에포시 樹脂 및 APG 주입 공정을 사용하여 전류 트랜스포머를 만드는 방법

2025-05-19

초록

본 기술 문서는 전류 변압기(CT) 제조에 에폭시 수지와 자동 압력 겔화(APG) 주입 공정을 적용하는 것을 포괄적으로 탐구합니다. 재료 특성, 공정 단계 및 품질 관리 조치를 자세히 설명함으로써 CT 생산 효율성, 절연 성능 및 장기 신뢰성을 최적화하려는 엔지니어 및 제조업체를 위한 실용적인 가이드를 제공하는 것을 목표로 합니다.3.2 기존 공정에 비해 장점

전류 변압기는 측정, 보호 및 제어 목적으로 고전류 값을 낮추는 데 있어 전력 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 안정적인 작동을 보장하려면 고품질 절연 재료와 정밀한 제조 공정이 필요합니다. 우수한 전기 절연, 기계적 강도 및 내화학성으로 유명한 에폭시 수지는 CT 캡슐화에 선호되는 재료가 되었습니다. APG 주입 공정과 결합하면 일관된 품질, 최소한의 기포 및 향상된 성능을 갖춘 CT 생산이 가능합니다.

2.1 재료 특성CT 제조에 사용되는 에폭시 수지는 일반적으로 다음과 같은 주요 특성을 나타냅니다.전기 절연: 높은 절연 파괴 강도(일반적으로 >20kV/mm)와 낮은 유전 손실 탄젠트는 CT 내의 고전압 부품을 효과적으로 격리하여 전기적 파괴 및 부분 방전을 방지합니다.

열 안정성: 넓은 작동 온도 범위(-40°C ~ 155°C)는 CT가 다양한 환경 조건에서 안정적으로 작동할 수 있도록 합니다. 에폭시 수지는 열팽창 계수가 비교적 낮아 열 응력으로 인한 균열 위험을 줄입니다.

내화학성: 습기, 오일 및 전력 시스템의 일반적인 화학 물질에 대한 내성은 CT의 내부 부품이 시간이 지남에 따라 열화되는 것을 방지합니다.

2.2 배합

APG 공정에 사용되는 에폭시 수지는 종종 두 가지 구성 요소 시스템입니다. 기본 수지와 경화제입니다. 기본 수지는 일반적으로 비스페놀-A 또는 비스페놀-F 에폭시이며, 경화제는 무수물 기반 화합물일 수 있습니다. 특정 성능 요구 사항을 충족하기 위해 난연성을 위한 알루미나 삼수화물과 같은 충전제, 수지와 다른 재료 간의 접착력을 향상시키기 위한 커플링제, 경화 속도를 제어하기 위한 촉진제와 같은 첨가제도 배합에 통합됩니다.

3. 자동 압력 겔화(APG) 주입 공정

3.1 공정 원리

APG 주입 공정은 압력 보조 충진과 제어된 겔화의 장점을 결합합니다. 에폭시 수지 혼합물이 적절한 점도 수준(일반적으로 약 100-500mPa·s)으로 가열된 후 압력(일반적으로 0.3-0.8MPa) 하에서 예열된 금형에 주입되는 폐쇄 루프 시스템에서 작동합니다. 압력은 복잡한 형상도 금형 공동을 완전히 채우도록 보장하며, 제어된 온도 및 압력 환경은 균일한 겔화 및 경화 공정을 촉진합니다. 이로 인해 고밀도, 기포 없는 캡슐화가 이루어집니다.3.2 기존 공정에 비해 장점기존 주조 또는 포팅 방법에 비해 APG 공정은 몇 가지 중요한 장점을 제공합니다.

기포 감소: 압력 보조 충진은 공기 방울의 갇힘을 최소화하여 최종 제품의 기포 함량을 낮춥니다(일반적으로 <0.5%).

생산 효율성 향상: 빠른 충진 및 경화 공정으로 인한 짧은 사이클 시간(부품 크기에 따라 30분에서 2시간까지)은 전체 제조 생산성을 높입니다.

