベル、４レベルに接地片を挿入し、挿入長さは５０ｍｍであり、鉄心柱にアーチピースの現象があるかどうかを確認し、ある場合は、素早く処理する必要があり、図面の要求に満たすまで再度上鉄ヨークを整理し、貫通芯ネジ、サイドネジを締める。

【0040】

Ｓ２２、図面の要求に従って、高電圧コイル接続リード線を準備し、タップ片をタップに固定する。適切な長さの「Ｙ」又は「Ｄ」の接地接続ロッドを準備し、両端に穴を開けた後、接続ロッドの両端に錫メッキを施し、残りの部分を黒い熱収縮チューブで覆う。接続ロッドと対応するリード線端子を接続し、三相接続リード線Ａ、Ｂ、Ｃは、黄、緑、赤の３色で、締付けられている。クリップとリード線の間に絶縁端子を配置し、ボルトで固定する。

【0041】

Ｓ２３、クランプと低電圧巻線内部リード線列の間に絶縁端子を配置し、ボルトで固定する。銅バスバーをリード線列に置き、ボルトで互いに接続して固定する。標識板を配置し、すべてのボルトを締め、ツールを整理する。サーモスタットとファンを取り付け、接続が正しいかどうかを確認してから、電源を入れてサーモスタットとファンが正常に動作するかどうかを確認する。

【0042】

Ｓ２４、接地マーク、タップ位置、高電圧危険マーク、ラバーレース、位相マーク、環境保護マークなどを接着する。

【0043】

本発明の実施例では、モデルがＳＣＢ１２－８００／１０－０．４である乾式変圧器を選んで試験を行い、その容量は８００ｋＶＡ、接続グループラベルはＤｙｎ１１、周波数は５０Ｈｚ、フェーズ数は３フェーズであり、試験データは次のとおりである。

【0044】

電圧比の測定及び接続グループラベル検証用の測定器は、ＪＹＴ－Ａ変換比測定器である。電圧比の測定及び接続グループラベル検証結論は、誤差の絶対値が０．４％以下であり、合格である。詳細については、表１電圧比の測定及び接続グループラベル検証試験表を参照されたい。

【0045】

【表1】

【0046】

巻線抵抗測定に使用される測定器は、ＪＹＲ－１０デュアルチャンネル変圧器直流抵抗測定器であり、環境温度は６℃である。巻線抵抗測定の結論は、高電圧と低電圧の巻線抵抗は２％以下であり、中性点がある場合は、相と線の直流抵抗をそれぞれ測定し、相抵抗は４％以下である。合格。詳細は表２の巻線抵抗測定試験表を参照する。

【0047】

【表2】

【0048】

巻線の対地及び巻線同士間の直流絶縁抵抗の測定は、使用される測定器が絶縁抵抗試験機ＸＤ２９０５であり、環境温度及び湿度を記録することにより、基準規定に従って１つずつ測定し、試験結果を確認してから次のグループを測定し、測定する場合、印加する電圧は２５００Ｖである。巻線の対地及び巻線同士間の直流絶縁抵抗の測定結果は合格である。詳細については、表３の巻線の対地及び巻線同士間の直流絶縁抵抗の測定試験表を参照する。

【0049】

【表3】

【0050】

絶縁ルーチン（外部印加耐圧試験）で、結論は、試験時間中、試験電圧と電流は安定しており、変圧器に異常なノイズがなく、合格である。詳細は表４の絶縁ルーチン（外部印加電圧抵抗試験）試験表を参照する。

【0051】

【表4】

【0052】

絶縁ルーチン（誘導耐電圧試験）は、ＮＳＷ－ＴＴＣＳ電源変圧器試験マイクロコンピュータ測定及び制御システムを使用して試験し、結論は、合格である。詳細については、表５の絶縁ルーチン（誘導耐電圧試験）試験表を参照する。

【0053】

【表5】

【0054】

無負荷損失及び無負荷電流測定は、ＮＳＷ－ＴＴＣＳ電源変圧器試験マイクロコンピュータ測定及び制御システムを使用して試験し、結論は、合格である。詳細については、表６の無負荷損失及び無負荷電流の測定試験表を参照する。

【0055】

【表6】

【0056】

短絡インピーダンスと負荷損失の測定は、ＮＳＷ－ＴＴＣＳ電源変圧器試験マイクロコンピュータ測定及び制御システムを使用して試験し、結論は、５０％以上の定格電流を印加し、その負荷損失及びインピーダンス電圧を測定した結果、合格だった。詳細については、表７の短絡インピーダンスと負荷損失の測定試験表を参照する。

【0057】

【表7】

【0058】

部分放電測定は、ＴＷＰＤ－２Ｂマルチチャンネルデジタル部分放電機器を使用して試験し、結論は、定格電圧の１．３倍を印加した場合部分放電データは１０ｐＣより小さく、合格である。

