CN102543395A

CN102543395A - 防浪涌电抗器及其制备方法

Info

Publication number: CN102543395A
Application number: CN2012100897785A
Authority: CN
Inventors: 何海军; 李小红
Original assignee: Bombardier CPC Propulsion System Co Ltd
Current assignee: Bombardier CPC Propulsion System Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开一种防浪涌电抗器，包括金属本体，所述金属本体包括连接部和具有电磁线圈绕组的电磁部，而其：所述金属本体的电磁线圈绕组外周绕包有聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层外表面有柔性护套。而如上述结构的防浪涌电抗器的制备方法，以具有电磁线圈绕组的金属本体作为被加工对象，而其：其具体步骤依次包括去毛刺、干燥、绕包聚酰亚胺薄膜层、高频加热、形成柔性硫化橡胶护套、灌封硅胶和固化。本发明具有绝缘效果好和可靠性高，而且工艺先进合理、省时省力等优点。

Description

防浪涌电抗器及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电抗器，具体涉及一种用于机车或动车组车顶的防浪涌电抗器及其制备方法。

背景技术

本发明的防浪涌电抗器一般是安装在机车或动车组的车顶上，它的主要功能是吸收车顶的主真空断路器闭合和关断的瞬间产生的瞬时高压，从而保护机车或动车组的主变压器、牵引系统及辅助电源系统。国外的防浪涌电抗器的金属本体的电磁线圈绕组外周绕包聚酯薄膜层，聚酯薄膜层的外表面通过环氧树脂粘接玻璃丝带。这种结构的防浪涌电抗器，在严酷的运行环境下高速运行时，气流对其迎风面有冲刷作用，在背风面形成低压涡流区，这样玻璃丝带容易出现抽丝、剥离，或者绝缘老化及绝缘很快破损现象，使得绝缘效果差，可靠性低，给维护带来很大麻烦。制作这种结构的防浪涌电抗器，其金属本体的电磁线圈绕组外周绕包的聚酯薄膜层外表面需要将环氧树脂真空压力浸漆粘接玻璃丝带，所述真空压力浸漆的工艺流程为：工件预加热-----工件入罐----抽真空-----真空浸漆----压力浸漆----卸压回漆----真空滴漆----工件出罐----固化烘焙，由此可知，该种结构的防浪涌电抗器的工艺复杂，耗时耗力。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不仅绝缘效果好，而且可靠性高的防浪涌电抗器，以及工艺简单，工效率高的所述防浪涌电抗器的制备方法。

为了达到上述第一个目的，本发明的技术方案是：一种防浪涌电抗器，包括金属本体，所述金属本体包括连接部和具有电磁线圈绕组的电磁部，而其：所述金属本体的电磁线圈绕组外周绕包有聚酰亚胺薄膜层，所述聚酰亚胺薄膜层外表面有柔性护套。

在上述的技术方案中，所述聚酰亚胺薄膜层和柔性护套的两端有硅胶固化体。

在上述的技术方案中，所述柔性护套为硫化橡胶护套。但不局限于此。也可以采用柔性塑料护套或橡塑护套。

在上述的技术方案中，所述聚酰亚胺薄膜层的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。而所述聚酰亚胺薄膜的厚度为0.19mm。

本发明达到第二个目的技术方案是：一种如上述结构的防浪涌电抗器的制备方法，以具有电磁线圈绕组的金属本体作为被加工对象，而其具体步骤依次包括去毛刺、干燥、绕包聚酰亚胺薄膜层、高频加热、形成柔性硫化橡胶护套、灌封硅胶和固化；

a、所述去毛刺步骤，是对金属本体的非电磁部表面进行去毛刺；

b、所述干燥步骤，是将经步骤a去毛刺后的具有电磁线圈绕组的金属本体放入烘箱内进行加热，加热温度控制在105~120℃范围内，加热时间控制在4~8小时范围内，待烘箱内的温度自然冷却到38~42℃时取出；

c、所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，是将经步骤b干燥后的制件，通过人工或者机械自动方式，对金属本体的电磁线圈绕组外周进行绕包聚酰亚胺薄膜层；

d、所述高频加热步骤，是将经步骤c绕包聚酰亚胺薄膜层后的制件，放入高频感应加热炉内加热，加热温度控制在360~400℃范围内，加热时间控制在8~15秒内，使得聚酰亚胺薄膜层与电磁线圈绕组粘熔接成一体；所述聚酰亚胺薄膜复合有氟树脂粘结层，当聚酰亚胺薄膜的温度加热到300±10℃，能够使酰亚胺薄膜的氟树脂粘结层与电磁线圈绕组熔接成一体；

