CN107347255B - 耐电晕性扁绕组线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐电晕性扁绕组线。具体而言，本发明涉及一种具有不仅耐电晕性优秀，而且粘附性、柔软性也优秀的绝缘涂覆层的耐电晕性扁绕组线。

Description

耐电晕性扁绕组线
技术领域
本发明涉及耐电晕性扁绕组线。具体而言，本发明涉及具有不仅耐电晕性很优秀而且粘附性、柔软性也很优秀的绝缘涂覆层的耐电晕性扁绕组线。
背景技术
通常，漆包线作为绝缘电线，在电子设备内部以线圈状卷绕，通过磁能转化过程，发挥使电能与机械能相互转化的作用。
这些漆包线通常由铜等导线与围绕它的绝缘涂覆层构成。另外，漆包线的绝缘涂覆层是在导体表面涂覆由有机溶剂和高分子树脂形成的绝缘清漆后，在400℃以上的高温下进行干燥、固化而成的。
所述漆包线虽然目前应用于重型电机产品、汽车部件、家电产品、医疗设备、航空航天产业的核心材料等多种领域中，但是当应用于高电压环境的电机时，如果耐电晕性等不充分，则在形成绝缘涂覆层的多个绝缘覆膜之间或绝缘覆膜内部生成微小的空隙，电场集中于该部分，由于这种电晕现象而发生局部放电。
由于所述电晕放电而生成的多个带电粒子的碰撞将诱发发热以及绝缘涂覆层的分解，其结果会发生绝缘击穿。最近，为了节能而广泛使用应用了变频电机(invertermotor)等的系统，但是在这些系统中因变频器浪涌(inverter surge)而发生绝缘击穿的事例正在增加。这种基于变频器浪涌的绝缘击穿也被认为是由电晕放电所导致的，而所述电晕放电是由基于变频器浪涌的过电压所引起的。
为了给这些漆包线赋予足够的耐电晕特性，对用于形成绝缘涂覆层的树脂添加了二氧化硅、二氧化钛等无机绝缘粒子，这种漆包线已被公知。所述无机绝缘粒子不仅给漆包线赋予耐电晕性，还提高热导率，减少热膨胀，提高强度。
但是，耐电晕特性随着所述无机绝缘粒子的含量增加而提高，而导体和绝缘涂覆层之间的粘附性、绝缘涂覆层的柔软性却在降低。因此，当将绝缘涂覆层中含有大量无机绝缘粒子的漆包线应用于电子设备的线圈时，在绝缘涂覆层发生大量龟裂，其结果，无法发挥原有预期的耐电晕性效果。
另一方面，所述漆包线根据截面形状分为漆包圆线和漆包扁线，与所述漆包圆线相比，所述漆包扁线在卷绕时可以减少空置空间，能够排列卷绕，从而可以提高电转化效率，降低工作噪音。由于这些优点，最近漆包扁线的需求趋于大幅增加。
但是，从结构上看，漆包扁线在导体的棱角部分集中有电场，另外，当在所述导体的外周形成绝缘涂覆层时，棱角部分的绝缘涂覆层形成为厚度比平面部分的绝缘涂覆层相对较薄，平面部分也形成为涂覆层的厚度随着长度的增加而变薄等，难以控制绝缘涂覆层的均匀的厚度，因此有可能大幅降低耐电晕性，因而在设计能够实现预期的耐电晕性的所述绝缘涂覆层的厚度方面极为困难，进而，当所述绝缘涂覆层由粘度、表面张力等不同的两种以上的涂覆层层叠而成时，问题将更加严重。
因此，当前迫切需要一种耐电晕性扁绕组线，其具有通过精密的厚度设计而由粘度、表面张力等不同的两种以上的涂覆层层叠而成，不仅耐电晕性优秀，而且与耐电晕性互为折衷关系的粘附性以及柔软性也很优秀的绝缘涂覆层。
发明内容
所要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种扁绕组线，其具有耐电晕性优秀的绝缘涂覆层。
另外，本发明的目的在于提供一种扁绕组线，其具有耐电晕性优秀且与该耐电晕性互为折衷关系的粘附性以及柔软性也优秀的绝缘涂覆层。
技术方案
为了解决所述技术问题，本发明提供一种耐电晕性扁绕组线，其包括：导线，具有包括扁平部和弯曲部的截面形状；以及绝缘涂覆层，包覆所述导线，所述绝缘涂覆层包括一个以上的耐浪涌清漆层和一个以上的绝缘清漆层，所述耐浪涌清漆层包含高分子树脂以及纳米无机粒子，所述绝缘清漆层包含高分子树脂，由下面的数学式1定义的所述耐浪涌清漆层的厚度增加率大于由下面的数学式1定义的所述绝缘清漆层的厚度增加率。
[数学式1]
厚度增加率(％)＝[(弯曲部中的层厚度-扁平部中的层厚度)/扁平部中的层厚度]×100，
在所述数学式1中，
弯曲部中的层厚度是在所述导线的各个弯曲部测定的耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的厚度的平均值，
