一種局部自粘漆層高溫高粘合強度換位導線的製作方法
2023-09-11 14:14:40 1
本實用新型涉及一種局部自粘漆層高溫高粘合強度換位導線，屬於變壓器繞組線技術領域。
背景技術：
自粘漆包線是以縮醛漆包扁線為基礎，外塗環氧粘合漆而成，是應用於變壓器繞組的理想材料，隨著變壓器設計容量和電壓等級的不斷增大，變壓器用繞組線對導線的要求越來越高，既要滿足機械強度需求，同時還要保證延伸率，不能增大電阻率。背景技術的銅扁線加工方法是：在硬度120MPa以下時，採用銅杆--擠壓--塗漆—換位—收線的生產方法；在生產120Mpa-200 Mpa半硬線時，採用銅杆--擠壓--塗漆--壓輪壓制硬度—換位—收線的工藝方法，該種半硬線加工方法制出的繞組線在延伸率減小的情況下應力加大、電阻率增大，不能兼顧繞組線機械性能和電性能和繞制工藝性。對於硬度在200MPa以上的電磁線尚無理想的生產工藝。
隨著變壓器電壓等級及容量的提高，變壓器安全運行參數要求越來越高。傳統環氧粘合漆在高溫（120℃）粘合強度極低，起不到在高溫下或線圈受到大電流衝擊時增加導線機械強度的作用。為此變壓器設計者提出了在高溫下漆包線粘結強度大於4Mpa技術要求，同時提出了導線整體抗彎強度在高溫下的新的技術要求。目前，電磁線行業中自粘漆包線產品烘爐時存在的弊端是：塗覆的環氧粘合漆（該漆將兩根電磁線粘合到一起）在變壓器線圈烘爐時（烘爐溫度120℃），隨著爐溫的升高，導線間粘合強度逐漸變小，直至幾乎沒有，這樣環氧粘合漆將失去作用，使得導線之間鬆散，不能較好的粘合到一起，從而造成變壓器機械性能和抗衝擊力減小（具體實驗參數變化見附表1）。
因此，必須採用一種創新的自粘漆，新的塗漆工藝將導線緊密粘貼，乃至加熱時也不會降低粘度，來保證導線間粘結強度。
換位導線是由多根單導體經過換位絞合在一起的，每根導線與另一根導線發生位置交換時導線要發生一個型變，相鄰兩根導線換位處的軸向長度就是換位節距（附圖2中L），減小換位節距可以增加同一長度導線的換位次數，使換位導線整體結構更為緊密，提高導線機械性能，因此力爭減小換位節距也是生產廠家所追求的最優效果。目前電磁線通常換位線多採用外層繞包絕緣紙或絕緣網帶來絕緣或綑紮，不利於散熱。
技術實現要素：
本實用新型目的是提供一種局部自粘漆層高溫高粘合強度換位導線，通過專門設計的塗漆工裝來保證局部自粘漆層的分布界線明顯性和漆膜分布及厚度的穩定性，在自粘漆保持恆定壓力、恆定流量、恆定速度下均勻的塗在漆包線的寬面，實現自粘漆塗層寬度可控，控制精度達到0.5mm，厚度達到0.03±0.01mm，用該種漆包線製成的換位導線完全避免了可能由自粘漆在融融狀態時漆包單線r角位置產生的氣泡，避免了變壓器抽真空時產生氣體，避免局放的可能；同時，減少了繞制處理後線圈軸向高度上的調整工作，改善了繞組的空間因數，同時減少了自粘漆的用量，降低了自粘漆包線成本，使繞組具有更好的冷卻效果，解決背景技術中存在的上述問題。
本實用新型的技術方案是：
一種局部自粘漆層高溫高粘合強度換位導線，包含高性能銅扁線、縮醛漆層、高溫高粘合自粘漆層、外包層和中間襯紙，高性能銅扁線外面設有縮醛漆層，稱為漆包線，漆包線截面為矩形結構，截面上兩個較長一邊（寬面）的外面塗高溫高粘合自粘漆層，截面上兩個較短一邊（窄面）的外面不塗高溫高粘合自粘漆層；5-81中的奇數根漆包線，分為數量最大且相同的兩組，另外剩餘一根漆包線，每組漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，剩餘的一根漆包線設置兩組導線的上面；各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層緊密粘合在一起；兩組導線之間設有中間襯紙，中間襯紙隔開兩組導線；全部漆包線構成導線束，導線束的外面設有外包層；所述外包層為絕緣繩，綁紮纏繞在導線束外面；高溫高粘合自粘漆層厚度為0.03-0.04mm。
所述漆包線共有七根，三根漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，兩組導線的上面設置一根漆包線。各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層緊密粘合在一起，七根漆包線構成導線束，導線束的外面設有外包層。
本實用新型由於在兩組導線之間夾上中間襯紙，避免換位導線在繞制變壓器線圈過程中導體間進行磕碰，影響絕緣，造成不必要的損失。