e、所述形成柔性硫化橡胶护套步骤，是将加热温度达到60~80℃的硫化橡胶套，套在高频加热后的金属本体的电磁线圈绕组外周绕包的聚酰亚胺薄膜层外表面，形成柔性硫化橡胶护套；

f、所述灌封硅胶步骤，是在经步骤c所形成的聚酰亚胺薄膜层和经步骤e所述形成的柔性硫化橡胶护套两端进行灌封硅胶；

g、所述固化步骤，是将经步骤f灌封硅胶后的制件放入烘箱内，加热温度控制在65~75℃范围内，加热时间控制在15~25分钟范围内，使得硅胶固化形成硅胶固化体，即得制成品。

在上述技术方案中，所述灌封硅胶步骤，还包括在聚酰亚胺薄膜层和柔性硫化橡胶护套两端先行涂布增粘剂，并且进行干燥，干燥时间控制在20~30分钟范围内，待增粘剂干固化，再进行灌封硅胶。

在上述技术方案中，所述灌封硅胶步骤用的硅胶，是由硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622B按重量比为9：1混合均匀搅拌配制而成，所述硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂 ELASTOSIL RT 622B重量配比误差控制在2%以内。

在上述技术方案中，所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，其中，所述金属本体的电磁线圈绕组外周绕包的聚酰亚胺薄膜层的叠包率达到53%以上。

在上述技术方案中，在所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，所述聚酰亚胺薄膜层的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。

本发明所具有的积极效果是：由于本发明的电抗器的金属本体的电磁线圈绕组外周绕包有聚酰亚胺薄膜层，而聚酰亚胺薄膜层具有耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能好等优点，可在250～280℃空气中长期使用，用于防浪涌电抗器上具有良好的绝缘性、可靠性高，且在所述聚酰亚胺薄膜层外表面有柔性护套，不仅有效保护了聚酰亚胺薄膜层，而且若柔性护套老化或开裂后，便于更换，为维护工作带来了便捷。由于本发明的防浪涌电抗器的制备方法，以具有电磁线圈绕组的金属本体作为被加工对象，而其：其具体步骤依次包括去毛刺、干燥、绕包聚酰亚胺薄膜层、高频加热、形成柔性硫化橡胶护套、灌封硅胶和固化，该制备方法具有工艺步骤简单，不需要复杂的辅助设备，而且省时省力等特点。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步说明，但不局限于此。

实施例1

如图1所示，一种防浪涌电抗器，包括金属本体1，所述金属本体1包括连接部1-1和具有电磁线圈绕组1-2-1的电磁部1-2，而其：所述金属本体1的电磁线圈绕组1-2-1外周绕包有聚酰亚胺薄膜层2，所述聚酰亚胺薄膜层2外表面有柔性护套3。

如图1所示，为了使得本发明的防浪涌电抗器具有防尘、防水以及防腐蚀的效果，所述聚酰亚胺薄膜层2和柔性护套3的两端有硅胶固化体4。

如图1所示，为了便于更换和维护柔性护套，所述柔性护套3为硫化橡胶护套。

所述聚酰亚胺薄膜层2的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。

实施例所用原料，除另有说明外，均为市售工业品，通过商业渠道可以购得。

实施例2

一种如实施例1所述的防浪涌电抗器的制备方法，以具有电磁线圈绕组的金属本体作为被加工对象，其具体步骤依次包括去毛刺、干燥、绕包聚酰亚胺薄膜层、高频加热、形成柔性硫化橡胶护套、灌封硅胶和固化；而其：

a、所述去毛刺步骤，是对金属本体的非电磁部表面进行去毛刺，并且清洁擦净，用压缩空气吹净表面；

d、所述高频加热步骤，是将经步骤c绕包聚酰亚胺薄膜层后的制件，放入高频感应加热炉内加热，加热温度控制在360~400℃范围内，加热时间控制在8~15秒内，使得聚酰亚胺薄膜层与电磁线圈绕组熔接成一体；所述聚酰亚胺薄膜复合有氟树脂粘结层，当聚酰亚胺薄膜的温度加热到300±10℃，能够使酰亚胺薄膜的氟树脂粘结层与电磁线圈绕组熔接成一体；

g、所述固化步骤，是将经步骤f灌封硅胶后的制件放入烘箱内，加热温度控制在65~75℃范围内，加热时间控制在15~25分钟范围内，使得硅胶固化形成硅胶固化体，即得制成品。由于硅胶在温度23℃情况下固化需要24小时，而所述固化步骤是为了加快硅胶的固化速度，提高固化效率。

