Що таке VPI? Як виконують вакуумно-тискове просочення?

Що означає VPI?

VPI — це вакуумно-тискове просочення (vacuum pressure impregnation). Обмотку поміщають у герметичний бак, спершу створюють вакуум, потім заливають лак, а після цього підвищують тиск. Вакуум витягує з обмотки повітря й вологу. Тиск вдавлює лак у найдрібніші проміжки між дротами, котушками та пазовою ізоляцією.

Мета — не залишити в обмотці повітряних порожнин. Повітряні порожнини погано проводять тепло, утримують вологу, а за високої напруги можуть стати місцем початку часткових розрядів. За VPI ці порожнини здебільшого заповнюються лаком. Обмотка стає суцільним міцним блоком, який краще віддає тепло.

Як виконують VPI? Процес крок за кроком

1. Підготовка й очищення: обмотку очищають. Не повинно лишатися оливи, пилу чи залишків старого лаку.
2. Прогрівання й сушіння: виріб прогрівають у печі, щоб вигнати вологу. Потім дають йому охолонути до температури, придатної для лаку.
3. Вакуум: виріб кладуть у бак VPI, закривають його й створюють вакуум. З обмотки відсмоктуються повітря та залишки вологи.
4. Заливання лаку: не знімаючи вакууму, у бак подають лак, поки він повністю не вкриє обмотку.
5. Тиск: вакуум знімають і створюють у баку тиск сухим повітрям або азотом. Лак вдавлюється глибоко в обмотку.
6. Злив і стікання: тиск скидають, лак повертається в накопичувальний бак. Виріб залишають, щоб надлишок лаку стік.
7. Запікання: виріб затвердівають у печі. Якщо можливо, під час запікання його обертають, щоб лак не стікав і не збирався з одного боку.

Рівень вакууму, час витримки, тиск і режим печі не є сталими. Вони залежать від розміру виробу, типу обмотки, лаку й обладнання підприємства. Щодо лаку дивіться TDS продукту.

Що VPI дає обмотці

• Краща тепловіддача: обмотка із заповненими порожнинами легше передає тепло магнітопроводу й корпусу, тому працює прохолодніше.
• Механічна міцність: дроти й котушки склеюються. Обмотка менше рухається під дією вібрації та сил короткого замикання.
• Стійкість до вологи й бруду: волозі та пилу важче проникнути в закриту заповнену структуру.
• Відтворювана якість: оскільки процес контрольований, кожен виріб дає подібний результат.

Ці переваги з'являються лише за правильної практики. Якщо нехтувати сушінням, доглядом за лаком чи запіканням, VPI не дасть очікуваного.

VPI, занурення й заливання

Коротко: VPI дає найкращий результат, але потребує інвестицій. Занурення — добрий компроміс для більшості майстерень. Заливання зручне для невеликих робіт. Способи нанесення ми розглядаємо також у посібнику який просочувальний лак обрати.

Де застосовують VPI?

• Трансформатори: особливо сухі, де важлива суцільна обмотка без порожнин.
• Великі та високовольтні машини: у двигунах і генераторах середньої та високої напруги повітряні порожнини несуть ризик часткових розрядів.
• Важкий режим: машини, що працюють за сильної вібрації, у запиленому чи вологому середовищі або з великим тепловим навантаженням.
• Серійне виробництво: лінії, де один і той самий виріб щоразу потрібно просочувати з однаковою якістю.

Який лак використовують для VPI?

Для VPI зазвичай використовують лаки гарячого сушіння. Лак, що довго стоїть у баку, не повинен висихати сам, а опинившись в обмотці, має повністю затвердіти в печі. Лаки повітряного сушіння для цього не годяться.

З асортименту Orchem для VPI підходить трансформаторний лак гарячого сушіння OR-305. Це лак класу H (180 °C), який можна наносити також зануренням і розпиленням. Для обмоток двигунів і ліній VPI підходить також OR-300 — однокомпонентний лак гарячого сушіння на основі розчинника класу H (180 °C), який наносять і зануренням. Оскільки в ньому є розчинник, за вакууму нижче приблизно 10 мбар розчинник закипає: з'являються спінювання, порожнини й забруднення оливи вакуумного насоса. Використовуйте конденсаційну пастку й обмежуйте вакуум відповідно. Без печі зверніть увагу на трансформаторний лак повітряного сушіння OR-105. Для загального вибору прочитайте нашу сторінку про трансформаторний лак і посібник лак повітряного чи гарячого сушіння.

На кожному підприємстві різні об'єм бака, тип виробів і обладнання печі. Зверніться до нас щодо відповідного лаку та в'язкості, і ми розберемося разом.

Поширені помилки під час VPI

• Просочення без сушіння: волога в обмотці запечатується під лаком, і опір ізоляції падає. Ми розглядаємо це в матеріалі чому опір ізоляції низький після лакування.
• Завантаження надто гарячого виробу: лак може завчасно загуснути в місцях контакту з виробом або розчинник швидко випарується. Дайте виробу охолонути до відповідної температури.
• Занадто короткий вакуум: якщо повітря не відкачано повністю, лак не зможе заповнити порожнини.
• Густий чи брудний лак у баку: з часом лак густішає й збирає бруд. Регулярно перевіряйте в'язкість, коригуйте її власним розчинником і за потреби фільтруйте. Дивіться наш асортимент розчинників.
• Замало часу на стікання: надлишок лаку розтікається в печі й лишає патьоки та товсті накопичення.
• Недостатнє запікання: лак, що не затвердів повністю, лишається липким і не дає повної ізоляції. Починайте відлік часу, коли сам виріб досягне температури.
• Вологе повітря для тиску: повітря, яким створюють тиск, має бути сухим; інакше воно повертає вологу в обмотку.