抗电晕线开发

抗电晕漆包线产品的研发与试制摘要：简要介绍了一种抗电晕漆包线的试制情况，包括材料的使用、生产工艺的控制，并对性能进行了试验研究。关键词：漆包线抗电晕抗脉冲性一、 引言近年来国外交流电机变频调速技术正在迅速发展，开发变频电机用的抗电晕漆包线成为行业新的热点。但由于在高频下，会产生脉冲高电压，导致局部放电；积累空间电荷，使匝间线圈很易热击穿，出现电机过早损坏的现象，电机寿命有的只有1~2年，有的甚至只有几个星期，从而减少电机寿命。因此变频电机绝缘结构和新型绝缘材料的研制成为各国的前沿研究课题。江铜-台意公司现有一些客户都在开发变频电机，要求公司合作开发抗电晕漆包线。如江苏南通万高（WEG）电机公司，该公司是由巴西（WEG）独资并购企业，主要生产高压电机，月产能在1500台，现在试用PhelpsDodge公司抗电晕漆包线。台湾东元电机是台湾最大的电器公司，2007年已和公司签订抗电晕漆包线开发合作意向书；美的清江威灵电机有限公司10%~20%高压电机产品转向变频电机，2008年7月份双方相互现场走访调查，确定Q（ZY/XY）-2/200BP ①1.25mm、①1.30mm、①1.50mm、抗电晕漆包线的小量试制。二、 抗电晕漆包线的绝缘涂料选择与涂漆技术控制1目前世界上抗电晕漆包线涂料生产厂家主要是ELANTAS集团ELANTASPDG美国分公司与杜邦的德国分公司。我们公司主要选用是ELANTASPDG公司的抗电晕涂料，该涂料主要是在聚酰胺/酰亚胺涂料基础上添加无机填料TiO2与少量的Al2O3和SiO2。添加无机填料TiO2与少量的Al2O3和SiO2，其目的是在保证聚酰胺/酰亚胺涂料良好的综合性能基础上，利用无机填料的良好电荷屏蔽作用，使生产出漆包线实现耐电晕的功能。其基本检测指标如卜表:抗电晕涂料标准范围测验条件测量结果外观灰白色目测灰白色不透明液体固体含量28.5%~31.5%180°C/1g/1h30.9%粘度600~1200mpas23°C850mpas2.2抗电晕漆包线是在聚酯亚胺（或聚酯）+聚酰胺/酰亚胺复合漆包线基础上的进一步开发产品，主要是在其结构上增加抗电晕涂层，从产品结构设计上主要有三涂层与双涂层两种方式如下图。江铜-台意公司在立式机台制作采用三涂层结构7+6+4方式进行产品设计，第一涂采用180级聚酯亚胺涂料；第二涂采用抗电晕涂料，即抗电晕漆层在中间；第三涂层再用聚酰胺/酰亚胺涂料。2.3抗电晕漆包线的涂漆工艺控制非常重要。由于抗电晕漆包线在高频电场环境工作，要求绝缘层的完整不能有缺陷产生高压针孔，所以在生产前我们用溶剂彻底循环清洁涂漆系统2次，防止涂漆过程中夹带有导电介质在绝缘层内。其二抗电晕涂料是生产的关键环节，抗电晕涂料是在聚酰胺/酰亚胺涂料基础上添加无机填料TiO2与少量的A12O3和SiO2，这些无机填料在漆液中要保持均分布，防止发生沉淀，我们在抗电晕供漆系统中取消过滤芯，并在加漆前搅拌20分钟，有效的保证涂漆均匀效果。其三抗电晕漆中的无机填料在电荷屏蔽的同时，会降低漆膜的附着性与热冲性，同时在烘炉内高温烘烤过程中极易收缩产生漆瘤，通过调整涂漆模具工艺，从开始3+8+5；7+8+2调整到最后7+6+4涂漆结构，生产效果最合适。涂料工艺效果图如下:三、 抗电晕漆包线的导体材料的选择与控制导体材料占漆包线结构比重的97%左右，铜导体材料要求同样非常严格。抗电晕漆包线对铜材的要求主要表面光洁，不能有毛刺、开裂、夹杂、表面氧化锈蚀、铜粉。在拉制过程中主要注意以下几方面：选用连铸连轧低氧铜杆材料。最好控制氧含量在350ppm以下。要求用连拉丝联包漆漆设备。拉丝乳液要求清洁、润滑、清冼与冷却效果好。拉丝模具精度高，光滑度好，出口模尽量用钻石模具。涂漆前要求有2道铜粉擦扫，退火前后两次铜线清洗控制。四、 抗电晕漆包线工艺参数确定与性能检测4.1以中1.25为例，说明抗电晕漆包线生产主要工艺参数如下表:机台V1-4制作目的新产品客户：100022技品种Q(ZY/XY)-2/200BP完成尺寸（mm）涂漆道数

术标准及制作工艺规格①1.25目标值1.3357+6+4铜材种类SCR规格适用标准GB6109.11线速 65m/min铜材规格①2.60表面润滑剂F油涂料355/40G+抗电晕涂料+595/36烘焙温度600°C催化剂警报800C主循环风机4000±200rpm退火温度600+600°C排废风机3000±200rpm拉丝模具排列：1.264-1.416-1.589-1.783-2.000-2.244-2.518涂漆模具排列下涂：1300-1305-1310-1315-1320-1325-1330中涂：+1335-1340-1345-1350-1355-1355上涂：+1360-1360-1365-13654.2试制的Q(ZY/XY)-2/200BP抗电晕漆包线，常规性能参照GB6109.11-90《200级聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包铜圆线》测验，抗电晕性能公司不具检测条件送上海电线电缆所与美国UL试验室进行测验，均符合要求，测试结果见下表：检测项目技术要求公司测验上缆所测验UL测验：condition导体尺寸±0.012mm1.2481.247Temperature180CPositiveVoltage+1250VNegativeVoltage-1250VFrequency20,000HZPositivePulseWidth24.00E-6secondsNegativePulseWidth23.50E-6secondsPositiveDelay2.50E-8NegativeDelay2.50E-8PositiveDutyCycle48%NegativeDutyCycle47%外径W1.349mm1.3321.331漆膜厚度N0.067mm0.0840.084伸长率N31%4443回弹角W37°3132圆棒卷绕1D卷绕不开裂未开裂未开裂剥离扭绞N88转N92转未失去附着性热冲击3D/220C/30min漆膜未开裂漆膜未开裂软化击穿320C/2min未击穿未击穿耐刮(平均/最小)12.9/11.0N21.51/20.79N19.3/17.3N室温击穿电压N5.0KV11.5/11.9/10.2/10.4/10.613.3/10.5/7.8/14.5/12.9高温击穿电压N3.8KV11.2/10.7/10.9/10.6/10.99.9/7.3/8.5/8.4/8.7漆膜连续性W5/30M0个/3000V0个/1500VPulseEndurance（minutes上缆所耐电晕性(双极性方波，频率20KHz，脉冲电压1500V，脉冲上升时间100ns，温度90C)，击穿时间N200min1113/1735/314/1235/1427（均1164）132.8/29.3/61.8/89.2/60.1（均75）五、结论：江铜-台意公司试制