Генераторлық VPI импрегнациялау жүйесі — жоғары сапалы электрлік изоляция үшін алғысыз вакуумды-қысымды технология

Генераторлық VPI ішіне сіңіру жүйесінің негізгі ерекшелігі — оның күрделі вакуумдық технология арқылы абсолюттік изоляциялық тереңдікке жету қабілетінде, бұл оны барлық дәстүрлі өңдеу әдістерінен айырып тұрады. Генератор компоненттері герметикаланған ішіне сіңіру камерасына кірген кезде жүйе ішкі қысымды өте төмен деңгейге, әдетте 1–5 миллибарға дейін төмендететін терең вакуумдық циклді іске қосады. Бұл вакуумдық кезең изоляциялық қабаттың қалыптасу нәтижесін түбегейлі өзгертетін маңызды екі мақсатқа қызмет етеді. Біріншіден, вакуум электрлік орамдардың күрделі геометриясында қалған барлық ауа молекулаларын, соның ішінде жеке сымдардың арасындағы микроскопиялық бос орындарды, изоляциялық қағаздардың айналасындағы кеңістіктерді және ламинаттық құрылымдар ішіндегі саңылауларды шығарады. Екіншіден, вакуум құрылу, сақтау немесе тасымалдау процестері кезінде жиналуы мүмкін ылғалды бір уақытта шығарады. Тіпті аз мөлшердегі ылғал да изоляцияның жұмыс істеу сапасын нашарлатып, уақытынан бұрын зақымдануға әкелуі мүмкін, сондықтан бұл ылғалды шығару қабілеті өте қажет. Мақсатты вакуум деңгейіне жеткеннен кейін, ауа мен ылғалды толық шығару үшін алдын ала белгіленген уақыт бойы вакуумды сақтағаннан кейін генераторлық VPI ішіне сіңіру жүйесі смола енгізу кезеңіне өтеді. Арнайы құрылған эпоксидтік смола вакуумдық жағдайлар сақталған күйде камераның ішіне енеді, ол ауырлық күші мен вакуумдық тарту арқылы қанығу процесін бастайды. Содан кейін жүйе 3–6 бар аралығындағы бақыланатын оң қысымды қолданады, бұл смоланы орам құрылымы бойынша барлық вакуумдалған кеңістіктерге итереді. Бұл қысымдық ішіне сіңіру кезеңі сенсорлар толық қанығу болғанын растағанға дейін созылады, осылайша бос орындар қалмайтыны қамтамасыз етіледі. Вакуумдық шығарудың қысымдық енгізуге ауысуы смоланың бұрын ауамен толтырылған кеңістіктердің 100 пайызын толық ауыстыратын толық орынбасу процесін қамтамасыз етеді. Бұл тереңдіктегі толық сіңіру генератордың сенімділігі мен ұзақ мерзімді жұмыс істеуіне тікелей әсер ететін бірнеше өнімділік артықшылықтарын қамтамасыз етеді. Үздіксіз смола матрицасы уақыт өте келе изоляцияның нашарлауына әкелетін жартылай разрядтардың пайда болу орындарын жояды. Жылу берілу сипаттамалары смоланың ауа саңылауларына қарағанда жылу энергиясын тиімдірек өткізетіндігі салдарынан қатты жақсарып, генератор орамдары бірдей жүктеме кезінде төмен температурада жұмыс істей алады. Механикалық бекіту беріктігі артады, себебі қатаятын смола жеке компоненттерді біріктіріп, вибрация мен термиялық циклдық кернеулерге төзімді біртұтас құрылым құрады. Генераторлық VPI ішіне сіңіру жүйесі бұл нәтижелерді әрбір өндірістік партияда тұрақты түрде қамтамасыз етеді, сондықтан сапаға қатаң талап қойған тұтынушылар өзінің маңызды электр энергиясын өндіру қолданбалары үшін қайталанғыш өндіріс сенімділігін қамтамасыз етеді.

