CN101894613A - 风力发电机用的电磁线 - Google Patents

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Abstract

一种风力发电机用的电磁线，属于高压电机附件技术领域。包括导体；耐电晕聚酰亚胺薄膜，该耐电晕聚酰亚胺薄膜缠包在所述导体外；第一补强云母带，缠包在所述耐电晕聚酰亚胺薄膜外；第二补强云母带，缠包在所述的第一补强云母带外。优点：由于采用了耐电晕聚酰亚胺薄膜缠包于导体外，并且在耐电晕聚酰亚胺薄膜外依次绕包第一、第二补强云母带，从而能显著地提高电磁线的耐电晕等级，确保风力发电机的使用寿命。

Description

风力发电机用的电磁线
技术领域
本发明属于高压电机附件技术领域，具体涉及一种风力发电机用的电磁线。
背景技术
由于风力资源是公认的廉价和环保资源，因而越来越为人们所重视并且加以利用，尤其是随着石油、煤炭和天然气之类的不可再生的并且被视为战略资源的锐减，各国对太阳能和风能的开发应用节奏日益加快。我国风力资源的开发利用与美国、日本和欧洲相比起步较晚，并且规模较小。然而，近几年来正以惊人之速增长。
电磁线是风力发电机中的重要部件，甚至称为心脏部件，由于高压电机的定子绕组在通风槽口及直线出槽口处绕组端部的电场集中，当局部位置电场强度达到一定数值时，气体发生局部电离，在电离处出现蓝色荧光，即电晕现象。电晕产生热效应和臭氧及氦的氧化物，使绕圈绕组内局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化、股线绝缘和云母变白，进而使股线松散、绝缘老化和短路现象，影响风力发电机的使用。因此电磁线的耐电晕效果的优劣直接关系到风力发电机的使用寿命。
关于电磁线的技术方案，在专利文献中已有报道，典型的如实用新型专利授权公告号CN201104314Y推荐的高压电机用多层云母带精密绕包电磁线，该方案是在铜导体外绕包涂覆绝缘材料的云母带，云母带的层数为三层，绕包节距为10-30％。发明专利申请公开号CN101414493A公开了一种电磁线及线圈绕组，电磁线的结构为：在裸铜扁芯上绕包由一层聚酰亚胺薄膜与一层云母复合而成的复合绝缘带，聚酰亚胺薄膜为普通的绝缘薄膜。
上述专利文献公开的两项技术方案并不能使电磁线具有理想的耐电晕效果，因为无论是云母带还是聚酰亚胺薄膜与云母复合而成的复合绝缘带并不能满足大功率的例如兆瓦级的风力发电机的耐电晕要求。因此目前我国兆瓦级的风力发电机用的电磁线基本处于由国外公司垄断的状态，并且价格极其昂贵，正是由于该因素，在很大程度上制约了我国风力资源的开发与利用的进程。
鉴上，本申请人认为有必要从产业自主的角度出发，加以探索和创新，为此本申请人进行了长期的探索与反复偿试，找到了解决问题的办法，下面所要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有理想的耐电晕效果而藉以保障发电机的使用寿命的风力发电机用的电磁线。
本发明的任务是这样来完成的，一种风力发电机用的电磁线，包括导体；耐电晕聚酰亚胺薄膜，该耐电晕聚酰亚胺薄膜缠包在所述导体外；第一补强云母带，缠包在所述耐电晕聚酰亚胺薄膜外；第二补强云母带，缠包在所述的第一补强云母带外。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的导体为扁平的裸铜导体，并且导体的厚度为0.8-5.6mm，宽度为2-16mm。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜为单面具有涂氟层的耐电晕聚酰亚胺薄膜，并且厚度为0.035-0.038mm。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜重叠缠包于所述的导体外，所述的涂氟层朝向所述的导体，并且以烧结方式与导体结合为一体，所述重叠的重叠率为55-66％。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的第一补强云母带重叠缠包于所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜外，而所述的第二补强云母带重叠缠包于第一补强云母带外，所述重叠的重叠率为33-50％。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的第一、第二补强云母带均为聚酯补强云母带，第一、第二补强云母带的厚度是相同的。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的第一、第二补强云母带的厚度均为0.07-0.08mm。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的涂氟层的氟为聚全氟乙丙烯。
本发明提供的技术方案由于采用了耐电晕聚酰亚胺薄膜缠包于导体外，并且在耐电晕聚酰亚胺薄膜外依次绕包第一、第二补强云母带，从而能显著地提高电磁线的耐电晕等级，确保风力发电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一个具体的实施例结构图。
具体实施方式
实施例1：
请见图1，给出了不受具体的长度限制的并且为扁平状的即横截面形状为矩形的材质为铜的导体1(也可称为裸铜导体)，在本实施例中，导体1的宽度为3mm，而厚度为1mm。在导体1的表面以重叠方式绕包耐电晕聚酰亚胺薄膜2，在耐电晕聚酰亚胺薄膜2朝向导体1的表面具有涂氟层21，涂氟层21的氟即氟材料为聚全氟乙丙烯(也称氟46)，以烧结的方式将耐电晕聚酰亚胺薄膜烧结于导体1上，使耐电晕聚酰亚胺薄膜2与导体1牢固地结合为一体。耐电晕聚酰亚胺薄膜2优选而非限于地使用由中国宁波今山电子材料有限公司生产、销售的牌号为单面FCR型的烧结的薄膜，厚度为0.0375mm，前述的重叠的重叠率为66％，所谓的重叠率是指重叠部分的宽度与耐电晕聚酰亚胺薄膜2的宽度的比值，该重叠率也是由本申请人经过反复试验而得到的优选值，因为重叠部分过大会造成耐电晕聚酰亚胺薄膜2的不合理浪费，反之起不到应有的屏蔽绝缘效果。在耐电晕聚酰亚胺薄膜2外以重叠方式绕包第一补强云母带3，第一补强云母带3的厚度为0.07mm，重叠率为50％，该重叠率也是由本申请人经过无数次的实验得到的，具体同对耐电晕聚酰亚胺薄膜2的描述。这里所讲的第一补强云母带3为聚酯补强云母带，所谓的聚酯补强云母带即为一面是聚酯，而另一面是云母。而第一补强云母带3的重叠率50％同样是指重叠部分的宽度与第一补强云母带3的宽度的比值。在第一补强云母带3外以重叠方式缠包第二补强云母带4，第二补强云母带4的厚度也为0.07mm，重叠率也为50％，其余同对第一补强云母带3的描述。第一、第二补强云母带3、4优选但并不限于地使用中国上海同立电工材料有限公司生产销售的牌号为5441-1D型单面聚酯薄膜补强云母带。
实施例2：
仅将导体1的宽度改为16mm，厚度改为5.5mm；将耐电晕聚酰亚胺薄膜2的厚度改为0.038mm和重叠率改为55％；将第一、第二补强云母带3、4的厚度均改为0.08mm，重叠率改为33％。其余均同对实施例1的描述。
实施例3：
仅将导体1的宽度改为8mm，厚度改为2.5mm；将耐电晕聚酰亚胺薄膜2的厚度改为0.036mm和重叠率改为60％；将第一、第二补强云母带3、4的厚度均改为0.075mm，重叠率改为40％。其余均同对实施例1的描述。
实施例4：
仅将导体1的宽度和厚度分别改为12mm和3.5mm；将耐电晕聚酰亚胺薄膜2的厚度改为0.035mm和重叠率改为66％；将第一、第二补强云母带3、4的厚度均改为0.078mm，重叠率均改为45％。其余均同对实施例1的描述。
由上述实施例1-4所得到的风力发电机用的电磁线相对于已有技术具有理想的耐电晕性能：
在如下试验条件下，其耐变频脉冲(耐电晕)寿命大于1000h：
试验温度Tw：180℃，电压Vp-p：7.0kV，脉冲频率：20kHz，脉冲上升时间Tr：300～400ns。同时具备非常良好的电性能：10a、10b弯曲后进行钢珠法击穿电压，其击穿电压值平均在10000V以上。

