CN108986987A - 光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，实施步骤：使用铜材挤压机设定在460℃～490℃的温度、1000Mpa～1300 Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；经过蒸馏水与酒精混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；裸铜导体通过漆包工序放线，在450℃～500℃高温下进行退火处理，经过冷却后进行打磨工装打磨，在车速2.5m/min～4m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装打磨刷，导线行线过程中对导体表面进行微打磨处理；进入涂漆时进行模具涂漆，经过6～10道次的涂漆、烘焙、冷却，通过循环风强冷对导线进行冷却后，烘焙250℃～480℃形成成品；最后进行各种性能测试。本发明设计合理，操作简单，应用效果非常显著。

Description

光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法

技术领域

本发明涉及一种漆包铜扁线的加工方法，特别涉及一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法。

背景技术

目前，传统200级漆包铜扁线国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）导体厚度生产范围在0.80～5.60mm，且弯曲性能按照4a 4b（5b）棒径180°弯曲后不能出现漆膜开裂情况；按照国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）生产该200级漆包铜扁线厚度在7.13×8.00mm的导线，在厂家绕制异形线圈使用时容易出现漆膜开裂的问题；据了解，厂家绕制使用时导线的最小弯曲直径为Ф20mm，且绕制异形线圈时需要给定一定的弯曲压力；这样一来，符合国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）弯曲性能和附着性性能生产的导线就不能满足厂家使用要求；否则使用寿命大大降低，企业的生产成本将大大增加，而且也会使产品的质量受到不良的影响。

因此，提供一种设计合理、操作简单、性能安全可靠的光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，是该领域技术人员应着手解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，以解决符合国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）弯曲性能和附着性性能生产的导线不能满足厂家使用要求的问题：提供一种设计合理、操作简单、性能安全可靠的光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法。

为了实现上述目的本发明采用技术方案是：一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，其特征在于该方法具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在460℃～490℃的温度、1000Mpa～1300 Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：2～3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在450℃～500℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速2.5m/min～4m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由250 ℃～480 ℃递增，烘焙时间每道次为2.2 min～3min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不能

出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压值

≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；

符合上述性能测试，即成为合格产品。

该方法优选具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在470℃的温度、1000Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在470℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速3.6m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由300 ℃～460 ℃递增，烘焙时间每道次为2.5 min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不能

出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压值

≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；

符合上述性能测试，即成为合格产品。

本发明的有益效果是：

本发明为超厚200级漆包铜扁线7.13×8.00mm提供了一种新的制作方法，生产出一种新型的漆包线。该200级漆包铜扁线7.13×8.00mm的生产填补了弯曲性能及附着性严于国家及国际标准的超厚漆包铜扁线生产工艺空白。

总之，该方法设计合理，操作简单，性能稳定可靠，可有效提高生产的质量和产量，应用效果非常显著。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征详述如下：

一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，该方法具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在460℃～490℃的温度、1000Mpa～1300 Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：2～3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在450℃～500℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速2.5m/min～4m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由250 ℃～480 ℃递增，烘焙时间每道次为2.2 min～3min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不能

出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压值

≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；（IEC60317-29中9规定）

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；（IEC60317-29中5规定）。

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；（IEC60317-29中6规定）。

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；（IEC60317-29中7规定）。

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；（IEC60317-29中12规定）。

符合上述性能测试及IEC标准60317-29的要求的导线；即成为合格产品。

该方法优选具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在470℃的温度、1000Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在470℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速3.6m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由300 ℃～460 ℃递增，烘焙时间每道次为2.5 min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不能

出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压值

≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；（IEC60317-29中9规定）。

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；（IEC60317-29中5规定）。

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；（IEC60317-29中6规定）。

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；（IEC60317-29中7规定）。

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；（IEC60317-29中12规定）。

符合上述性能测试及IEC标准60317-29的要求的导线；即成为合格产品。

本发明方法的工作原理及特点：目前大截面漆包铜扁线都使用挤压铜导体涂漆加工漆包线；挤压铜导体因表面光洁度高，涂漆时对漆液与导体的附着力有影响；会导致漆包铜扁线附着性不稳定且离散性大，本发明采用打磨工装对涂漆前的导体进行微打磨处理，使得导体表面光洁度降低，改善涂漆时漆液与导体间附着力，从而改善了漆包铜扁线附着性不稳定且离散性大的问题；至目前尚没有记载用使用打磨工装对挤压导体的进行打磨处理后涂漆的公开出版物。

