CN104240804B - 一种变压器用耐热自粘换位导线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变压器用耐热自粘换位导线及其制备方法，在外绝缘层内设有两列宽面相互接触的耐热自粘漆包扁线，在两列耐热自粘漆包扁线的上面和下面沿窄面作同一转向的换位，在两列耐热自粘漆包扁线之间设有中间衬纸；所述耐热自粘漆包扁线包括横截面为带圆角的长方形导体，在导体的外部涂覆有底漆膜，在底漆膜的外部涂覆有面漆膜；在漆包扁线的横截面上，底漆膜的宽边呈圆弧形内凹，面漆膜的外轮廓为带圆角的长方形。本发明提供的耐热自粘换位导线可有效改善变压器绕组在高温下的机械强度，提高其抗短路能力，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明公开了一种变压器用耐热自粘换位导线，本发明还公开了一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，具体地说是用于变压器的耐热自粘换位导线。
背景技术
目前，随着变压器容量的不断增大以及对***稳定性的要求不断提高，对变压器设备的抗短路能力提出了更高的要求，采用自粘换位导线可有效满足变压器的这一性能要求。所谓自粘换位导线，即是在单根漆包扁线表面涂制合适的粘结层，当线圈经过恒压干燥后，各自粘漆包扁线间能够牢固的粘结在一起，形成一个刚体整体，从而大大增强线圈的抗弯性能、抗拉强度等机械性能，进而增强线圈的抗短路能力。
在常温下，普通自粘换位导线的机械强度可达到非自粘换位导线的4倍以上，但当普通自粘换位导线在100℃长期工作时，其粘结强度开始出现下降趋势，在120℃长期工作时，其粘结强度几乎与非自粘换位导线相当。在特定环境下，电力变压器绕组的工作温度可能会长时间处于100℃以上，甚至局部达到120℃，这时，由于普通自粘换位导线的粘结强度减弱，使得其机械强度降低，在短路冲击的作用下变压器绕组可能会产生扭曲变形等机械损伤，影响变压器运行的安全性和使用寿命。
发明内容
本发明的目的之一是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有较高的抗振动和抗短路能力、大大提高弯曲刚性并提高机械强度的变压器用耐热自粘换位导线。
本发明的另一目的是提供一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法。
按照本发明提供的技术方案，所述变压器用耐热自粘换位导线，在外绝缘层内设有两列宽面相互接触的耐热自粘漆包扁线，在两列耐热自粘漆包扁线的上面和下面沿窄面作同一转向的换位，在两列耐热自粘漆包扁线之间设有中间衬纸；所述耐热自粘漆包扁线包括横截面为带圆角的长方形导体，在导体的外部涂覆有底漆膜，在底漆膜的外部涂覆有面漆膜；在漆包扁线的横截面上，底漆膜的宽边呈圆弧形内凹，面漆膜的外轮廓为带圆角的长方形。
在漆包扁线的横截面上，当导体宽度小于或者等于5mm时，底漆膜的内凹量为0.005mm。
在漆包扁线的横截面上，当导体宽度大于5.00mm且小于或者等于10.00mm时，底漆膜的内凹量为0.010mm。
在漆包扁线的横截面上，当导体宽度大于10.00mm且小于或者等于15.00mm时，底漆膜的内凹量为0.015mm。
所述底漆膜的厚度为0.08mm～0.12mm，且底漆膜的材料为缩醛漆。
所述面漆膜的厚度为0.03mm～0.05mm，且面漆膜的材料为耐热自粘漆。
一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法包括以下步骤：
a、取已经生产的横截面为带有圆角的长方形导体，利用凹形的固定涂漆模具在导体的表面涂覆底漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在120℃～220℃，下层温度控制在220℃～310℃，中层温度控制在300℃～420℃，上层温度控制在380℃～450℃，运行速度控制在10m/min～13m/min，底漆固化形成底漆膜，得到耐热自粘漆包扁线半成品；
b、利用Half涂漆模具在耐热自粘漆包扁线半成品表面均匀涂覆面漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在160℃～180℃，下层温度控制在300℃～340℃，中层温度控制在350℃～390℃，上层温度控制在400℃～450℃，运行速度控制在7m/min～13m/min，面漆固化形成面漆膜，得到耐热自粘漆包扁线；
c、耐热自粘漆包扁线经换位成束后在其外部包覆外绝缘层，并经过牵引设备上盘卷绕形成耐热自粘换位导线。
采用本发明制备方法制成的耐热自粘漆包扁线，在室温(25℃)和高温时均表现出高的单线粘结强度，其单线粘结强度在室温时超过12N/mm2，在120℃时超过6N/mm2。与普通自粘漆包扁线相比，耐热自粘漆包扁线在120℃时的单线粘结强度提高了8倍以上。采用上述生产工艺制成的耐热自粘换位导线，在室温和高温时也表现出很高的整体弯曲刚性。经弯曲刚性测试后，耐热自粘换位导线在室温时的固化系数可达到12以上，在105℃时的固化系数可达到6以上，在120℃时的固化系数可达到3以上。本发明提供的耐热自粘换位导线可有效改善变压器绕组在高温下的机械强度，提高其抗短路能力，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明的横截面示意图。
