CN104409157A - 一种电磁线及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种电磁线及其加工方法，电磁线包括本体及包裹在本体外的绝缘体，本体横截面内轮廓线为方形，外轮廓线为圆形。加工时利用游动芯头配合游动外模进行拉拔操作，获得尺寸精度高、内表面粗糙度低、晶粒度小，耐腐蚀性强。通过芯球在盘拉机上连续拉拔，可获得大长度所需产品，最大长度至少可达，300米。采用聚酰亚胺F46复合薄膜，具有耐高压、耐高温、耐腐性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其是涉及一种适用于水冷变压器线圈用的电磁线，该水冷变压器可与核电机组相配套。
背景技术
随着中国经济的高速健康发展，电力的需求也随之快速增长。作为电力输送关键部件的变压器的市场需求量也随之增长，根据冷却方式的不同，变压器分为干式变压器和水冷变压器，而水冷变压器的绝缘性能的特点是随着自身温度的升高而直线下降。
水冷变压器线圈用电磁线一般为外方内方的结构，如申请号为200820157050.0的发明专利中公开的电磁线圈扁铜管，其加工方式是首先将铜管坯拉伸为设定尺寸的铜圆管，然后由小型带孔型的轧辊将该铜管逐渐辊轧成型。如此加工出来的铜管表面粗糙，晶粒不均匀，降低了材质的耐腐蚀性，缩短了使用寿命，尤其是方形的内孔导柱刀垫面积小、阻力大，进而影响冷却介质的流速，水冷效果降低，影响了整个变压器的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构为外方内圆、内表面粗糙度低、晶粒均匀、绝缘性能佳的电磁线，采用的技术方案是：一种电磁线，包括本体及包裹在本体外的绝缘体，其特征在于：所述本体横截面内轮廓线为方形，外轮廓线为圆形。
本发明的技术特征还有：所述绝缘体为聚酰亚胺F46复合薄膜。
本发明的技术方案还有：一种电磁线的加工方法，其特征在于：所述加工方法包括以下加工步骤：
1)熔炼铜锭：将电解铜板熔炼成圆柱形铜锭；
2)穿孔挤压：将所述圆柱形铜锭穿孔挤压成大规格圆管；
3)轧管并空拉：将所述大规格圆管轧管，轧管后空拉一次，得到空拉后铜管；
4)盘拉：将所述空拉后铜管由游动外模和游动芯头经多道次盘拉后制成所述本体；
5)将步骤4)加工后本体经退火软化处理；
6)将步骤5)加工后本体经绝缘绕包后得到所述电磁线。
本发明的技术特征还有：步骤2)所述穿孔挤压时的温度为900℃～920℃。
本发明的技术特征还有：所述盘拉中使用的是矩形游动外模，所述游动芯头的形状与所述矩形游动外模相配合。
本发明的技术特征还有：盘拉的道次为四道次。
本发明的技术特征还有：退火软化处理是在温度为550℃、保护气氛为氮气的环境下进行。
本发明的技术特征还有：所述绝缘体为双层聚酰亚胺F46复合薄膜。
本发明的有益效果在于：1)本电磁线由于圆形内孔导电面积大、阻力小，能加快介质在其中流动速度，从而提高冷却效果；2)本电磁线方形的外轮廓形状使得线圈的缠绕更加方便，且定位准确；3)本电磁线利用游动芯头实现的拉拔尺寸精度高，电磁线内表面粗糙度低、晶粒度小，且提升了电磁线的耐腐蚀度；4)由游动芯头在盘拉机上进行的连续拉拔，可获得大长度产品，其对打长度不小于300米；5)包裹在本体外部的聚酰亚胺F46复合薄膜综合了聚酰亚胺薄膜和氟塑料的特点，耐高低温、耐辐射、电气性能优越、尺寸稳定，同时具有自粘性，可在-80～+260℃的温度范围内长期使用。被广泛地应用于H～C级电机、电器、电缆和电磁线的绕包绝缘。在一定温度下，可迅速融化成型，简化了工艺提高了效率。
附图说明
附图1是电磁线结构示意图，附图2是穿孔挤压后得到的大规格圆管，附图3是游动外模结构示意图，附图4是游动芯头结构示意图，其中，1是聚酰亚胺F46复合薄膜，2是本体。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明首先公开了一种电磁线，该电磁线包括本体2及包裹在本体2外的绝缘体，本体2横截面内轮廓线为方形，即开有方形内孔，外轮廓线为圆形，本体2的材质为铜。
