変圧器のエポキシ ポッティング内の気泡の除去: 高電圧コイルのガイド-

中に閉じ込められた気泡エポキシ樹脂ポッティングこれは高電圧変圧器コイルの早期故障の主な原因です。-あらゆる空隙が弱点となり、電気的ストレス下で部分放電が始まる可能性があります。-、解決策はより優れた樹脂ではなく、注入の前後に適切にガス抜きすることです。

正しく実行される真空ポッティングチャンバー右側と組み合わせたサイクル変圧器のポッティングコンパウンド粘度と硬化プロファイルにより、完成したコイル内に空隙ができる前に、閉じ込められた空気の大部分を除去できます。以下では、そもそもなぜ気泡が発生するのか、真空脱ガスの背後にある物理学、およびボイドのないポッティング ジョブと検査に合格しないポッティング ジョブを分けるプロセス パラメータについて説明します。-

I. トランスのポッティングに気泡ができるのはなぜですか?

樹脂混合中の複数の段階で-に空気がポッティングコンパウンド内に閉じ込められます。これは、空気がコイルの狭い巻線ギャップに流れ込むためであり、注入が開始される前にすでにワイヤ表面や絶縁体に存在する空気からも発生します。

ａ．混合中に気泡が入ってしまう

撹拌二液性エポキシ樹脂-硬化剤と硬化剤を一緒に使用すると、混合物に機械的に空気が取り込まれ、混合が激しくなるほど、または混合が速くなるほど、より多くの空気が混入します。

b.コイル巻線内に気泡が閉じ込められている

きつく巻かれたコイル、特に巻数の多い高電圧巻線では狭い隙間が生じ、その隙間に樹脂が流れ込む必要があります。- その隙間にすでに存在している空気は、樹脂が置き換えるときに逃げなければなりません。空気が十分に早く逃げられない場合、コンパウンドが硬化するにつれて空気が閉じ込められてしまいます。

II.真空脱泡で実際に気泡が消えるのはなぜですか?

真空脱気は、閉じ込められた空気の周囲の圧力を下げると劇的に膨張し、周囲の樹脂が硬化する前に気泡が表面に上昇して破裂するため機能します -。これはボイルの法則で直接説明される関係です。

ボイルの法則 (真空下での気泡の膨張):

P₁V₁ = P₂V₂

どこ：

P₁= 初期圧力 (大気圧、~101 kPa)

V₁= の初期バブル量

P₂= 真空チャンバー内が減圧されました

V₂= 減圧下で膨張した気泡体積

作業例:大気圧 (101 kPa) で初期体積 0.5 mm3 のトラップされた気泡を、チャンバー圧力 5 kPa まで引き下げます。

V₂ = (P₁ × V₁) / P₂ = (101 × 0.5) / 5 ≈ 10.1mm3

ａ．これが実際に何を意味するか

大気圧のわずか 5% で、閉じ込められた気泡は元の体積の約 20 倍 - に膨張し、コンパウンドが硬化すると微細な空隙として残るのではなく、樹脂内を急速に上昇して表面で破裂するのに十分な大きさになります。

b.注ぐ前と後の両方のガス抜きが重要な理由

注ぐ前に樹脂を脱気すると、混合中に混入した空気が除去されますが、注入後の脱気（コイルがすでに浸されている状態）では、巻線自体の内部に閉じ込められた空気が取り出されます - どちらかの段階をスキップすると、別のボイドの原因が解決されません。

Ⅲ．どのような真空レベルとタイミングを使用する必要がありますか?

ａ．真空引きの速度が速すぎると問題が発生する理由-

完全な真空に急激に下げると、特に低粘度のコンパウンドの場合、樹脂自体が沸騰したり過度に発泡したりする可能性があります。-制御された段階的な圧力上昇により、表面を圧倒することなく泡が上昇する時間が与えられます。{0}}

b.コイルの形状が脱ガス時間に影響を与える理由

高電圧変圧器に典型的な高密度で巻数の多い-巻線-では、空気が表面に到達する前に、密に詰まった巻線から長い経路を移動する必要があるため、単純なオープン コイルよりも注入後の脱ガス時間が長くなります。-

IV.エポキシの硬化温度はボイドの形成にどのような影響を与えますか?

