环氧树脂浇注干式变压器在煤矿井下的应用

煤炭开采是中国至关重要的能源供应来源，煤矿对变压器的要求极为苛刻。这些变压器不仅要为采矿作业提供所需的电力，还必须确保其运行不会危及矿井安全。结合我国煤矿生产的实际需求，采用环氧树脂浇注变压器作为主要部件，并对外部设计进行相应改造。

1. 变压器的内部设计

矿用变压器的外壳必须具备防爆能力。防爆变压器的结构设计以电磁设计计算为基础，重点在于降低损耗、提高绝缘强度和降低温升。用于井下采矿作业的变压器必须便于运输和安装，因此需要尽量缩小变压器的整体尺寸。这可以通过优化铁心设计和高、低压绕组线圈来实现。

2. 铁心的选择

铁心材料应采用高磁导率的冷轧硅钢片。铁心表面涂覆环氧树脂并固化，以提供卓越的防潮和防腐性能。整个铁心组件采用低磁钢板和钢带紧固，以降低噪声水平。除降低噪声外，设计还必须兼顾温度和能耗。铁心应采用较低磁通密度设计，避开磁滞膨胀区，从而降低空载条件下的能耗。

3. 高、低压线圈设计

高压线圈应采用圆柱形结构，层间以玻璃纤维增强，并用环氧树脂浇注成坚实的整体。线圈应分段浇注，以降低线圈内部的电场强度。线圈两侧设有纵向通风道，以增强散热。低压线圈采用铜箔绕制，同样浸渍环氧树脂。

4. 变压器外壳设计

变压器外壳必须能承受内部爆炸产生的压力，同时防止内部爆炸性气体引发全矿井爆炸或火灾。外壳应采用强度极高的材料制造，并具有良好的散热性能。

关键注意事项

1. 必须严格控制环氧树脂材料，一般选用H级材料。为提高导热性能、机械性能和电气性能，应加入促进剂、固化剂等添加剂，使环氧树脂的热膨胀系数与铜导线相匹配。

2. 线圈应在高温和真空环境中浇注，确保浇注过程中无潮气存在。

3. 设计前应在铁心和绕组附近设置附加冷却装置，通常采用通风道。在极端条件下，可采用油冷或水冷方式增强变压器内部散热。

4. 防爆外壳的设计也应考虑散热。可采用波纹式外壳结构，因为波纹可增大防爆外壳的表面积，使内部热量更快散发。