关于电压互感器叠片铁芯叠装及焊接技术的研究

【摘要】互感器最早出现于19世纪末。随着电力工业的发展，互感器的电压等级和准确级别都有很大提高，还发展了很多特种互感器，如电压、电流复合式互感器、直流电流互感器，高准确度的电流比率器和电压比率器，大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的光电互感器，以及SF6全封闭组合电器（GIS）中的电压、电流互感器。在电力工业中，要发展什么电压等级和规模的电力系统，必须发展相应电压等级和准确度的互感器，以供电力系统测量、保护和控制的需要。为提高社会效益和经济效益，各行各业都开始加强对工艺技术的研究与生产的优化，通过不断的技术改善，达到提高生产效率、降低制造成本、清洁生产、优化生产的目的。本文通过对互感器关键制造工艺铁芯叠装及焊接技术的研究，在传统制造工艺的基础上研发一种工艺制造流程及方法，为企业高质、高效、稳定的生产提供充分的技术保障与支持。

【关键词】互感器；叠装工艺；焊接

1、前言

随着很多新材料的不断应用，互感器也出现了很多新的种类，电磁式互感器得到了比较充分的发展，其中铁心式电流互感器以干式、油浸式和气体绝缘式多种结构适应了电力建设的发展需求。然而随着电力传输容量的不断增长，电网电压等级的不断提高及保护要求的不断完善，一般的铁心式电流互感器结构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代电力系统自动化、电力数字网等的发展需要。随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，简称光电电流互感器。国际电工协会已电子式电流互感器的标准。电子式互感器的含义，除了包括光电式的互感器，还包括其它各种利用电子测试原理的电压、电流传感器。我们通过对互感器关键制造工艺铁铁芯叠装及焊接技术的研究，在传统制造工艺的基础上研发一种工艺制造流程及方法，为企业高质、高效、稳定的生产提供了充分的技术保障与支持，使企业在未来的市场竞争中更具有优势。

2、传统工艺对产品的影响

制造技术是一个不断创新、不断发展并且只有在实际生产过程才能得到不断完善和改进的一个过程。互感器作为一种工业设备，经过多年的发展，取得了长足的进步，具有一定的优点，但是也具有一定的缺点。当今社会，各行各业竞争激烈如火如荼，都加强了对生产效率的提升、产品质量的提升、制造成本的降低等方面的研究与投入，通过不断的开发新技术、新工艺、新方法的开发，使企业获得长足的发展。归根结底，对传统工艺的改进、改造，就为了使企业获得更高的生产效率、更稳定的产品质量和更低的产品投入，在这个过程中，自动化生产是优先选择方案。众所周知，自动化生产以其超高的稳定性、超高的生产效率，早已替代传统作业模式，深受人们喜爱，但是自动化加工往往投入成本非常大，后期的维修维护成本非常高，对于中小型企业而言，压力是非常大的，并且，自动化生产一般要求整体自动化生产效应才能发挥出明显效果。政府提出的2025智能制造也是如此，对于单工序或是个别几个工序的自动化、智能化生产并不能解决实质性的问题，改善效果不是很明显。对于互感器铁芯叠装工艺而言，硅钢片铁芯的叠装过程极其繁琐、乏味，费时费力，并且新进员工的培养周期长，不仅严重影响生产效率，而且由于加工过程中的操作规范性问题、焊接技术问题等原因导致叠片歪曲、变形、焊缝不均、杂质等缺陷，严重影响了产品使用的安全性、稳定性及其它一系列问题的产生。

3、具体实施方法

随着现代制造技术的日益提高与科学技术的突飞猛进，大力发展互感器制造技术，不断发现产品制程中存在的各种问题，以达到精益生产、清洁生产、优化生产、稳定生产的目的与效果。如何通过技术手段在不增加成本的前提下，实现上述效能成为研究课题，通过不断开发的新技术、新工艺、新方法以达到提高生产力的思维方法与手段，符合企业发展与行业进步的需要。因此，我们通过大量的生产实践经验，经过认真的分析、总结、整理，得到了下面的方法，这种方法具有更高的作业效率及品质保证。

首先，通过一定的技术手段对原材料状态进行仔细检查、检验，确认来料各项技术指标要满足要求，并做好记录，检查合格的产品要进行明显标记、标识并根据现在5S管理要求放在指定区域，对于不良品也要认真做好记录，并与正常产品进行分离处理。对于电压互感器铁芯而言，原材料方面主要是对硅钢片的检验，包括硅钢片的厚度、硬度、强度、弹性模量等，对剪好的硅钢片，要确认其外观状态规格尺寸、毛刺要求（≤0.04mm）、断面状态是否合格，有无伤痕、弯曲、变形、凹痕、凹坑等缺陷，经确认合格的硅钢片方可使用；

其次，是叠片。将各级片分别单独选好，以备取用，然后按照图纸要求，在叠片夹板上进行叠片，片的接缝不超过0.5mm；铁片参差不齐≤1.0mm；不允许有搭头；叠厚偏差根据级别不同，偏差要求不同：最小级（即心柱最窄的片）叠厚偏差±0.2mm，中间级偏差为±0.2mm +0.50mm/-0.20mm，主级（心柱最宽片）偏差为+0.30mm/0，总叠厚偏要严格控制在要求范围内；确认叠片完好后，将叠片靠齐：铁芯框完全叠好后，用铜锤轻打靠齐，尺寸偏差符合要求后，用工装或夹件夹紧，再复查一遍各部尺寸应仍合格；

最后，对叠好的硅片进行焊接（带夹件孔的除外），要注意调整氩弧焊机的电流大小，使之适中，保证焊缝的均匀，从三面将铁芯每级焊好，焊口为一道或两道，然后将各级叠在一起，总焊在一起，三面焊接，焊口一般为1道或2道，留出一个轭柱不焊以备套装线圈；注意事项：氩弧焊机操作时要注意安全，防止弧光伤人；新产品试制要求；产品第一次叠片时，必须将各级片都分别单独夹好后，进行测量，根据各级公差要求，然后记下每级的确切片数，以后按此叠片，在公差符合要求后，方可靠齐焊接。

4、结论及下一步工作方向

标准化、规范化、自动化、智能化是工业制造企业的最终发展目标，但是就目前国情而言，这条路可能还是很漫长。扎实的理论基础、标准的作业规范与指导仍是我们进行技术创新与改造的动力，也是我们进行优化生产、高效生产的保障。我们也将继续发扬这种精神，通过本职工作的规范与完善，推动企业的整体进步与提升。

参考文献

[1]杨大钰.『浅谈大型变压器钱芯叠装工艺.电力学报，2007年第22期.