【0059】

詳細については、表８の部分放電測定試験表を参照する。

【表8】

【0060】

温度上昇限界値測定は、詳細については、表９の温度上昇試験表、表１０の高電圧抵抗分布、表１１の低電圧を参照する。

【0061】

【表9】

【0062】

抵抗分布。結論は合格。
表９は昇温試験である。

【0063】

表１０、高電圧抵抗測定データは図１０を参照する。

【0064】

表１１、低電圧抵抗測定データは図１１を参照する。

【0065】

雷インパルス試験で、結論は合格である。詳細については、表１２の雷インパルス試験表を参照する。

【0066】

【表10】

【0067】

試験手順：
１回電圧を下げる負極性の全波衝撃。

【0068】

３回定格電圧の負極性の全波衝撃。

【0069】

本発明はポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器とその加工方法を提供し、変圧器はポリウレタン樹脂で鋳造成型され、変圧器は環境にやさしく、無毒で、伸びや割れに強く、耐熱レベルが高く、難燃性に優れている等の特徴を有する。ポリウレタン樹脂とその優れた収縮性能により、太陽光発電、風力発電、高調波などの状況で動作しても十分な安全性があり、負荷や温度差の過度の変化によって巻線が割れることはない。既存のエポキシ樹脂鋳造乾式変圧器に取って代わることができる、新しい優れた製品である。

【0070】

上記は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定することを意図するものではなく、本発明の精神及び原理の範囲内で行われるいかなる修正、同等の置換及び改善も、本発明の保護範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0071】

１－ポリウレタン樹脂、２－硬化剤、３－鋳造タンク、４－混合チャネル、５－ダンプパイプ、６－鋳造待機巻線、７－混合タンク、８－鋳造外部金型、９－エンドリング、１０パネル、１１－鋳造内部金型。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高電圧巻線、低電圧巻線、鉄心及びクリップを含むポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器であって、前記高電圧巻線と低電圧巻線は、ポリウレタン樹脂と硬化剤を使用して質量比３：１で混合して鋳造成型されることを特徴とするポリウレタン樹脂を使用して鋳造成型された乾式変圧器。

【請求項2】

前記硬化剤がイソシアネートであることを特徴とする請求項１に記載の乾式変圧器。

【請求項3】

前記硬化剤は、ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート及びジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項２に記載の乾式変圧器。

【請求項4】

前記ポリメチレンポリフェニレンイソシアネートとジフェニルメタンジイソシアネートの質量比が１：１である、請求項３に記載の乾式変圧器。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の乾式変圧器の加工方法であって、
鋳造ステップ：ポリウレタン樹脂と硬化剤をオーブンに入れて３時間予熱し、温度は７０℃であり、次に温度を６０～６５℃に制御し、１～１．５時間攪拌し、同時に真空に引き、１２０～１５０ｐａまで真空に引き、鋳造時の鋳造タンクの真空温度は８０℃であり、金型の温度は７０℃であり、７０～１００ｐａまで真空に引いた後、材料を入れて鋳造し、鋳造時間を４０～６０分間に制御し、鋳造完了後真空状態下で３０～４０分間放置すると同時に０．２ＭＰａの正圧をかけ、その後、鋳造完了した巻線を取り出すステップを含むことを特徴とする乾式変圧器の加工方法。

【請求項6】

前記鋳造ステップの前に、更に、
金型を電気オーブンに入れ、金型に離型剤を塗り、加熱が完了したら離型剤を拭き取る金型処理ステップと、
巻取機を始動して、巻取りを行い、各層コイルの最初のターンは、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープで隣接する複数のターンに固定され、各層が巻かれた後、層間絶縁ガラス繊維メッシュを配置し、その後、次の層を巻取り、１ターンを巻取った後、カットし、又はＤＭＤ紙を追加して敷く巻取始動ステップと、
全てのセグメントが巻取完了し、且つ各部位の寸法が検査基準を満たした後、外層の断熱処理を実行する絶縁処理ステップと、
コイルの巻取が完了すると、コイルを取り外して、出線端子の溶接エリアに搬送して出線端子を溶接する接続端子の溶接ステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の加工方法。