扁平部中的层厚度是在所述导线的各个扁平部测定的耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的厚度的平均值。
其中，所述耐浪涌清漆层的厚度增加率为10％至50％。
所述绝缘涂覆层的平均厚度为70μm至120μm。
另外，以所述绝缘涂覆层的平均厚度为基准，所述耐浪涌清漆层的平均厚度占30％至50％，所述绝缘清漆层的平均厚度占50％至70％。
其中，所述绝缘清漆层包括第一绝缘清漆层以及第二绝缘清漆层，所述第一绝缘清漆层层叠于所述导线与所述耐浪涌清漆层之间，所述第二绝缘清漆层层叠于所述耐浪涌清漆层上方，所述第一绝缘清漆层以及所述第二绝缘清漆层分别独立地具有相当于所述绝缘涂覆层的平均厚度的20％至40％的平均厚度。
另外，所述弯曲部中的绝缘涂覆层的厚度大于所述扁平部中的绝缘涂覆层的厚度。
另一方面，在所述各个弯曲部形成的圆弧的曲率半径R1大于在所述各个弯曲部形成的绝缘涂覆层的曲率半径R2。
并且，所述导线由无氧铜形成。
另外，包含于所述绝缘涂覆层中的所述高分子树脂包含选自聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚氨酯树脂、耐热性聚氨酯树脂、聚酯树脂以及聚酯酰亚胺树脂中的一种以上树脂。
进而，所述纳米无机粒子包含选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化钇、云母、粘土、沸石、氧化铬、氧化锌、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钪以及氧化钡中的一种以上。
其中，以100重量份的包含于所述耐浪涌清漆层中的高分子树脂为基准，所述纳米无机粒子的含量为5至15重量份。
另外，所述纳米无机粒子的尺寸为5nm至100nm，表面改性为疏水性。
另一方面，当所述耐浪涌清漆层形成于所述导线上方时，所述耐浪涌清漆层进一步包含粘附力增强剂，当所述绝缘清漆层包含形成于所述导线上方的第一绝缘清漆层时，所述第一绝缘清漆层进一步包含粘附力增强剂，所述粘附力增强剂包含选自三聚氰胺类粘附剂、胺类粘附剂、硫醇类粘附剂以及聚碳化二亚胺粘附剂中的一种以上粘附剂。
并且，提供一种耐电晕性扁绕组线，其包括：导线，具有包括扁平部和弯曲部的截面形状；以及绝缘涂覆层，包覆所述导线，所述绝缘涂覆层包括一个以上的耐浪涌清漆层和一个以上的绝缘清漆层，所述耐浪涌清漆层包含高分子树脂以及纳米无机粒子，所述绝缘清漆层包含高分子树脂，由下面的数学式1定义的所述耐浪涌清漆层的厚度增加率大于由下面的数学式1定义的所述绝缘涂覆层的厚度增加率。
[数学式1]
厚度增加率(％)＝[(弯曲部中的层厚度-扁平部中的层厚度)/扁平部中的层厚度]×100，
在所述数学式1中，
弯曲部中的层厚度是在所述导线的各个弯曲部测定的耐浪涌清漆层或绝缘涂覆层的厚度的平均值，
扁平部中的层厚度是在所述导线的各个扁平部测定的耐浪涌清漆层或绝缘涂覆层的厚度的平均值。
其中，所述耐浪涌清漆层的厚度增加率为10％至50％。
另外，所述绝缘涂覆层的平均厚度为70μm至120缘m。
其中，以所述绝缘涂覆层的平均厚度为基准，所述耐浪涌清漆层的平均厚度占30％至50％，所述绝缘清漆层的平均厚度占50％至70％。
另外，所述绝缘清漆层包括第一绝缘清漆层以及第二绝缘清漆层，所述第一绝缘清漆层层叠于所述导线与所述耐浪涌清漆层之间，所述第二绝缘清漆层层叠于所述耐浪涌清漆层上方，所述第一绝缘清漆层以及所述第二绝缘清漆层分别独立地具有相当于所述绝缘涂覆层的平均厚度的20％至40％的平均厚度。
并且，在所述各个弯曲部形成的圆弧的曲率半径R1大于在所述各个弯曲部形成的绝缘涂覆层的曲率半径R2。
有益效果
从结构上看，本发明涉及的耐电晕性扁绕组线在棱角部分集中有电场，按照不同涂覆部位形成的绝缘涂覆层的厚度不同，并且粘度、表面张力等不同的两种以上的绝缘覆膜层叠形成绝缘涂覆层，因而设计绝缘涂覆层的厚度极为困难，即使在这种情况下，也能够实现预期的耐电晕性。
另外，本发明涉及的耐电晕性扁绕组线不仅耐电晕性很优秀，而且与该耐电晕性互为折衷关系的绝缘涂覆层的粘附性以及柔软性也很优秀。
附图说明
图1是概略示出与本发明涉及的耐电晕性扁绕组线的一实施例有关的截面结构的图。