生產過程：
1、將銅杆通過擠壓機或拉絲機製成規格的裸銅扁線；
2、將銅扁線在塗漆機上進行塗漆；先在銅扁線外塗制縮醛漆，稱為漆包線，外層再塗具有自粘特性的高溫高粘合自粘漆，漆包線截面為矩形結構，截面上兩個較長一邊（寬面）的外面塗高溫高粘合自粘漆層，截面上兩個較短一邊（窄面）的外面不塗高溫高粘合自粘漆層；為保證塗漆厚度必須統籌控制速度和爐溫，高溫高粘合自粘漆層厚度控制在0.03-0.04mm，寬度控制在±0.5mm，保證高溫高粘合自粘漆發揮作用；
3、將5-81中的奇數根塗好漆的漆包線，在換位生產線上進行換位生產，生產換位導線，全部的漆包線，分為數量最大且相同的兩組，另外剩餘一根漆包線，每組漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，剩餘的一根漆包線設置兩組導線的上面；各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層緊密粘合在一起；
為加大換位導線緊密程度，減小換位節距，相對布置的一對頂輪，漆包線在兩個頂輪之間通過，使漆包線軸向變形，形成一個S彎；減小換位節距，改變頂的輪旋轉直徑；例如：將頂輪直徑減小20-30%，同時改變換位生產線的運行參數，改變換位生產線的傳動比，使換位生產線達到動態平衡；當換位導線寬度b≤6mm時，換位節距最小，為30mm，當換位導線寬度b＞6mm時，換位節距達到5b，實現換位導線最優機械性能；為防止換位導線在繞制變壓器線圈過程中導體間進行磕碰，影響絕緣造成不必要的損失，在換位導線打制過程中，在兩組導線中間夾一層中間襯紙，起到保護作用；
4、多根漆包線經過換位絞合後形成一根導線束，為了提高其緊密程度，背景技術是在最外層繞包絕緣紙，但是絕緣紙不利於變壓器運行中變壓器油的循環，影響散熱性能，因此，本實用新型採用絕緣網包帶或絕緣繩在導線束外面進行外部綑紮，綑紮好最後進行收線，為產品。
本實用新型的有益效果是：高溫高粘合自粘漆保持恆定壓力、恆定流量、恆定速度下均勻的塗在漆包線的寬面，實現自粘漆塗層寬度可控，控制精度達到0.5mm，厚度達到0.03±0.01mm，用該種漆包線製成的換位導線完全避免了可能由自粘漆所產生的局部放電，並減少了繞制處理後線圈軸向高度上的調整工作，改善了繞組的空間因數，同時減少了自粘漆的用量，降低了自粘漆包線成本，使繞組具有更好的冷卻效果。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例換位線截面圖；
圖2是本實用新型實施例導線換位節距的形成示意圖；
圖3是本實用新型實施例局部塗自粘層工裝示意圖；
圖4是本實用新型實施例局部塗自粘層工裝側視示意圖；
圖中：高性能銅扁線1、縮醛漆層2、高溫高粘合自粘漆層3、外包層4、中間襯紙5、頂輪6、換位節距L、擋輪8、後體9、前體10、油漆通道11、油漆入口12、油漆出口13、豁口14、漆包線摩擦面15。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。
一種局部自粘漆層高溫高粘合強度換位導線，包含高性能銅扁線1、縮醛漆層2、高溫高粘合自粘漆層3、外包層4和中間襯紙5，高性能銅扁線1外面設有縮醛漆層2，稱為漆包線，漆包線截面為矩形結構，截面上兩個較長一邊（寬面）的外面塗高溫高粘合自粘漆層3，截面上兩個較短一邊（窄面）的外面不塗高溫高粘合自粘漆層；5-81中的奇數根漆包線，分為數量最大且相同的兩組，另外剩餘一根漆包線，每組漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，剩餘的一根漆包線設置兩組導線的上面；各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層3緊密粘合在一起；兩組導線之間設有中間襯紙5，中間襯紙5隔開兩組導線；全部漆包線構成導線束，導線束的外面設有外包層4；所述外包層4是絕緣繩綁紮纏繞在導線束外面；高溫高粘合自粘漆層控制在0.03-0.04mm。
本實施例中，所述漆包線共有七根，三根漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，兩組導線的上面設置一根漆包線。各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層3緊密粘合在一起，七根漆包線構成導線束，導線束的外面設有外包層4。