4. 단계별 CT 제조 공정

4.1 원자재 및 부품 준비

에폭시 수지 혼합: 기본 수지, 경화제 및 첨가제는 고전단 믹서에서 정확하게 계량 및 혼합되어 균일한 혼합물을 보장합니다. 경화 결함을 피하기 위해 적절한 혼합이 중요하며, 혼합물은 진공 하에서 탈기되어 갇힌 공기를 제거합니다.CT 코어 및 권선: 일반적으로 실리콘 강철 또는 비정질 합금과 같은 고투자율 자성 재료로 만들어진 CT 코어는 1차 및 2차 권선과 조립됩니다. 권선은 필요한 권선비 및 전기적 성능 사양을 충족하도록 신중하게 감겨집니다. 추가 보호를 위해 권선에 절연 테이프 또는 필름을 적용할 수 있습니다.

4.2 금형 설계 및 준비

금형 설계: CT의 형상 및 크기에 따라 금형이 설계됩니다. 일반적으로 고품질 강철 또는 알루미늄 합금으로 만들어져 주입 압력 및 온도를 견딜 수 있습니다. 금형에는 CT의 모양과 일치하는 공동이 있으며 에폭시 수지 주입을 위한 입구 및 출구 포트가 있습니다.

4.3 APG 주입

주입: 탈기된 에폭시 수지 혼합물은 APG 주입 기계로 이송됩니다. 기계는 제어된 압력과 속도로 수지를 예열된 금형에 펌핑합니다. 주입 공정은 금형이 넘치거나 불완전하게 채워지지 않고 완전히 채워지도록 면밀히 모니터링됩니다.

겔화 및 경화: 주입 후 금형은 특정 온도와 압력에서 일정 기간 동안 유지되어 에폭시 수지가 겔화되고 경화되도록 합니다. 겔화 단계는 수지가 경화되기 시작하는 단계이며, 경화 단계는 폴리머 사슬을 추가로 가교하여 원하는 기계적 및 전기적 특성을 달성합니다. 경화 시간과 온도는 특정 에폭시 수지 배합에 따라 다르며, 일반적으로 120-160°C에서 1-3시간 동안 진행됩니다.

4.4 탈형 및 후처리

후처리: 탈형 후 CT는 과도한 수지 트리밍, 거친 표면 샌딩 및 필요한 경우 보호 코팅 적용과 같은 후처리 단계를 거칠 수 있습니다. 이러한 단계는 제품의 외관을 향상시키고 경우에 따라 성능을 더욱 향상시킵니다.

5. 품질 관리 및 테스트

5.1 공정 중 품질 관리

재료 검사: 혼합 전에 에폭시 수지, 경화제 및 첨가제는 물리적 특성(점도, 밀도 등) 및 화학적 조성을 검사하여 사양 준수 여부를 확인합니다.

공정 매개변수 모니터링: APG 공정 중 주입 압력, 온도 및 수지 유량과 같은 중요 매개변수는 지속적으로 모니터링 및 기록됩니다. 설정 값에서 벗어나면 품질 문제가 발생할 수 있으며 즉시 시정 조치가 취해집니다.

5.2 최종 제품 테스트

전기 테스트: CT는 절연 저항 측정(절연 파괴 여부를 확인하기 위한 고전압 메거 사용), 절연 내전압 시험(작동 전압을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 지정된 시간 동안 고전압 적용) 및 부분 방전 시험(실패의 전조가 될 수 있는 절연 내의 작은 전기 방전 감지)을 포함한 일련의 전기 테스트를 거칩니다.

기계적 테스트: 충격 저항, 진동 저항 및 인장 강도 테스트와 같은 기계적 테스트는 CT가 서비스 수명 동안 직면할 기계적 응력을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 수행됩니다.

6. 결론

에폭시 수지와 APG 주입 공정의 조합은 전류 변압기를 제조하는 효율적이고 안정적인 방법을 제공합니다. 재료 특성, 공정 매개변수 및 품질 관리 조치를 신중하게 제어함으로써 제조업체는 고성능 절연, 우수한 기계적 강도 및 장기적인 신뢰성을 갖춘 CT를 생산할 수 있습니다. 전력 시스템이 더 높은 전압, 스마트 그리드 및 재생 에너지 통합 증가로 계속 발전함에 따라 APG와 같은 고급 공정으로 제조된 고품질 CT에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다. 에폭시 수지 배합 및 APG 공정 최적화에 대한 지속적인 연구 개발은 글로벌 시장에서 CT 제품의 성능과 경쟁력을 더욱 향상시킬 것입니다.

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