Қазіргі заманғы генераторлар үшін VPI импрегнациялық жүйелері өндіріс тиімділігін түбегейлі жақсартатын, әрбір өңдеу циклы бойынша сапаның тұрақтылығын қамтамасыз ететін алдыңғы қатарлы автоматтандырылған процестік басқару технологиясын қолданады. Автоматтандыру архитектурасы өндірістік деңгейдегі бағдарламаланатын логикалық басқарғыштарға негізделген, олар генератор компоненттерінің нақты талаптарына сәйкес дәл анықталған параметрлер бойынша импрегнациялау тізбегінің барлығын реттейді. Операторлар нақты уақыттағы процестік деректерді көрсететін интуитивті жанама экрандық интерфейстер арқылы жұмыс істейді: қазіргі вакуум деңгейі, камера ішіндегі қысым көрсеткіштері, бірнеше нүктедегі температура өлшемдері, смола ағысы жылдамдығы және циклдың орындалу кезеңі. Бұл толық мониторинг қабілеті жүйенің жұмыс істеуіне толық көрініс береді, ал автоматтандыру барлық маңызды реттеулерді қолмен қатысуға қажеттіліксіз орындайды. Генератор VPI импрегнациялық жүйесі басқару жадысында бірнеше рецепт бағдарламаларын сақтайды, олардың көмегімен компоненттердің әртүрлі типтері арасында тек қажетті рецептті таңдау арқылы жылдам ауысуға болады. Әрбір рецепт вакуум орнатылған мәні мен оның ұзақтығын, смоланы енгізу уақытын, қысым қолдану деңгейлерін, ұстау мерзімдерін, күртілу кезеңдері үшін температура профилін және соңғы сапаға әсер ететін басқа барлық процестік айнымалыларды анықтайды. Бұл рецепттерді басқару орнату қателерін жояды және әрбір өндіріс циклында дәлелденген параметрлерді дәл қайталап отыруға кепілдік береді. Жүйенің барлық бөліктерінде орналасқан сенсорлар желісі үнемі деректерді басқарғышқа береді, ол бұл арқылы мақсатты шарттардан кез келген ауытқуларды автоматты түрде түзететін тұйық циклды басқаруды қамтамасыз етеді. Егер кішігірім саңылау салдарынан вакуум деңгейі төмендесе, вакуум сорғысы автоматты түрде орнатылған мәнді сақтау үшін шығысын реттейді. Егер температура өзгеруіне байланысты смоланың тұтқырлығы өзгерсе, жүйе дұрыс қанығу үшін енгізу уақытын өзгертеді. Бұл ақылды реттеулер оператордың білмейтіндей тез әрекет етеді және цикл бойынша оптималды шарттарды сақтайды. Генератор VPI импрегнациялық жүйесіне кірістірілген қауіпсіздік блоктау құрылғылары компоненттерге зиян келтіретін немесе қауіпті жағдайлар туғызатын жұмыс істеу қателерін болдырмауға көмектеседі. Қысым немесе вакуум камера ішінде болған кезде камераның есігі ашылмайды. Температура сенсорлары қауіпті жағдайларды анықтаса, қыздыру элементтері өшіріледі. Авариялық тоқтату тізбегі іске қосылған кезде барлық функциялар бірден тоқтатылады. Бұл қорғау құралдары қызметкерлер мен жабдықтарды қорғайды және өндіріс үзіліссіздігін сақтайды. Деректерді жазу мүмкіндігі әрбір өңдеу циклы бойынша толық процестік тарихтарды құжаттайды, яғни тізбектің барлық кезеңдерінде белгіленген интервалдармен барлық өлшенген параметрлерді жазып алады. Бұл құжаттама сапа сертификаттауын қолдайды, бағытты талдау арқылы процестің оптимизациясын қамтамасыз етеді және тұтынушылардың талаптары бойынша ізденуге мүмкіндік береді. Автоматтандыру еңбек шығындарын азайтады, себебі бір оператор бір уақытта бірнеше жүйені басқара алады, сонымен қатар қолмен жұмыс істеуге қарағанда цикл уақытын оптималды түрде реттеу арқылы өндіріс қуатын жақсартады.