图2是本发明中的单根耐热自粘漆包扁线的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
该变压器用耐热自粘换位导线，在外绝缘层1内设有两列宽面相互接触的耐热自粘耐热自粘漆包扁线2，在两列耐热自粘耐热自粘漆包扁线的上面和下面沿窄面作同一转向的换位，在两列耐热自粘耐热自粘漆包扁线之间设有中间衬纸3。所述耐热自粘耐热自粘漆包扁线2包括横截面为带圆角的长方形导体2.1，在导体2.1的外部涂覆有底漆膜2.2，在底漆膜2.2的外部涂覆有面漆膜2.3；在耐热自粘漆包扁线2的横截面上，底漆膜2.2的宽边呈圆弧形内凹，面漆膜2.3的外轮廓为带圆角的长方形。
在耐热自粘漆包扁线2的横截面上，当导体2.1宽度小于或者等于5mm时，底漆膜2.2的内凹量为0.005mm。
在耐热自粘漆包扁线2的横截面上，当导体2.1宽度大于5.00mm且小于或者等于10.00mm时，底漆膜2.2的内凹量为0.010mm。
在耐热自粘漆包扁线2的横截面上，当导体2.1宽度大于10.00mm且小于或者等于15.00mm时，底漆膜2.2的内凹量为0.015mm。
所述底漆膜2.2的厚度为0.08mm～0.12mm，且底漆膜2.2的材料为缩醛漆。
所述面漆膜2.3的厚度为0.03mm～0.05mm，且面漆膜2.3的材料为耐热自粘漆。
实施例1
本发明一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法包括以下步骤：
a、取已经生产的横截面为带有圆角的长方形导体规格1.40mm×6.07mm，利用凹形的固定涂漆模具在导体的表面涂覆底漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在130℃～135℃，下层温度控制在235℃～240℃，中层温度控制在350℃～370℃，上层温度控制在390℃～400℃，运行速度控制在10m/min，底漆固化形成厚度为0.09mm底漆膜，底漆膜的内凹量为0.010mm，得到耐热自粘漆包扁线半成品；
b、利用Half涂漆模具在耐热自粘漆包扁线半成品表面均匀涂覆面漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在165℃～170℃，下层温度控制在310℃～320℃，中层温度控制在355℃～365℃，上层温度控制在410℃～420℃，运行速度控制在10m/min，面漆固化形成厚度为0.04mm的面漆膜，得到耐热自粘漆包扁线；
c、25根耐热自粘漆包扁线规格1.40mm×6.07mm，经换位成束后在其外部包覆外绝缘层，并经过牵引设备上盘卷绕形成耐热自粘换位导线。
实施例1得到的耐热自粘耐热自粘漆包扁线的单线粘结强度见表1。
实施例1得到的耐热自粘换位导线的整体弯曲刚性见表2。
表1
表2
实施例2
本发明一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法包括以下步骤：
a、取已经生产的横截面为带有圆角的长方形导体规格1.22mm×5.04mm，利用凹形的固定涂漆模具在导体的表面涂覆底漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在120℃～125℃，下层温度控制在220℃～230℃，中层温度控制在300℃～310℃，上层温度控制在380℃～390℃，运行速度控制在10.5m/min，底漆固化形成厚度为0.08mm的底漆膜，底漆膜的内凹量为0.010mm，得到耐热自粘漆包扁线半成品；
b、利用Half涂漆模具在耐热自粘漆包扁线半成品表面均匀涂覆面漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在160℃～165℃，下层温度控制在300℃～310℃，中层温度控制在350℃～360℃，上层温度控制在400℃～410℃，运行速度控制在10.8m/min，面漆固化形成厚度为0.03mm的面漆膜，得到耐热自粘漆包扁线；
c、27根耐热自粘漆包扁线规格1.22mm×5.04mm，经换位成束后在其外部包覆外绝缘层，并经过牵引设备上盘卷绕形成耐热自粘换位导线。
实施例2得到的耐热自粘耐热自粘漆包扁线的单线粘结强度见表3。
实施例2得到的耐热自粘换位导线的整体弯曲刚性见表4。
表3
表4
实施例3
本发明一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法包括以下步骤：
a、取已经生产的横截面为带有圆角的长方形导体规格2.67mm×12.02mm，利用凹形的固定涂漆模具在导体的表面涂覆底漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在215℃～220℃，下层温度控制在305℃～310℃，中层温度控制在410℃～420℃，上层温度控制在440℃～450℃，运行速度控制在13m/min，底漆固化形成厚度为0.012mm底漆膜，底漆膜的内凹量为0.015mm，得到耐热自粘漆包扁线半成品；