图2是概略示出与本发明涉及的耐电晕性扁绕组线的另一实施例有关的截面结构的图。
图3是示出在图1所示的耐电晕性扁绕组线的截面中用于测定弯曲部以及扁平部各自的绝缘涂覆层厚度的方法的图。
图4是示出在图2所示的耐电晕性扁绕组线的截面中用于测定弯曲部以及扁平部各自的绝缘涂覆层厚度的方法的图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。但是本发明并非限定于在此说明的实施例，也可以以其他的形式具体化。在此介绍的实施例只是为了使公开的内容彻底和完善，并且向本领域技术人员充分传达本发明的思想而提供。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的构成要素。
图1以及图2是概略示出与本发明涉及的耐电晕性扁绕组线的实施例有关的截面结构的图。
如图1以及图2所示，本发明涉及的耐电晕性扁绕组线包括：导线10、10'，发挥电流流动的通道作用；以及绝缘涂覆层20、20'，包覆所述导线10、10'，以防止沿着所述导线10、10'流动的电流向外部泄露。
所述导线10、10'采用传导率高的金属，并且可以主要由铜、铜合金、铝、铝合金等形成，当考虑到焊接性时，优选可以由无氧铜形成。所述导线10、10'的截面形状为矩形形状，如图1所示，具有作为平面部分的上下左右四个扁平部p1、p2、p3、p4和作为棱角部分的四个弯曲部r1、r2、r3、r4，或者，如图2所示，具有作为平面部分的上下两个扁平部p1'、p2'和作为棱角部分的两个弯曲部r1'、r2'。
另外，在图1所示的导线10中，所述各个弯曲部r1、r2、r3、r4可以形成特定曲率半径R1的圆弧，所述曲率半径R1可以大于形成在所述弯曲部r1、r2、r3、r4上的绝缘涂覆层20、20'的曲率半径R2。包覆所述导线10的绝缘涂覆层20、20'或者下面描述的耐浪涌清漆层和绝缘清漆层具备与所述导线的扁平部以及弯曲部对应的扁平部和弯曲部，当所述绝缘涂覆层20、20'的曲率半径R2大于所述导线的曲率半径R1时，由于在所述弯曲部r1、r2、r3、r4中的绝缘涂覆层20、20'厚度不充分，绝缘能力会降低。
所述绝缘涂覆层20、20'可以包含选自聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚氨酯树脂、耐热性聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酯酰亚胺树脂等中的一种以上树脂，尤其是当所述耐电晕性扁绕组线用于电动汽车或混合动力汽车时，所述绝缘涂覆层20、20'优选包含耐热性优秀的聚酰胺酰亚胺树脂。
具体而言，当前电动汽车电机或混合动力汽车电机要求小型化以及高输出功率化。当为了满足所述高输出功率化要求而增加电流时，应用于所述电机的扁绕组线的体积增加，从而无法满足所述小型化要求。
因此，为了在不增加所述扁绕组线的体积的情况下满足所述高输出功率化要求，可以考虑增加所施加的电压，此时，变频器在生成驱动电机所需的正弦波时发生的浪涌电压提高，并且有可能发生基于局部放电的绝缘击穿。
因此，为了防止发生所述局部放电本身，可以厚厚地形成用于构成所述扁绕组线的绝缘涂覆层的厚度，但是此时绕组线的粘附性、抗裂性等降低，从而由于电机尺寸增加以及占积率降低而有可能导致电机效率降低。
从结果上看，为了满足所述扁绕组线所需的局部放电起始电压(PDIV)，并且实现采用所述扁绕组线的电机的小型化以及高输出功率化，有必要使所述扁绕组线的绝缘涂覆层的厚度最小化，并且确保高的耐浪涌特性。
在这种情况下，所述绝缘涂覆层20、20'的平均厚度可以是70至120μm。当所述绝缘涂覆层20、20'的平均厚度小于70μm时，所述扁绕组线的绝缘击穿电压BDV有可能降低，而当大于120μm时，所述扁绕组线在应用于电机等时因扭曲、弯曲而使所述绝缘涂覆层20、20'裂开，占积率降低，从而有可能降低所述电机等的功能。
如图1以及图2所示，所述绝缘涂覆层20、20'可以由包含相同或不同的树脂的多层结构形成。具体而言，所述绝缘涂覆层20、20'可以包括：一个以上的耐浪涌清漆层21、21'，为了实现耐电晕性，在所述树脂中均匀地分散有纳米无机粒子；第一绝缘清漆层22a、22a'，层叠形成于所述耐浪涌清漆层21、21'下方，实现与所述导线10、10'的优秀的粘附性；以及/或者第二绝缘清漆层22b、22b'，层叠形成于所述耐浪涌清漆层21、21'上方，从外部的冲击或压力中保护所述耐浪涌清漆层21、21'，并且实现所述绝缘涂覆层20、20'的光滑表面特性。