エポキシ硬化温度コンパウンドが硬化する前に気泡が逃げる時間と、閉じ込められたマイクロバブルが硬化中にさらに膨張するかどうかの両方に影響します。

ａ．硬化速度とボイドリスクのトレードオフ

より速く、より高温で硬化すると、樹脂の形状がより早く固定されます。つまり、残っている小さな気泡が上昇して逃げる時間が短縮されます。- ゆっくりとした、より低い温度の初期硬化段階は、通常、ボイド-に敏感な高電圧の作業では安全です。-

b.一般的な解決策としての段階的硬化

多くの高電圧ポッティング プロセスでは、単一の固定温度サイクルではなく、段階的な硬化 - を使用します。最初の温度を低くして最終的な気泡を逃がし、その後に高温の段階で樹脂を完全に硬化します -。-。

V. 信頼性の高いボイドフリーのポッティングにはどのような機器が必要ですか?

一貫した結果は、一般的なプロセスレシピに従うだけでなく、真空装置をコイルのサイズと生産量に適合させるかによって決まります。

ａ．手動ポッティング装置と自動ポッティング装置の比較

手動で分注すると、混合比と空気の混入にバッチ間の不一致が生じます。{0}{1}自動ポッティング機 樹脂と硬化剤を正確に計量し、ディスペンス サイクルに脱気を直接組み込むことができるため、オペレータに依存する変動が軽減されます。{0}}

b.コイルに合わせて真空ポッティング装置のサイズを調整する

小型の変圧器コイル用のサイズのチャンバーとポンプは、必ずしも大規模な高電圧巻線に対応できるわけではありません。-コイルがより大きく密度が高い場合は、放出される閉じ込められた空気の量が増えても目標真空に到達して保持できる、より大きなチャンバーとポンプの両方が必要です。{0}}

VI.エポキシシステムを選択する前に何を確認する必要がありますか?

すべてではありません変圧器のポッティングコンパウンド高電圧アプリケーションに適しています。-絶縁耐力、粘度、熱膨張特性はすべて、ボイドのリスクと長期信頼性に影響します。-

ａ．粘度と流動特性

低粘度の樹脂は、巻線の狭いギャップに容易に流れ込み、閉じ込められた空気をより早く放出します。そのため、一般に、同じ巻線形状のより厚く高粘度のコンパウンドと比較して、ボイドのリスクが軽減されます。-

b.誘電特性と熱特性

気泡の防止に加えて、硬化樹脂には、変圧器の動作寿命にわたって応力によるボイドを避けるために、コイルの定格電圧に十分な絶縁耐力と、ワイヤとコアの材料に適合する熱膨張特性が必要です。{0}}

VII.巻線の品質はボイドフリーのポッティングに適合しますか?{1}

ポッティングの成功は、樹脂を流し込むかなり前から始まります - コイルがどれだけしっかりと一貫して巻かれているかは、脱ガス中に樹脂と空気が巻線内をどれだけ容易に移動できるかに直接影響します。

緩く巻かれたり不均一に巻かれたコイルは、より大きくて不規則な隙間を生じ、予期せぬ空気を閉じ込めますが、一貫して巻かれたコイル - は精密な精度で製造される種類のものです。コイル巻線機メーカーの装置 - は、樹脂の充填経路をより均一にし、真空脱気プロセスをより予測可能かつ再現可能にします。

キオクシア巻線プラットフォームは張力の一貫性とターン間の精度を考慮して構築されており、信頼性の高い下流ポッティングを実現するために高電圧コイルを設定します。これにより、真空プロセス自体がどれほど適切に実行されるかに関係なく、ボイドの除去を困難にする不規則なギャップが減少します。{0}{1}{2}}

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