CN106910553B - 中空水冷铝绞线制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中空水冷铝绞线制造方法，中空水冷铝绞线包括芯体、铝绞线层及绝缘层，铝绞线层包绞在芯体外，绝缘层包裹在铝绞线层外；所述芯体为无磁不锈钢冷却水管，铝绞线层包括多根包绞在无磁不锈钢冷却水管外的纯铝主线，以及设置在纯铝主线间隙之间的纯铝垫补线。制造方法包括将纯铝主线与纯铝垫补线包绞在无磁不锈钢冷却水管上等步骤。本发明结构合理、紧密性好、节省材料、适应辐射条件、且输电效率较高，并可靠的解决了磁铁和线圈涡流损耗导致的发热问题。

Description

中空水冷铝绞线制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝绞线，具体涉及一种中空水冷铝绞线制造方法。
背景技术
中国散裂中子源快循环同步加速器(RCS)中的主磁铁是由带直流偏置的25Hz正弦交流源激励。励磁电流的交变变化在线圈导体中将产生涡流，如果不采取特殊的线圈结构，涡流损耗导致的发热将使磁铁不能正常运行。根据国际上的经验和技术发展，采用中空水冷铝绞线线圈是最有效的方法。
目前，中空水冷铝绞线的不仅价格较为昂贵，而且在重量、导电性能、输电效率、辐射条件适应性以及在解决发热问题的性能上，仍存在着一定的改善空间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种重量轻、成本较低、紧密性好、导电性能强、输电效率高、辐射条件适应性强并能够很好解决磁铁和线圈涡流损耗导致的发热问题的中空水冷铝绞线制造方法。
一种中空水冷铝绞线的制造方法，用于制造中空水冷铝绞线，中空水冷铝绞线，包括芯体、铝绞线层及绝缘层，铝绞线层包绞在芯体外，绝缘层包裹在铝绞线层外；所述芯体为无磁不锈钢冷却水管，铝绞线层包括多根包绞在无磁不锈钢冷却水管外的纯铝主线，以及设置在纯铝主线间隙之间的纯铝垫补线，
所述制造方法包括以下步骤：
(1)、制造具有中空腔体的无磁不锈钢冷却水管；
(2)、对无磁不锈钢冷却水管进行球试；
(3)、对无磁不锈钢冷却水管进行完全退火；
(4)、使纯铝主线与纯铝垫补线的冷作硬化达到最小程度；
(5)、将纯铝主线与纯铝垫补线包绞在无磁不锈钢冷却水管上，绞制成外方内圆形状的导线；
(6)、向无磁不锈钢冷却水管注入30Kg/cm2的干燥气体，保压4小时，确保不泄露；
(7)、在导线外壁半叠绕绝缘层。
作为对上述技术方案的进一步描述：
所述纯铝主线与纯铝垫补线的材质为AL99.70E。
作为对上述技术方案的进一步描述：
所述绝缘层为依次叠绕在导线外壁的聚酰亚胺带及无碱玻璃丝带。
作为对上述技术方案的进一步描述：
所述聚酰亚胺带的半叠绕层数为两层。
作为对上述技术方案的进一步描述：
所述无碱玻璃丝带的半叠绕层数为一层。
本发明结构合理、节省材料、适应辐射条件、且输电效率较高，并可靠的解决了磁铁和线圈涡流损耗导致的发热问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图例说明：
1、无磁不锈钢冷却水管；2、纯铝主线；3、纯铝垫补线；4、匝间绝缘层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图1，本发明提供的一种中空水冷铝绞线，包括芯体、铝绞线层及绝缘层，铝绞线层包绞在芯体外，绝缘层包裹在铝绞线层外，为了解决背景技术中所述的技术问题，本发明的技术手段是，芯体为无磁不锈钢冷却水管1，铝绞线层包括多根包绞在无磁不锈钢冷却水管1外的纯铝主线2，以及设置在纯铝主线2间隙之间的纯铝垫补线3，纯铝垫补线3的直径小于纯铝主线2。
使用时，通过无磁不锈钢冷却水管1的管体内通入的冷水，可及时冷却因涡流损耗导致的铝绞线层发热的情况，最终使得磁铁能够正常运行。采用纯铝主线2配合纯铝垫补线3的加工方式，较之仅将纯铝主线2包绞到无磁不锈钢冷却水管1上的，不仅增强了铝绞线的紧密性，保证一定的空隙率，并且也不会影响到它的导电传输性能。