【請求項7】

前記金型は鋳造外部金型（８）、エンドリング（９）、パネル（１０）と鋳造内部金型（１１）を含み、前記金型処理ステップは、鋳造外部金型（８）、エンドリング（９）、パネル（１０）と鋳造内部金型（１１）を共に電気オーブンに入れ、温度を１８０±５℃に設定し、３時間で加熱した後、電気オーブンから取り出し、熱い状態で離型剤を金型に均一に塗布し、その後再び電気オーブンに金型を入れて、温度を１８０±５℃に設定し、３時間加熱し、離型剤を純綿布で拭き取ることであり、
前記固定が、最初のターンにスリーブしたガラス布テープは、第２及び第３ターンの下に押されることであるか、
カットし、又はＤＭＤ紙を追加して敷く場合、接合部位は重なることが許されて、継ぎ目が５ｍｍ以下であるか、
前記巻取始動ステップでは、コイル層間にエアダクトパネルを設置する場合、ＰＯＭエアダクトパネルを使用してガラス布スリーブをスリーブし、両端をガラス布テープで締括って、メッシュ布表面に並列に配置し、下端を位置決め止め口溝内に差し込み、エアダクトパネルを配置した後、エアダクトパネルの外径を測定し、コイルセグメントの位置を赤いマーカーでマークし、次にメッシュ布を配置し、エアダクトパネルの外側のターンを巻き続け、複数のリード線を並列巻線したコイルを転置する必要がある場合、リード線転置ツールを使用して、リード線を転置Ｓベンドに押し出し、０．１３×２５ｍｍのガラス布テープを使用して半分折で２層巻き、長さはＳベンドの両側の５０ｍｍの間の領域であり、その後、リード線を転置した後巻き続けるか、
外層の前記絶縁処理ステップは、ガラス布テープで円周を巻取ることにより末端の出線及び最後の数ターンの線を固定し、次に円周に沿ってセグメントの反対側へ斜めに引っ張って包み巻きを行い、ガラス布テープの幅は約４０ｍｍであり、ガラス布テープでメッシュ布をしっかり縛り、コイルの鋳造に影響を与えないように、各セグメント間のギャップを埋めてはならないか、または、
前記接続端子が溶接された後、前記鋳造ステップの前に更に、
検査に合格したコイルを組み立て現場に吊り上げ、外部金型及び配線板の異物を取り除き、鋳造外部金型（８）及びパネル（１０）に離型剤を均一に塗布し、次に綿布できれいに拭き取り、パネル（１０）の両側のシール溝内に、それぞれシーリングラバーストリップを押し込み、両端をトリミングし、次に配線パネルを鋳造外部金型（８）に取り付け、タップナットにあるプロセスネジをそれぞれ配線パネルの対応する位置に貫通させて、ネジを穴の中心位置に調整し、タップナットが配線パネルとしっかり接続されるようにネジをナットで締め、
エンドリング（９）突出部位を、パネル（１０）に合わせるように調整し、掃除機を使用してコイルから異物を取り除き、鋳造外部金型（８）にスリーブし、引き締め機で締め、圧力ストリップを配線板に接触させて配置し、「Ｕ」クランプで鋳造外部金型（８）とパネル（１０）をクランプして密着させ、
クロスプレスツールを引きネジに入れて、鋳造内部金型（１１）と鋳造外部金型（８）が同時に下エンドリングに固定されるようにし、次に、別の一つのプレスツールを使用してパネル（１０）を圧着させ、内部金型、外部金型、パネルが底板のシールゴム板に十分に接触することが要求され、シールゴム板と型枠の接触位置に突起が生じることが原則であり、
鋳造待機巻線（６）を室温から０．５時間かけて１１０±５℃になるまで連続的に加熱し、１１０±５℃で７．５時間連続的に加熱した後、７５±５℃で３時間維持し、
鋳造待機巻線（６）は金型に入れた後オーブンに入れて１０５℃で５～８時間保温し、鋳造タンク（３）に入れて真空引きし、温度は８０℃に制御することを特徴とする請求項６に記載の加工方法。

【請求項8】

前記巻取始動ステップを行う前に、更に、組み立て完了された鋳造内部金型（１１）をシールクッションがある圧板に置き、上から下にそれぞれエンドリング（９）をスリーブして、同じ方向になるように注意しながら両端に合わせるように調整し、鋳造内部金型（１１）を下圧板の中心位置に調整し、仮圧板を置き、４本の引きネジで内側から鋳造内部金型（１１）を下圧板の上に固定し、伝動角鋼を貫通させて、金型を固定した後巻取機にセットし、 巻取の準備をし、
鋳造内部金型（１１）にメッシュ布を配置し、ガラス布テープで１層均一に薄く巻き付けて、メッシュの接合部位は重なることが許されず、且つ継ぎ目は５ｍｍを超えなく、内層絶縁の外径の偏差は±１ｍｍの範囲内に制御することを特徴とする請求項７に記載の加工方法。

【請求項9】

前記鋳造ステップの後は更に、
鋳造完了した巻線を電気オーブンに移し、オーブン内の温度を徐々に上げて硬化させ、 硬化完了後、鋳造体を取り出して脱型作業を行う硬化ステップと、
硬化完了された巻線を作業現場に吊り上げて、外側から内側に向かって順番に脱型する脱型ステップを含むことを特徴とする請求項５に記載の加工方法。

【請求項10】

前記硬化のプロセスパラメータは以下の通りである：Ａ：常温を８０±５℃に上げ、８０±５℃で５時間保温し、Ｂ：８０±５℃を１１０±５℃に上げ、１１０±５℃で４時間保温し、Ｃ：１１０±５℃を１３０±５℃に上げ、１３０±５℃で６～８時間保温し、Ｄ：加熱電源を切り、熱風循環システムは停止せずに、電気オーブンの温度が８０℃に下がるのを待つことを特徴とする請求項９に記載の加工方法。

【国際調査報告】