本實用新型由於在兩組導線之間夾上中間襯紙5，避免換位導線在繞制變壓器線圈過程中導體間進行磕碰，影響絕緣，造成不必要的損失。
生產過程：
1、將銅杆通過擠壓機或拉絲機製成規格的裸銅扁線；
2、將銅扁線在塗漆機上進行塗漆；先在銅扁線外塗制縮醛漆，稱為漆包線，外層再塗具有自粘特性的高溫高粘合自粘漆，漆包線截面為矩形結構，截面上兩個較長一邊（寬面）的外面塗高溫高粘合自粘漆層，截面上兩個較短一邊（窄面）的外面不塗高溫高粘合自粘漆層；為保證塗漆厚度必須統籌控制速度和爐溫，高溫高粘合自粘漆層厚度控制在0.03-0.04mm，寬度控制在±0.5mm，保證高溫高粘合自粘漆發揮作用；
3、將5-81中的奇數根塗好漆的漆包線，在換位生產線上進行換位生產，生產換位導線，全部的漆包線，分為數量最大且相同的兩組，另外剩餘一根漆包線，每組漆包線上下層疊布置，為一組導線，兩組導線排列布置，剩餘的一根漆包線設置兩組導線的上面；各個漆包線相互接觸的高溫高粘合自粘漆層緊密粘合在一起；
為加大換位導線緊密程度，減小換位節距，相對布置的一對頂輪，漆包線在兩個頂輪之間通過，使漆包線軸向變形，形成一個S彎；減小換位節距，改變頂的輪旋轉直徑；例如：將頂輪直徑減小20-30%，同時改變換位生產線的運行參數，改變換位生產線的傳動比，使換位生產線達到動態平衡；當換位導線寬度b≤6mm時，換位節距最小，為30mm，當換位導線寬度b＞6mm時，換位節距達到5b，實現換位導線最優機械性能；為防止換位導線在繞制變壓器線圈過程中導體間進行磕碰，影響絕緣造成不必要的損失，在換位導線打制過程中，在兩組導線中間夾一層中間襯紙，起到保護作用；
4、多根漆包線經過換位絞合後形成一根導線束，為了提高其緊密程度，背景技術是在最外層繞包絕緣紙，但是絕緣紙不利於變壓器運行中變壓器油的循環，影響散熱性能，因此，本實用新型採用絕緣網包帶或絕緣繩在導線束外面進行外部綑紮，綑紮好最後進行收線，為產品。
所述漆包線外層再塗具有自粘特性的高溫高粘合自粘漆，採用局部塗自粘層工裝進行操作，該局部塗自粘層工裝由擋輪8、後體9和前體10組成，擋輪8的後面設有後體9，前面設有前體10，後體9內設有油漆入口12，通過油漆通道11與前體10上的油漆出口13相連通；前體10的油漆出口13處設有漆包線摩擦面15；漆包線塗高溫高粘合自粘漆的一面與漆包線摩擦面15相接觸，高溫高粘合自粘漆通過油漆入口12、油漆通道11、油漆出口13，實現漆包線局部塗高溫高粘合自粘漆層。
實施例中，包含如下步驟：
1、將拉製成型的銅扁線進行塗漆，該塗漆方法採用先塗縮醛漆，局部塗自粘漆形式；
首先在銅扁線外層塗制規定厚度的縮醛漆，稱為漆包線；然後在採用局部塗自粘層工裝僅在漆包線相接觸的（寬面）大面塗制高溫高粘合自粘漆實現局部塗自粘層，（參照附圖3）。
2、高溫高粘合自粘漆，實現線圈烘爐乾燥時，導線間粘合強度在一定溫度範圍內隨著溫度的升高粘合強度基本不變。
方法：高溫高粘合強度換位導線塗漆是內層塗規定厚度的縮醛漆，起絕緣作用，外層塗特殊的高溫高粘合自粘漆，高溫高粘合自粘漆其同縮醛漆一起，有可能會降低擊穿電壓，為避免上述危險，塗制的高溫高粘合自粘漆層必須控制在0.03-0.04mm之間，既不能太厚也不能太薄，並配合爐溫和車速，達到最佳運行效果，因此，加工範圍很窄，工藝技術水平要求較高，技術效果顯著。
效果：高溫高粘合自粘漆在高溫120℃時，粘合強度不小於4 Mpa（滿足變壓器用導線間粘合強度要求），可用於變壓器繞組，當線圈烘爐乾燥後，單根漆包線間不會發生位移，且更加整齊緊密的粘接到一起，這樣可加大變壓器線圈的機械強度和保持形狀的規整，增大抗短路衝擊力提高機械性能（本實用新型的導線間具體粘合強度實驗參數變化見附表2）。
本實用新型生產過程中通過專門設計的局部塗自粘層工裝來保證局部高溫高粘合自粘漆層層的分布界線明顯性和漆膜分布及厚度的穩定性，針對漆包線窄面不塗漆設計要求，塗漆時根據液態漆與固化後漆膜比例，在高溫高粘合自粘漆保持恆定壓力、恆定流量、恆定速度下均勻的塗在漆包線的寬面，實現自粘漆塗層寬度可控，控制精度達到0.5mm，厚度達到0.03±0.01mm，用該種漆包線製成的換位導線完全避免了可能由自粘漆所產生的局部放電，並減少了繞制處理後線圈軸向高度上的調整工作，改善了繞組的空間因數，同時減少了自粘漆的用量，降低了自粘漆包線成本，使繞組具有更好的冷卻效果。