其中，以所述绝缘涂覆层20、20'的平均厚度为基准，所述耐浪涌清漆层21、21'的平均厚度可以占30至50％，所述绝缘清漆层22、22'的平均厚度占50至70％。另外，当所述绝缘清漆层22、22'将层叠于所述耐浪涌清漆层21、21'下方的第一绝缘清漆层22a、22a'以及层叠于所述耐浪涌清漆层21、21'上方的第二绝缘清漆层22b、22b'全部包含时，所述第一绝缘清漆层22a、22a'以及所述第二绝缘清漆层22b、22b'可以分别具有相当于所述绝缘涂覆层20、20'的平均厚度的20至40％的平均厚度。
当所述耐浪涌清漆层21、21'的平均厚度小于所述绝缘涂覆层20、20'的平均厚度的30％时，所述扁绕组线的局部放电起始电压PDIV有可能降低，而当大于50％时，所述绝缘涂覆层20、20'的抗裂性有可能降低。
所述纳米无机粒子发挥如下作用：防止由基于变频器浪涌(inverter surge)的电晕放电引起的绝缘击穿，提高热导率，减少热膨胀，提高漆包线强度等，所述纳米无机粒子可以包含选自例如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化钇、云母、粘土、沸石、氧化铬、氧化锌、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钪、氧化钡等中的一种以上的纳米无机粒子。
分散有所述纳米无机粒子的树脂的制造方法已被公知，例如，可以采用美国专利第6403890号所公开的球磨(ball-milling)、美国专利第4493873号所公开的高剪切混合(high shear mixing)的机械方法、美国专利第6180888号所公开的简单搅拌、日本公开专利第2003-36731号所公开的溶胶(sol-gel)方法等。
另外，为了使所述纳米无机粒子有效发挥耐电晕性，要求优秀的分散特性；优选纳米尺寸为4至100nm的超微粒子尺寸；优选比表面积为100至300m2/g的高比表面积(BET)；优选纯度为95％以上的高纯度；球形粒子形状；气孔构件等，改善这些特性的各种方法已被公知。
例如，德国专利第4209964号公开了一种表面经改性的纳米无机粒子，例如表面经硅烷化的纳米无机粒子，以使其在树脂中容易分散。由于所述纳米无机粒子通常表面呈亲水性，存在着在疏水性的所述树脂中相互凝集而难以分散的问题，因此为了提高所述纳米无机粒子在所述树脂中的分散性，通过在所述纳米无机粒子的表面涂覆具有能够与所述树脂形成共价键或非共价键的官能团的表面改性剂的方式，可以将所述纳米无机粒子的表面改性为疏水性。
具体而言，可以将所述纳米无机粒子添加到甲苯、二甲苯、乙醇、甲酚等溶剂中，制造混合液后，将选自胺、环氧树脂、硫醇、羧酸、磺酸、磷酸、次膦酸、氰酸以及硅烷中的一种以上表面改性剂添加到所述混合液中，经反应而制成所述表面经改性的纳米无机粒子。
以100重量份的所述树脂为基准，所述纳米无机粒子的含量可以是5至15重量份。当所述纳米无机粒子的含量小于5重量份时，耐电晕性可能不充分，而当大于15重量份时，所述导线10、10'与所述绝缘涂覆层20、20'之间的粘附性、所述绝缘涂覆层20、20'的柔软性等有可能降低。
另外，所述纳米无机粒子可以以一个粒子的形式单独存在，或者以两个以上粒子凝集状态存在，并且可以以约4至100nm的大小存在。当所述纳米无机粒子的尺寸小于4nm时，增强所述扁绕组线的耐电晕性的效果微小，而当大于100nm时，有可能降低所述绝缘涂覆层20、20'对所述导线10、10'的粘附性、抗裂性、柔软性等，并且由于电晕放电而发生的带电粒子与所述纳米无机粒子碰撞而有可能使制造的所述绝缘涂覆层20、20'劣化。
为了进一步提高所述导线10、10'与所述绝缘涂覆层20、20'之间的粘附性，所述绝缘涂覆层20、20'可以在所述耐浪涌清漆层21、21'下侧包含第一绝缘清漆层22a、22a'。与包含纳米无机粒子的所述耐浪涌清漆层21、21'相比，所述第一绝缘清漆层22a、22a'对于所述导线10、10'的粘附性可以更加优秀。