b、利用Half涂漆模具在耐热自粘漆包扁线半成品表面均匀涂覆面漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在170℃～180℃，下层温度控制在330℃～340℃，中层温度控制在380℃～390℃，上层温度控制在440℃～450℃，运行速度控制在13m/min，面漆固化形成厚度为0.05mm的面漆膜，得到耐热自粘漆包扁线；
c、23根耐热自粘漆包扁线规格2.67mm×12.02mm，经换位成束后在其外部包覆外绝缘层，并经过牵引设备上盘卷绕形成耐热自粘换位导线。
实施例3得到的耐热自粘耐热自粘漆包扁线的单线粘结强度见表5。
实施例3得到的耐热自粘换位导线的整体弯曲刚性见表6。
表5
表6
采用以下操作步骤对耐热自粘漆包扁线单线进行粘结强度测试：将两根长度为110mm的耐热自粘漆包扁线的宽面搭接，搭接长度为25mm，试样粘结区长度上施加压强为1N/mm2，将受压试样放入120℃烘箱中固化24h后，在拉力试验机上对试样进行不同温度的拉断试验，拉伸速度为10mm/min。计算不同温度下的拉断力与搭接面积的比值即为单线粘结强度。
由表1、表3和表5可以看出，随着温度的升高，普通耐热自粘漆包扁线的粘结强度急剧下降，而耐热自粘漆包扁线的粘结强度则变化不大，在120℃高温时，耐热自粘漆包扁线的单线粘结强度是普通自粘漆包扁线的8倍以上。由于本发明的耐热自粘漆包扁线的单线粘结强度得到大大提高，所以，由多根耐热自粘漆包扁线的单线制成的耐热自粘换位导线的粘结强度也会得到大大提高。
采用以下操作步骤对耐热自粘换位导线的整体弯曲刚性进行测试：耐热自粘换位导线的试样长度约为200mm，在换位导线径向高度方向上施加压强为1N/mm2，将受压试样进行固化处理，固化温度为115～125℃，固化时间为48h，试样冷却后进行弯曲刚性试验，所用压头半径5mm，支撑跨度100mm，试验速度10mm/min，最小挠度5mm。弯曲试验条件分别为：1)25℃时检测；2)105℃时保温60min后检测；3)120℃时保温60min后检测。
由表2、表4和表6可以看出，随着温度的升高，普通自粘换位导线的刚性急剧下降，而耐热自粘换位导线的刚性则变化不大，在105℃、120℃高温时，耐热自粘换位导线的刚性是普通耐热自粘换位导线的3倍以上，有效改善变压器绕组在高温下的机械强度，提高其抗短路能力，延长其使用寿命。
Claims (6)
1. 一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：
a、取已经生产的横截面为带有圆角的长方形导体（2.1），利用凹形的固定涂漆模具在导体（2.1）的表面涂覆底漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在120℃~ 220℃，下层温度控制在220℃ ~
310℃，中层温度控制在300℃ ~ 420℃，上层温度控制在380℃ ~ 450℃，运行速度控制在10m/min
~13m/min，底漆固化形成底漆膜（2.2），所述底漆膜（2.2）的宽边呈圆弧形内凹，得到耐热自粘漆包扁线半成品；
b、利用Half涂漆模具在耐热自粘漆包扁线半成品表面均匀涂覆面漆，进入立式漆包烘炉进行烘烤固化，立式漆包烘炉的入口温度控制在160℃ ~ 180℃，下层温度控制在300℃ ~ 340℃，中层温度控制在350℃
~ 390℃，上层温度控制在400℃ ~ 450℃，运行速度控制在7 m/min ~ 13m/min，面漆固化形成面漆膜（2.3），得到耐热自粘漆包扁线（2）；
c、耐热自粘漆包扁线（2）经换位成束后在其外部包覆外绝缘层（1），并经过牵引设备上盘卷绕形成耐热自粘换位导线。
2.如权利要求1所述的一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是：在漆包扁线（2）的横截面上，当导体（2.1）宽度小于或者等于5 mm时，底漆膜（2.2）的内凹量为0.005 mm。
3.如权利要求1所述的一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是：在漆包扁线（2）的横截面上，当导体（2.1）宽度大于5.00 mm且小于或者等于10.00 mm时，底漆膜（2.2）的内凹量为0.010 mm。
4.如权利要求1所述的一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是：在漆包扁线（2）的横截面上，当导体（2.1）宽度大于10.00 mm且小于或者等于15.00 mm时，底漆膜（2.2）的内凹量为0.015 mm。
5.如权利要求1所述的一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是：所述底漆膜（2.2）的厚度为0.08 mm ~ 0.12 mm，且底漆膜（2.2）的材料为缩醛漆。
6.如权利要求1所述的一种变压器用耐热自粘换位导线的制备方法，其特征是：所述面漆膜（2.3）的厚度为0.03 mm ~ 0.05 mm，且面漆膜（2.3）的材料为耐热自粘漆。
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