Claims (8)

1.一种风力发电机用的电磁线，其特征在于包括导体(1)；耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)，该耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)缠包在所述导体(1)外；第一补强云母带(3)，缠包在所述耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)外；第二补强云母带(4)，缠包在所述的第一补强云母带(3)外。
2.根据权利要求1所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的导体(1)为扁平的裸铜导体，并且导体(1)的厚度为0.8-5.6mm，宽度为2-16mm。
3.根据权利要求1所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)为单面具有涂氟层(21)的耐电晕聚酰亚胺薄膜，并且厚度为0.035-0.038mm。
4.根据权利要求1所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)重叠缠包于所述的导体(1)外，所述的涂氟层(21)朝向所述的导体(1)，并且以烧结方式与导体(1)结合为一体，所述重叠的重叠率为55-66％。
5.根据权利要求1所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的第一补强云母带(3)重叠缠包于所述的耐电晕聚酰亚胺薄膜(2)外，而所述的第二补强云母带(4)重叠缠包于第一补强云母带(3)外，所述重叠的重叠率为33-50％。
6.根据权利要求1或5所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的第一、第二补强云母带(3、4)均为聚酯补强云母带，第一、第二补强云母带(3、4)的厚度是相同的。
7.根据权利要求6所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的第一、第二补强云母带(3、4)的厚度均为0.07-0.08mm。
8.根据权利要求3或4所述的风力发电机用的电磁线，其特征在于所述的涂氟层(21)的氟为聚全氟乙丙烯。
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Granted publication date: 20110907

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