Генераторға VPI импрегнациялық жүйесін енгізу генератордың жұмыс сипаттамаларында нақты қол жетімді жақсартуға әкеледі және жабдықтың пайдалану мерзімін қатты ұзартады, ол технологияны енгізу үшін тиімді экономикалық табыс әкеледі. Бұл процестің нәтижесінде толық шайыттың (резинаның) импрегнациясы генератордың орамдарының физикалық және электрлік қасиеттерін терең өзгертеді, бұл тікелей жұмыс көрсеткіштеріне оң әсер етеді. Диэлектрлік беріктік қатты артады, себебі үздіксіз резина матрицасы электрлік кернеу концентрациясы пайда болатын және жартылай разрядтар басталатын ауа көпіршіктерін жояды. Стандартты изоляциялық жүйелерде диэлектрлік беріктік мәндері 15–20 киловольт/миллиметр аралығында болуы мүмкін, ал VPI өңделген орамдар тұрақты түрде 25–30 киловольт/миллиметр немесе одан да жоғары көрсеткішке жетеді, бұл кернеу шығындары мен өтпелі режимдерге қарсы қосымша қауіпсіздік шегін қамтамасыз етеді. Бұл жақсарған электрлік тұтастық генераторлардың жоғары кернеу деңгейлерінде сенімді жұмыс істеуіне мүмкіндік береді немесе стандартты кернеулерде жұмыс істеген кезде қосымша қорғаныс қамтамасыз етеді. Жылулық сипаттамалардың жақсаруы резинамен толтырылған орамдардың ауамен толтырылған құрылымдарға қарағанда жоғары жылу өткізгіштігінен туындайды. Ауа — жылуды орамдар бұйымының ішінде ұстап тұратын изолятор болып табылады, ол ыстық дақтарды тудырады, бұл изоляцияның қартаюын жеделдетеді және ток өткізу қабілетін төмендетеді. Генератордың VPI импрегнациялық жүйесі бұл ауа саңылауларын ішкі өткізгіштерден сыртқы суыту беттеріне жылуды тиімді тасымалдайтын жылу өткізгіш резинаға ауыстырады. Температураны өлшеу нәтижелері VPI өңдеуден кейін орамдардың ыстық дақтарында температураның тұрақты түрде 10–15 °C-қа төмендеуін көрсетеді, бұл тікелей изоляцияның қартаюының баяулауына және компоненттердің қызмет мерзімінің ұзаруына әкеледі. Саладағы стандартты жылулық қартаю есептеулері әрбір 10 °C температура төмендеуі изоляцияның қызмет мерзімін екі есе арттыратынын көрсетеді; яғни VPI өңделген генераторлар қалыпты өңделген бірліктерге қарағанда қызмет мерзімін екі немесе үш есе ұзартуы мүмкін. Механикалық тұрақтылық қатты жақсарған, себебі қатаятын резина барлық орам компоненттерін электрлік жұмыс кезінде пайда болатын электромагниттік күштерге қарсы тұратын қатты құрылымға біріктіреді. Генераторлар ток өткізетін өткізгіштермен әсерлесетін магниттік өрістерден қатты механикалық кернеулерге ұшырайды, бұл орам элементтерін ығытуға және бөлінуге тырысатын күштерді туғызады. Жеткілікті механикалық қолдау болмаған жағдайда бұл күштер компоненттер арасындағы үйкеліс, құрылымдардың босауы және соңында изоляцияның зақымдануына әкеледі. Генератордың VPI импрегнациялық жүйесі арқылы қалыптасқан қатты резина матрицасы барлығын орнында ұстайды, қозғалысты болдырмау арқылы механикалық тозу механизмдерін жояды. Ортаға төзімділік үздіксіз резина қабаты суға төзімділік пен химиялық қорғаныс қамтамасыз ететіндіктен жоғары деңгейге көтеріледі. Ылғалды ауа райында, теңіз ортасында немесе коррозиялық ластанған заттары бар өнеркәсіптік атмосферада жұмыс істейтін генераторларға бұл қорғаныс қаптамасы өте пайдалы. Сараптамалық тәжірибе VPI өңделген генераторлардың изоляциялық кедергі мәндері мен жұмыс сипаттамаларын бірдей орта жағдайларында қолданылатын өңделмеген бірліктерге қарағанда әлдеқайда ұзақ уақыт сақтайтынын көрсетеді.