无磁不锈钢冷却水管1所采用的中空结构，不仅重量轻、成本较低并能够很好解决磁铁和线圈涡流损耗导致的发热问题；而且在线圈浇注过程中对于树脂胶有很好的导向作用，使得线圈的整体浸润性较好。
本实施例中，绝缘层包括内层厚聚酰亚胺带及外层厚无碱玻璃丝带。绝缘层为匝间绝缘层4，用于控制匝与匝之间没有电流干扰。
一种中空水冷铝绞线的制造方法，用于制造中空水冷铝绞线，包括以下步骤：
(1)、制造具有中空腔体的无磁不锈钢冷却水管1；
(2)、对无磁不锈钢冷却水管1进行球试；球试的目的是确认冷却水管是否通畅，如果不通畅就需要将其去除或更换，避免影响后期通电过程中的冷却效果；
(3)、对无磁不锈钢冷却水管1进行完全退火；
(4)、使纯铝主线2与纯铝垫补线3的冷作硬化达到最小程度；
(5)、将纯铝主线2与纯铝垫补线3包绞在无磁不锈钢冷却水管1上，绞制成外方内圆形状的导线；
(6)、向无磁不锈钢冷却水管1注入30Kg/cm2的干燥气体，保压4小时，确保不泄露；
(7)、在导线外壁半叠绕两层的聚酰亚胺带；
(8)、在导线外壁再半叠绕一层的无碱玻璃丝带即可。
本实施例中，
一种中空水冷铝绞线的制造方法，用于制造中空水冷铝绞线，包括以下步骤：
(1)、采用304L或316L不锈钢，制造具有中空腔体的无磁不锈钢冷却水管1，整根长度330米，无接头，外径14mm，内径12mm；
(2)、对无磁不锈钢冷却水管1进行球试，球径D≥10mm；
(3)、对无磁不锈钢冷却水管1进行完全退火；
(3)、准备直径为3mm的纯铝主线2(AL99.70E)75股；
(3)、准备直径为2mm的纯铝垫补线3(AL99.70E)4股；
(4)、使纯铝主线2与纯铝垫补线3的冷作硬化达到最小程度；
(5)、将纯铝主线2与纯铝垫补线3包绞在无磁不锈钢冷却水管1上，绞制成外方内圆形状的导线；外形尺寸控制在(30.8±0.2)mm×(30.8±0.2)mm，圆角R≤3mm，单根长度不小于320m；导线内不允许有任何接头，导线应保持清洁，不应有硬伤或者断裂等物理损坏现象；
(6)、向无磁不锈钢冷却水管1注入30Kg/cm2的干燥气体，保压4小时，确保不泄露；
(7)、在导线外壁半叠绕两层20mm宽、0.05mm厚的聚酰亚胺带；
(8)、在导线外壁再半叠绕一层25mm宽、0.20mm厚的无碱玻璃丝带即可。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种中空水冷铝绞线的制造方法，用于制造中空水冷铝绞线，中空水冷铝绞线包括芯体、铝绞线层及绝缘层，铝绞线层包绞在芯体外，绝缘层包裹在铝绞线层外，所述芯体为无磁不锈钢冷却水管，铝绞线层包括多根包绞在无磁不锈钢冷却水管外的纯铝主线，以及设置在纯铝主线间隙之间的纯铝垫补线，其特征在于：包括以下步骤：
(1)、制造具有中空腔体的无磁不锈钢冷却水管；
(2)、对无磁不锈钢冷却水管进行球试；
(3)、对无磁不锈钢冷却水管进行完全退火；
(4)、使纯铝主线与纯铝垫补线的冷作硬化达到最小程度；
(5)、将纯铝主线与纯铝垫补线包绞在无磁不锈钢冷却水管上，绞制成外方内圆形状的导线；
(6)、向无磁不锈钢冷却水管注入30Kg/cm2的干燥气体，保压4小时，确保不泄露；
(7)、在导线外壁半叠绕绝缘层。
2.根据权利要求1所述的中空水冷铝绞线的制造方法，其特征在于：所述纯铝主线与纯铝垫补线的材质为AL99.70E。
3.根据权利要求1所述的中空水冷铝绞线的制造方法，其特征在于：所述绝缘层为依次叠绕在导线外壁的聚酰亚胺带及无碱玻璃丝带。
4.根据权利要求3所述的中空水冷铝绞线的制造方法，其特征在于：所述聚酰亚胺带的半叠绕层数为两层。
5.根据权利要求4所述的中空水冷铝绞线的制造方法，其特征在于：所述无碱玻璃丝带的半叠绕层数为一层。
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