为了提高所述导线10、10'与所述绝缘涂覆层20、20'之间的粘附性，所述绝缘涂覆层20、20'中的所述第一绝缘清漆层22a、22a'及/或所述耐浪涌清漆层21、21'可以进一步包含粘附剂即粘附力增强剂。所述粘附剂可以包含诸如丁氧基三聚氰胺的烷氧基三聚氰胺树脂等三聚氰胺类、三烷基胺等胺类、巯基苯并咪唑等硫醇类、聚碳化二亚胺等中的一种以上的粘附剂。以100重量份的构成所述各个清漆层的树脂为基准，所述粘附剂的含量可以是1至3重量份。
从结构上看，本发明的耐电晕性扁绕组线在作为棱角部分的弯曲部r1、r2、r3、r4、r1'、r2'上集中有电场，当利用涂覆模在导线10、10'表面形成绝缘涂覆层20、20'时，在所述导线10、10'的不同部分形成的绝缘涂覆层20、20'的厚度不同，尤其是当所述绝缘涂覆层20、20'包括粘度、表面张力等不同的两种以上的清漆层，即所述第一绝缘清漆层、所述耐浪涌清漆层以及所述第二绝缘清漆层时，由于它们不同的物理性质，在所述导线10、10'的不同部分，各个清漆层的厚度比不同，从而与用于实现预期的耐电晕性并且维持与耐电晕性互为折衷关系的粘附性、柔软性等的所述绝缘涂覆层20、20'的厚度有关的设计极为困难。
与此相关，本发明人通过调节涂覆模的形状并且过度重复实施模拟，从而设计出能够实现所预期的耐电晕性并且维持与耐电晕性互为折衷关系的粘附性、柔软性等的所述绝缘涂覆层20、20'，具体而言，通过导出绝缘涂覆层20、20'的不同部分的厚度以及不同部分的相关关系、包含于所述绝缘涂覆层20、20'中的两种以上的绝缘层的不同部分的厚度比等，从而完成了本发明。
具体而言，在本发明涉及的耐电晕性扁绕组线中，由下面的数学式1定义的耐浪涌清漆层21、21'的厚度增加率大于由下面的数学式1定义的绝缘涂覆层20、20'，尤其是绝缘清漆层22、22'的厚度增加率。
[数学式1]
厚度增加率(％)＝[(弯曲部中的层厚度-扁平部中的层厚度)/扁平部中的层厚度]×100。
在所述数学式1中，弯曲部中的层厚度是测定了自图3或图4所示的弯曲部r1、r2、r3、r4、r1'、r2'的各个基准点a1、a3、a5、a7、a1'、a3'至测定点b1、b3、b5、b7、b1'、b3'的直线距离的耐浪涌清漆层、绝缘清漆层或绝缘涂覆层的厚度e1、e2、e3、e4、e1'、e2'的平均值，
扁平部中的层厚度是测定了自图3或图4所示的扁平部p1、p2、p3、p4、p1'、p2'的各个基准点a2、a4、a6、a8、a2'、a4'至测定点b2、b4、b6、b8、b2'、b4'的直线距离的耐浪涌清漆层、绝缘清漆层或绝缘涂覆层的厚度t1、t2、t3、t4、t1'、t2'的平均值。
其中，图3所示的所述各个弯曲部的基准点a1、a3、a5、a7可以定义为，假设在待测定层厚度的厚度测定层200的正下方形成的可以是导线、耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的基底层100的截面为以波浪线表示的矩形后，连接用于构成所述基底层100的截面的矩形的中心点和各个棱角的线与所述基底层100的弯曲部的外围线相交的点；所述测定点b1、b3、b5、b7可以定义为，假设所述厚度测定层200的截面为矩形后，连接用于构成所述厚度测定层200的截面的矩形的中心点和各个棱角的线与所述厚度测定层200的弯曲部的外围线相交的点。
另外，图3所示的所述各个扁平部的基准点a2、a4、a6、a8可以定义为，连接用于构成所述基底层100的截面的矩形的中心点和各边的中心的线与所述基底层100的扁平部的外围线相交的点；所述测定点b2、b4、b6、b8可以定义为，假设所述厚度测定层200的截面为矩形后，连接用于构成所述厚度测定层200的截面的矩形的中心点和各个棱角的线与所述厚度测定层200的扁平部的外围线相交的点。
另外，图4所示的各个弯曲部以及扁平部的基准点a1'、a2'、a3'、a4'可以定义为，假设在待测定层厚度的厚度测定层200'的正下方形成的可以是导线、耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的基底层100'的截面为以波浪线表示的矩形后，连接用于构成所述基底层100'的截面的矩形的中心点和各边的中心的线与所述基底层100'的弯曲部或扁平部的外围线相交的点；各个所述弯曲部以及扁平部的测定点b1'、b2'、b3'、b4'可以定义为，假设所述厚度测定层200'的截面为矩形后，连接用于构成所述厚度测定层200'的截面的矩形的中心点和各边的中心的线与所述厚度测定层200的弯曲部或扁平部的外围线相交的点。