为了保证绝缘体的耐腐蚀性和抗压性，可选绝缘体为聚酰亚胺F46复合薄膜1。
本发明还公开了该绝缘体的加工方法，该加工方法包括以下加工步骤：
1)熔炼铜锭：将电解铜板熔炼成圆柱形铜锭；
2)穿孔挤压：将所述圆柱形铜锭穿孔挤压成大规格圆管穿孔挤压时的温度为900℃～920℃；
3)轧管并空拉：将所述大规格圆管轧管，轧管后空拉一次，得到空拉后铜管；
4)盘拉：将所述空拉后铜管由游动外模和游动芯头经多道次盘拉后制成所述本体；
5)将步骤4)加工后本体经退火软化处理，退火软化处理是在温度为550℃、保护气氛为氮气的环境下进行；
6)将步骤5)加工后本体经绝缘绕包后得到所述电磁线。
作为优选，盘拉中使用的是矩形游动外模，所述游动芯头的形状与所述矩形游动外模相配合；盘拉的道次为四道次；绝缘体为双层聚酰亚胺F46复合薄膜。
以加工外方尺寸为9.5mm x 9.5mm、内径为Φ6mm的电磁线为例，详细叙述本加工方法。
1)熔炼铜锭：用半连续熔炼炉，将电解铜板熔炼成直径为220mm的铜锭，熔炼温度为1180-1200℃，熔炼时间为60-80min；
2)穿孔挤压：用卧式水封挤压机，将直径为220mm，长度为480mm的铜锭挤压为外径为70mm，壁厚为6mm厚的管坯；
3)轧管：用二辊冷轧管机将挤压管坯轧制为外径为35mm，壁厚为3mm厚的中型管坯；
4)盘拉：将轧制管坯空拉制成外径32mm，壁厚3mm的管坯；
5)盘拉：通过两次游动盘拉，将轧制管坯拉制成直径(壁厚为3.35)的圆盘管；
6)将圆盘管带通过矩形游动外模和相应的游动芯球拉制为13＊13＊Φ9.5的过渡铜管；
7)通过使用矩形游动外模和相应的游动芯头，将过渡空心线拉制为外方9.5mm x 9.5mm、内径为Φ6mm的大长度空心铜管，通过设计规定：游动芯头的锥角设计为9°，游动外模与a面接触的锥角为12°，游动外模与b面接触的锥角为13°；
8)利用井式退火炉，在温度为550℃、保护气氛为氮气的环境下进行退火；
9)对退火后的半成品进行双层聚酰亚胺F46复合薄膜同向绕包；
10)对绕包的外方内圆铜线经高频烧结熔敷。高频感应瞬间加热，同时利用烤箱辅助烘烤，烧结温度400-500℃；
11)自然冷却、收卷下盘。
上述实施例中使用矩形游动外模和游动芯头技术拉制截面为9.5mm x9.5mm、内径为Φ6mm的外方内圆电磁线，使空心线的晶粒度为0.010-0.055mm，内表面粗糙度小于0.6，并且最大长度大于300米；耐高压：国标要求大于4KV，实测击穿电压达到8500V；耐高温：能够在200℃以下长期工作。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种电磁线，包括本体及包裹在本体外的绝缘体，其特征在于：所述本体横截面内轮廓线为方形，外轮廓线为圆形。
2.按照权利要求1所述的电磁线，其特征在于：所述绝缘体为聚酰亚胺F46复合薄膜。
3.一种权利要求1所述电磁线的加工方法，其特征在于：所述加工方法包括以下加工步骤：
1)熔炼铜锭：将电解铜板熔炼成圆柱形铜锭；
2)穿孔挤压：将所述圆柱形铜锭穿孔挤压成大规格圆管；
3)轧管并空拉：将所述大规格圆管轧管，轧管后空拉一次，得到空拉后铜管；
4)盘拉：将所述空拉后铜管由游动外模和游动芯头经多道次盘拉后制成所述本体；
5)将步骤4)加工后本体经退火软化处理；
6)将步骤5)加工后本体经绝缘绕包后得到所述电磁线。
4.按照权利要求3所述的加工方法，其特征在于：步骤2)所述穿孔挤压时的温度为900℃～920℃。
5.按照权利要求3所述的加工方法，其特征在于：所述盘拉中使用的是矩形游动外模，所述游动芯头的形状与所述矩形游动外模相配合。
6.按照权利要求5所述的加工方法，其特征在于：盘拉的道次为四道次。
7.按照权利要求3所述的加工方法，其特征在于：退火软化处理是在温度为550℃、保护气氛为氮气的环境下进行。
8.按照权利要求3所述的加工方法，其特征在于：所述绝缘体为双层聚酰亚胺F46复合薄膜。
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