真空高壓浸漬 VPI 技術介紹與應用

最後更新日期: 2025 年 3 月 11 日

什麼是真空高壓浸漬VPI

真空高壓浸漬(Vacuum Pressure Impregnation,VPI)是一種先進的絕緣處理技術,主要應用於電機、變壓器、發電機與高壓設備的繞組絕緣強化。該技術通過真空抽氣與高壓浸漬的方式,使絕緣漆或凡立水能夠深入滲透到電機繞組、線圈內部,從而提高絕緣性能、耐久性和防潮能力。

相比於傳統的滴塗(Trickle Impregnation)或普通浸漬(Dipping Impregnation),VPI 技術可以確保絕緣材料滲透更深,氣泡更少,並能有效增強設備的耐壓性與抗環境影響能力。

VPI 的工藝流程

(1) 預處理(Pre-Treatment)
清潔繞組與待處理部件,去除灰塵與雜質。
進行乾燥處理,確保無水分殘留,以防影響絕緣滲透效果。

(2) 真空抽氣(Vacuum Stage)
將電機或變壓器繞組放入 VPI 罐內。
進行深度真空抽氣,去除繞組內部的空氣與水分,確保絕緣漆能夠完全滲透。
確保無氣泡殘留。

(3) 高壓浸漬(Pressure Impregnation)
在真空狀態下,引入絕緣凡立水。
施加高壓,使絕緣材料深度滲透到繞組內部。
高壓保持一段時間,確保絕緣材料完全填充空隙。

(4) 滴乾與固化(Draining & Curing)
完成浸漬後,移除多餘的絕緣材料。
送入高溫烘烤爐(150°C~180°C)進行熱固化,以提升塗層耐久性與機械強度。

(5) 最終檢測(Final Inspection)
進行介電強度測試與耐壓測試,確保絕緣層無氣泡、無裂紋。
測試設備的耐濕性、抗震性與抗電暈能力。

VPI 技術的主要優勢

(1) 提高電機與變壓器的絕緣強度
VPI 完全填充繞組內部的細微間隙,顯著提高耐電壓與介電強度。
減少繞組內部的空氣間隙,降低局部放電(Partial Discharge, PD)風險。

(2) 增強防潮與耐化學腐蝕性
VPI 封閉繞組內部的空隙,防止水分與污染物滲透,提高設備在潮濕、高鹽霧環境下的適應性。
抵禦變壓器油、冷卻液與工業化學物質的侵蝕。

(3) 提高機械強度,延長設備壽命
高壓浸漬後的絕緣塗層,能有效增強電機繞組的機械強度,抵抗震動與高速運行產生的應力。
減少繞組因長時間運行導致的機械磨損,提高運行可靠性。

(4) 降低運行噪音與能量損耗
絕緣塗層的均勻包覆可減少繞組振動,降低運行噪音。
減少因電暈放電與電流洩漏導致的能量損耗,提高電機與變壓器的效率。

(5) 適用於高壓與高溫環境
VPI 可適用於 10kV 以上的高壓電機,確保設備在高電壓環境下穩定運行。
可承受較高溫度(180°C 以上),適用於高速與高溫工況的發電機與馬達。

VPI 在不同設備中的應用

(1) 高壓電機與發電機
用於大功率發電機(風力發電、水力發電、火力發電),提高運行可靠性。
適用於高電壓電機(10kV 以上),確保電氣穩定性。

(2) 變壓器與電抗器
提高線圈絕緣能力,防止局部放電,適用於大型變壓器與輸電設備。
增強耐環境能力,防止潮濕與化學腐蝕。

(3) 軍工與航空航太設備
軍用電機、航太設備需在極端條件下運行,VPI 可提供高耐熱與高電壓絕緣能力。

(4) 軌道交通與電動車馬達
電動車(EV)與高速列車的馬達需要更高的耐電壓與防潮性,VPI 可確保長期穩定運行。

VPI 技術的環保與未來發展

隨著環保法規的加嚴,VPI 技術的發展趨勢包括:
水性凡立水與低 VOC 絕緣材料:減少溶劑揮發對環境的影響。
更高效率的固化工藝:縮短固化時間,提高生產效率。
智能監測技術:透過 AI 與 IoT 即時監控絕緣品質,提高可靠性。

結論

真空高壓浸漬(VPI)是一種高效、可靠的絕緣強化技術,能顯著提升電機、變壓器與電子設備的絕緣性能、耐候性與機械強度。相較於傳統浸漬技術,VPI 提供更深層的滲透、更高的耐壓性與更長的設備壽命,適用於高電壓、高溫、高負載的嚴苛環境。

隨著電動車、智慧電網與新能源產業的發展,VPI 技術將在未來電機與電氣設備的製造與維護中扮演更加關鍵的角色。