具体而言，当所述耐浪涌清漆层21、21'的厚度增加率低于所述绝缘清漆层22、22'的厚度增加率时，由于在所述扁绕组线的弯曲部集中的电场，所述扁绕组线的局部放电起始电压(PDIV)等有可能降低，并且所述耐浪涌清漆层21、21'与所述导线10、10'之间的粘附性不充分。
尤其是，所述耐浪涌清漆层21、21'的厚度增加率可以是10至50％。即，弯曲部的耐浪涌清漆层21、21'的厚度可以比扁平部的耐浪涌清漆层21、21'的厚度厚10至50％。
以所述扁平部的耐浪涌清漆层21、21'的厚度为基准，当所述弯曲部的耐浪涌清漆层21、21'的厚度增加率小于10％时，所述扁绕组线的局部放电起始电压(PDIV)等有可能降低，而当大于50％时，由于所述扁平部的耐浪涌清漆层21、21'的厚度过薄，所述扁绕组线的局部放电起始电压(PDIV)等降低，所述导线10、10'与所述绝缘涂覆层20、20'之间的粘附性降低，并且由于在所述弯曲部中的绝缘涂覆层20、20'的厚度过厚，有可能降低扁绕组线的柔软性，并且由于在所述弯曲部中的绝缘清漆层22、22'的厚度相对较薄，有可能降低抗裂性。
另外，在本发明涉及的耐电晕性扁绕组线中，所述弯曲部r1、r2、r3、r4、r1'、r2'中的绝缘涂覆层20、20'的厚度可以大于所述扁平部p1、p2、p3、p4、p1'、p2'中的绝缘涂覆层20、20'的厚度。所述弯曲部r1、r2、r3、r4、r1'、r2'是抵御电场集中引起的绝缘击穿或局部放电较弱的部分，通过使绝缘涂覆层20、20'的厚度大于扁平部p1、p2、p3、p4、p1'、p2'，能够加强绝缘性能。
具体而言，弯曲部r1、r2、r3、r4、r1'、r2'中的绝缘涂覆层20、20'厚度可以是扁平部p1、p2、p3、p4、p1'、p2'中的绝缘涂覆层20、20'厚度的100至150％，当小于100％时，绝缘击穿性能以及耐电晕性降低，当大于150％时，由于绝缘涂覆层20、20'与导线10、10'之间的粘附性降低、涂覆材料费上升、弯曲部涂覆厚度增加，有可能发生当卷绕扁绕组线时难以排列卷绕等问题，因而不优选。
[实施例]
1、制造例
制造了具有如下表1所示的耐浪涌清漆层以及绝缘清漆层厚度的扁绕组线试样。其中，所述绝缘清漆层包括在所述耐浪涌清漆层与矩形导体之间配置的第一绝缘清漆层以及在所述耐浪涌清漆层上方层叠的第二绝缘清漆层，所述绝缘清漆层的厚度是将所述第一绝缘清漆层的厚度与所述第二绝缘清漆层的厚度相加的厚度。
另外，所述扁绕组线试样的用于表示在导线上涂覆的绝缘包覆层的厚度偏差的涂覆厚度比(＝绝缘涂覆层中最厚部分的厚度/绝缘涂覆层中最薄部分的厚度)为1.5以下。
在下表1中记载的厚度的单位为μm。
表1
2、物理性质评价
1)绝缘击穿电压(BDV)评价
在室温下，对于各个实施例以及比较例涉及的每五个扁绕组线试样测定绝缘击穿电压后，计算了测定值的平均值。具体而言，所述金属射击法(metal shot method)是在室温下将利用半径25mm的芯轴弯曲的绕组线试样放入填充有铁珠的桶内，施加电压后，测定绝缘击穿电压的方法。
2)局部放电起始电压(PDIV)评价
在室温下，对于各个实施例以及比较例涉及的扁绕组线试样施加具有60Hz正弦波的电压，测定了开始局部放电的电压。其中，当提升所施加的电压时，如果检测到100pC以上的电荷量的电压小于1000V，则不合格(fail)。
3)耐脉冲性评价
对于各个实施例以及比较例涉及的扁绕组线试样施加1000V电压(10kHz正弦波)，测定了直至检测到50mA以上的漏电流时的时间。
4)粘附性评价
在实施例以及比较例涉及的扁绕组线试样中，沿着周围方向切开绝缘涂覆层以后，按照15％的拉伸率拉伸以后，测定绝缘涂覆层从导体剥离的长度，按照对于导体宽度W的倍数进行记载。如果测定结果为1W以上，则不合格(fail)。
5)抗裂性评价
根据JIS C 3003标准7.1.2部分，对于各个实施例以及比较例涉及的扁绕组线试样进行了抗裂性评价。具体而言，如果由直径3W相当于导体宽度W的三倍的芯轴弯曲而成的三个试样以及由直径3T相当于导体高度T三倍的芯轴弯曲而成的三个试样中发生裂纹，则不合格(fail)。