在上述的制备方法中，为了使得硅胶更好的附着聚酰亚胺薄膜层和柔性硫化橡胶护套两端，所述灌封硅胶步骤，还包括在聚酰亚胺薄膜层和柔性硫化橡胶护套两端先行涂布增粘剂，并且进行干燥，干燥时间控制在20~30分钟范围内，待增粘剂干固化，再进行灌封硅胶。

在上述的制备方法中，为了使得配制硅胶的性能最佳，不开裂，所述灌封硅胶步骤用的硅胶，是由硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622B按重量比为9：1混合均匀搅拌配制而成，所述硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂 ELASTOSIL RT 622B重量配比误差控制在2%以内。

在上述的制备方法中，所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，其中，所述金属本体的电磁线圈绕组外周绕包的聚酰亚胺薄膜层的叠包率达到53%以上。所述叠包率达到53%以上，是指下一次绕包覆盖上一次绕包面积达到53%以上。

在上述的制备方法中，所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，其中，所述聚酰亚胺薄膜层的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。所述聚酰亚胺薄膜的厚度为0.19mm。

本发明的聚酰亚胺薄膜包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类，优先选用由美国杜邦公司，产品名Kapton FCR的耐电晕聚酰亚胺薄膜，具有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，可在250～280℃空气中长期使用，玻璃化温度为385℃，20℃时拉伸强度为200MPa，200℃时大于100MPa。

本发明的增粘剂优先选用由瓦克wacker公司生产、型号为 primer G790的增粘剂。当然，也可以选用其他型号的增粘剂。

本发明的硅胶由硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622B配制而成。而硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622B优先选用瓦克wacker公司生产的产品。

本发明小试效果显示，本发明可比已有技术，具有更好的绝缘性和可靠性高，和制备工艺简单、省时省力等优点。

Claims

1.一种防浪涌电抗器，包括金属本体（1），所述金属本体（1）包括连接部（1-1）和具有电磁线圈绕组（1-2-1）的电磁部（1-2），其特征在于：所述金属本体（1）的电磁线圈绕组（1-2-1）外周绕包有聚酰亚胺薄膜层（2），所述聚酰亚胺薄膜层（2）外表面有柔性护套（3）。

2.根据权利要求1所述的防浪涌电抗器，其特征在于：所述聚酰亚胺薄膜层（2）和柔性护套（3）的两端有硅胶固化体（4）。

3.根据权利要求1所述的防浪涌电抗器，其特征在于：所述柔性护套（3）为硫化橡胶护套。

4.根据权利要求1所述的防浪涌电抗器，其特征在于：所述聚酰亚胺薄膜层（2）的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。

5.一种如权利要求1所述的防浪涌电抗器的制备方法，以具有电磁线圈绕组的金属本体作为被加工对象，其特征在于：其具体步骤依次包括去毛刺、干燥、绕包聚酰亚胺薄膜层、高频加热、形成柔性硫化橡胶护套、灌封硅胶和固化；而其：

d、所述高频加热步骤，是将经步骤c绕包聚酰亚胺薄膜层后的制件，放入高频感应加热炉内加热，加热温度控制在360~400℃范围内，加热时间控制在8~15秒内，使得聚酰亚胺薄膜层与电磁线圈绕组熔接成一体；

6.根据权利要求5所述的防浪涌电抗器的制备方法，其特征在于：所述灌封硅胶步骤，还包括在聚酰亚胺薄膜层和柔性硫化橡胶护套两端先行涂布增粘剂，并且进行干燥，干燥时间控制在20~30分钟范围内，待增粘剂干固化，再进行灌封硅胶。

7.根据权利要求5所述的防浪涌电抗器的制备方法，其特征在于：所述灌封硅胶步骤用的硅胶，是由硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622B按重量比为9：1混合均匀搅拌配制而成，所述硅胶粘剂ELASTOSIL RT 622A 与硅胶粘剂 ELASTOSIL RT 622B重量配比误差控制在2%以内。

8.根据权利要求5所述的防浪涌电抗器的制备方法，其特征在于：所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，其中，所述金属本体的电磁线圈绕组外周绕包的聚酰亚胺薄膜层的叠包率达到53%以上。

9.根据权利要求5所述的防浪涌电抗器的制备方法，其特征在于：在所述绕包聚酰亚胺薄膜层步骤，所述聚酰亚胺薄膜层的厚度控制在0.76mm~1.2mm范围内。