1 环氧浇注高压电子变压器绝缘设计需考虑的因素

　　1．1 绝缘电阻

　　绝缘电阻主要检查变压器绝缘系统的局部缺陷和普遍缺陷缺陷，是验证变压器绝缘在常态、热态、高温和潮湿等环境条件下绝缘可靠性程度的一个重要技术指标，也是决定变压器抗电强度试验的主要参考依据。

　　1．2 抗电强度

　　抗电强度是考验变压器绝缘系统承受暂态过电压冲击能力和绝缘系统是否存在潜在缺陷的关键技术指标。为了证明变压器的设计、选材和制造工艺的可靠性，必须要进行的主绝缘可靠性试验。

　　1．3 局部放电

　　局部放电是变压器线圈、绝缘内部或表面两电极间空气在强电场作用下，发生的局部、非贯穿性的放电。局放可使变压器绝缘材料的电气性能和机械性能下降，是导致绝缘材料老化的主要原因，将直接影响着变压器的安全运行和寿命。因此在设计时，应从绝缘结构设计上采取相应措施，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。

　　1．4 热老化和热寿命

　　热老化和热寿命是考核变压器绝缘材料在变压器工作温度特性作用下，其绝缘、防潮、机械等性能下降直到失效这一过程的重要性能指标。为了减缓绝缘材料的热老化进程，使变压器绝缘有足够的热寿命，必须按变压器工作温度来选择绝缘材料的耐热等级。

 

　　2 环氧浇注高压电子变压器的绝缘设计

　　2．1 高压绕组的绝缘结构

　　(1)绕制绝缘。由于变压器的高电压或高电位的要求，绕组宜采用心式、单线包结构形式。绕制时，采用分段(正、反)绕制，首尾相连的方法，以达到降低层间和组间的电压，合理减少绝缘(如厚度)以达到减小变压器体积的目的。

　　(2)出头与绝缘。绕组出头的绝缘距离，应根据绕组工作电压、邻近出头之间的电位差及变压器的工作环境确定。如果出头按常规排列状态不能满足绝缘要求时，可采用加强绝缘、翻头、焊片打弯、高压电缆、沉孔灌注(螺母)和加隔墙(板)等方式改变出头位置，增强出头的绝缘性能，加大电距离，达到有效防止爬电或飞弧的目的。

　　2．2 采用环氧树脂的绝缘设计

由于变压器次级对初级与铁心间抗电试验往往高达几千伏、几十千伏，而其漏电流却要求非常小，如果按照常规进行绝缘设计和选用一般的绝缘材料是很难满足要求的。而环氧树脂不仅具有良好的电气性能、机械性能和工艺性能，还是一种难燃、阻燃，对环境条件的适应性很强的材料。资料表明，环氧树脂的固化产物具有优异的电气绝缘性能，击穿电压一般为35～50 kV／mm，体积电阻率为1013～1016Ω·cm。环氧树脂产品粘合力强、机械强度高、收缩率小、尺寸稳定。在常温下或稍微加温后，便可以成为流动的液体，容易与各种试剂互相混合，保证各种加工工艺的顺利进行，因此被广泛应用于变压器，特别是高压或高电位变压器的灌注。

　　(1)绝缘厚度设计。在实际应用中，环氧树脂的抗电强度与厚度关系是非线性的，取决于工艺水平，比较成熟的经验数据是理论值的1／3～1／4。由于变压器初、次级绕组的工作电位不同，其环氧浇注的厚薄差异很大，可对初、次级绕组分别进行浸渍、浇注，而且高压绕组在浇注前应进行真空绝缘浸渍，以达到提高机械性能、电性能的目的。但如果在初级绕组外采用同工艺制作的条形环氧树脂垫块定位后，再绕制次级高压绕组，也可进行一次性环氧浇注，能达到省时、省料的目的。

　　(2)外绝缘距离设计。实践证明，变压器高电位引出端至初级引出端、铁芯及其紧固件之间，在沿着环氧树脂固体表面或在极问空气中会出现爬电或飞弧现象，这与外绝缘距离的设计及使用环境条件有关，在一般良好室内环境条件下，其安全绝缘距离通常为400 V／mm。另外，如果使电介质表面电场均匀，可大大缩小飞弧的绝缘间距。如在环氧树脂浇注线圈表面建立导电镀层或半导电镀层，盖住锐边的边缘，使绝缘电极和非绝缘电极的不均匀电场重新分配(布)，以达到使介质(环氧树脂)表面电场均匀的目的。还可采用同种工艺环氧树脂填堵绕组与铁心之间全部空气间隙，可解决其结合部位局部电场不均匀造成的电晕。

变压器的高压绕组采用环氧树脂作为其基本密封绝缘后，具有良好的电气性能、绝缘性能和机械强度，产品均具有难燃、自熄、防潮，抗震、防火，防尘，安全可靠等特点。