所述物理性质的评价结果如下表2所示。
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1 比较例2 比较例3
绝缘击穿电压(V) 9900 9200 10600 11000 9000 8600 10000
局部放电起始电压 合格 合格 合格 合格 不合格 不合格 合格
耐脉冲性(小时) 10↑ 10↑ 10↑ 10↑ 3 5 10↑
粘附性 合格 合格 合格 合格 合格 合格 不合格
抗裂性：3T芯轴 合格 合格 合格 合格 合格 合格 不合格
抗裂性：3W芯轴 合格 合格 合格 合格 合格 合格 不合格
如上述表2所示，通过精密控制绝缘涂覆层中尤其是耐浪涌清漆层的厚度以及弯曲部中的厚度增加率，确认了本发明涉及的实施例1至4的耐电晕性扁绕组线的绝缘击穿电压、局部放电起始电压、耐脉冲性等特性优秀，同时导体与耐浪涌清漆层之间的粘附性以及绝缘涂覆层的抗裂性均优秀。
相反，确认了由于弯曲部中的耐浪涌清漆层的厚度增加率未达标的理由，比较例1以及2的扁绕组线的局部放电起始电压、耐脉冲性等耐电晕性不充分，相反，确认了由于弯曲部中的耐浪涌清漆层的厚度增加率过高，弯曲部中的绝缘清漆层的厚度过薄，因此比较例3的扁绕组线的抗裂性降低，导体与耐浪涌清漆层之间的粘附性降低。
本说明书中，参照本发明的优选实施例进行了说明，但是本领域技术人员在不超出权利要求范围所记载的本发明的思想和领域内，能够对本发明进行多种修改以及变更。因此，如果变形的实施例基本包含本发明的权利要求范围的构成要素，则均应当视为包含在本发明的技术范畴内。

Claims (19)

1.一种耐电晕性扁绕组线，其特征在于，包括：
导线，具有包括扁平部和弯曲部的截面形状；以及
绝缘涂覆层，包覆所述导线，
所述绝缘涂覆层包括一个以上的耐浪涌清漆层和一个以上的绝缘清漆层，所述耐浪涌清漆层包含高分子树脂以及纳米无机粒子，所述绝缘清漆层包含高分子树脂，
由下面的数学式1定义的所述一个以上的耐浪涌清漆层的全部的厚度增加率大于由下面的数学式1定义的所述一个以上的绝缘清漆层的全部的厚度增加率，所述一个以上的耐浪涌清漆层的全部的厚度增加率为10％至50％，
[数学式1]
厚度增加率(％)＝[(弯曲部中的层厚度-扁平部中的层厚度)/扁平部中的层厚度]×100
在所述数学式1中，
弯曲部中的层厚度是在所述导线的各个弯曲部测定的耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的厚度的平均值，
扁平部中的层厚度是在所述导线的各个扁平部测定的耐浪涌清漆层或绝缘清漆层的厚度的平均值。
2.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述绝缘涂覆层的平均厚度为70μm至120μm。
3.根据权利要求2所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
以所述绝缘涂覆层的平均厚度为基准时，所述耐浪涌清漆层的平均厚度占30％至50％，所述绝缘清漆层的平均厚度占50％至70％。
4.根据权利要求3所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述绝缘清漆层包括第一绝缘清漆层以及第二绝缘清漆层，所述第一绝缘清漆层层叠于所述导线与所述耐浪涌清漆层之间，所述第二绝缘清漆层层叠于所述耐浪涌清漆层上方，
所述第一绝缘清漆层以及所述第二绝缘清漆层分别独立地具有相当于所述绝缘涂覆层的平均厚度的20％至40％的平均厚度。
5.根据权利要求4所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述弯曲部中的绝缘涂覆层的厚度大于所述扁平部中的绝缘涂覆层的厚度。
6.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
在所述导线的各个弯曲部形成的圆弧的曲率半径(R1)大于在所述导线的各个弯曲部形成的绝缘涂覆层的曲率半径(R2)。
7.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述导线由无氧铜形成。