传统的漆包铜扁线生产工艺要求第一道漆膜的涂漆厚度控制在0.01～0.03mm；这种工艺生产的漆包铜扁线附着性能及弯曲性能能符合要求；而对于7.13×8.00mm的这样的超厚规格来讲，生产车速较慢；如果生产车速过快，导体就会出现应力过大造成的烘炉内严重弯曲弓形及扭滚给涂漆带来一定影响，从而导致导线性能出现问题；如果在车速慢的情况下将第一道漆膜厚度控制在0.01～0.03mm，就会出现第一道漆膜的过度烘培的情况，虽然弯曲性能和附着性性能能够满足国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）的要求，但是不能满足客户绕制异形线圈的使用要求；通过工艺验证，在车速慢的情况下，将第一道涂漆厚度通过涂漆模具控制在0.04～0.06mm之间，改善了导线的弯曲性能及附着性能，从而满足了客户使用要求。

本发明采用的“在车速慢的情况下将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间”是经过

反复研究制定的，具有非常显著的实施效果。当车速慢，第一道漆膜低于0.04mm时，会导

致导线弯曲性能及附着性能不能满足客户绕制使用要求。

发明对涂漆后的铜扁线采用在250 ℃～480 ℃之间烘烤干燥，因为温度低于250℃时，会发生漆膜交联度不足导致的漆膜弯曲性能和附着性能不稳定现象，因为温度高于480 ℃时，会发生漆膜烘焙过度裂解导致的漆膜弯曲性能和附着性能不稳定现象。

综上所述，本发明的主要区别技术特征在于弯曲性能及附着性能严于国家标准GB/T 7095-2008（国际标准IEC60317-29）制作方法，即工艺和参数等至今没有相同的工艺在实施，没有相关的公开出版物有记载，它为超厚200级漆包铜扁线7.13×8.00mm提供了一种新的制作方法，生产出一种新型的漆包线。该200级漆包铜扁线7.13×8.00mm的生产填补了弯曲性能及附着性严于国家及国际标准的超厚漆包铜扁线生产工艺空白。

上述参照实施例对该光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的；因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，其特征在于该方法具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在460℃～490℃的温度、1000Mpa～1300 Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：2～3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在450℃～500℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速2.5m/min～4m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由250 ℃～480 ℃递增，烘焙时间每道次为2.2 min～3min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不能

出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压值

≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；

符合上述性能测试，即成为合格产品。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电逆变器用漆包铜扁线的加工方法，其特征在于该方法优选具体实施步骤如下：

（一）备料，采用原材料Ф12.50mm的无氧铜杆；

（二）使用铜材挤压机设定在470℃的温度、1000Mpa压力下产生塑性变形，通过模具孔挤压生产出7.13×8.00mm裸铜导体；

（三）经过蒸馏水与酒精之比1000：3的混合溶液冷却后缠绕到收线盘上；

裸铜导体通过漆包工序放线，在470℃高温下进行退火处理，经过冷却后；

（四）进行打磨工装打磨，在车速3.6m/min的情况下，将第一道涂漆厚度控制在0.04mm～0.06mm之间；采用四维转动轮上加装尼龙材料的打磨刷，导线行线过程中，对导体表面进行微打磨处理；

（五）进入涂漆时进行模具涂漆，涂漆道次6～10道；从第1道开始，每涂制1道绝缘漆，都要经过烘焙、冷却后再进行第2道的绝缘漆涂制，这样经过反复多道次的涂漆、烘培、冷却，即通过循环风强冷对导线进行冷却；烘焙温度由300 ℃～460 ℃递增，烘焙时间每道次为2.5 min；

（六）通过牵引、收线，缠绕至收线盘上形成成品；

（七）每盘导线都要进行附着性、弯曲性能、击穿电压性能及耐电压性能的测试；测试指标如下：

（1）附着性：要求切割拉伸15%后，漆膜翘起部分不能≤4mm；

（2）弯曲性能：要求窄边和宽边在圆棒直径φ20±2mm的棒径上弯曲180°，漆膜不

能出现开裂的情况；

（3）击穿电压性能：要求5个试样，4个试样击穿电压值≥2400V，1个试样击穿电压

值≤1200V；

（4）耐电压性能：要求在电压值2000v的条件下，持续60s不发生击穿；

（5）热冲击性能：在直径为6倍于厚度的圆棒上进行宽边弯曲，绝缘应无开裂；最小热冲击温度应为220℃；

（6）电阻：电阻用20℃时的直流电阻表示；电阻最大值应不大于按导体最小截面和最大圆角半径以及电阻系数1/58Ω•mm2/m计算出来的值，其中最小导体截面按最小厚度和宽度计算；

（7）伸长率：最小断裂伸长率应≥32%以上；

（8）回弹性：扁线最大回弹角应不超过5°；

（9）耐溶剂试验：标准溶剂；用硬度为“H”的铅笔进行试验，绝缘应不刮破；

符合上述性能测试，即成为合格产品。