8.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
包含于所述绝缘涂覆层中的所述高分子树脂包含选自聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂中的一种以上树脂。
9.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述纳米无机粒子包含选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化钇、云母、粘土、沸石、氧化铬、氧化锌、氧化铁、氧化镁、氧化钙、氧化钪以及氧化钡中的一种以上。
10.根据权利要求9所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
以100重量份的包含于所述耐浪涌清漆层中的高分子树脂为基准，所述纳米无机粒子的含量为5至15重量份。
11.根据权利要求9所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述纳米无机粒子的尺寸为5nm至100nm，表面改性为疏水性。
12.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
当所述耐浪涌清漆层形成于所述导线上方时，所述耐浪涌清漆层进一步包含粘附力增强剂，
当所述绝缘清漆层包含形成于所述导线上方的第一绝缘清漆层时，所述第一绝缘清漆层进一步包含粘附力增强剂，
所述粘附力增强剂包含选自胺类粘附剂、硫醇类粘附剂以及聚碳化二亚胺粘附剂中的一种以上粘附剂。
13.根据权利要求1所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
包含于所述绝缘涂覆层中的所述高分子树脂包含选自聚酰胺酰亚胺树脂、耐热性聚氨酯树脂、聚酯酰亚胺树脂中的一种以上树脂。
14.根据权利要求12所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述粘附力增强剂包含三聚氰胺类粘附剂。
15.一种耐电晕性扁绕组线，其特征在于，包括：
导线，具有包括扁平部和弯曲部的截面形状；以及
绝缘涂覆层，包覆所述导线，
所述绝缘涂覆层包括一个以上的耐浪涌清漆层和一个以上的绝缘清漆层，所述耐浪涌清漆层包含高分子树脂以及纳米无机粒子，所述绝缘清漆层包含高分子树脂，
由下面的数学式1定义的所述一个以上的耐浪涌清漆层的全部的厚度增加率大于由下面的数学式1定义的所述绝缘涂覆层的厚度增加率，所述一个以上的耐浪涌清漆层的全部的厚度增加率为10％至50％，
[数学式1]
厚度增加率(％)＝[(弯曲部中的层厚度-扁平部中的层厚度)/扁平部中的层厚度]×100
在所述数学式1中，
弯曲部中的层厚度是在所述导线的各个弯曲部测定的耐浪涌清漆层或绝缘涂覆层的厚度的平均值，
扁平部中的层厚度是在所述导线的各个扁平部测定的耐浪涌清漆层或绝缘涂覆层的厚度的平均值。
16.根据权利要求15所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述绝缘涂覆层的平均厚度为70μm至120μm。
17.根据权利要求16所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
以所述绝缘涂覆层的平均厚度为基准时，所述耐浪涌清漆层的平均厚度占30％至50％，所述绝缘清漆层的平均厚度占50％至70％。
18.根据权利要求17所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
所述绝缘清漆层包括第一绝缘清漆层以及第二绝缘清漆层，所述第一绝缘清漆层层叠于所述导线与所述耐浪涌清漆层之间，所述第二绝缘清漆层层叠于所述耐浪涌清漆层上方，
所述第一绝缘清漆层以及所述第二绝缘清漆层分别独立地具有相当于所述绝缘涂覆层的平均厚度的20％至40％的平均厚度。
19.根据权利要求15所述的耐电晕性扁绕组线，其特征在于，
在所述导线的各个弯曲部形成的圆弧的曲率半径(R1)大于在所述导线的各个弯曲部形成的绝缘涂覆层的曲率半径(R2)。
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