CN110379617A - 一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法及该线圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法及该线圈，解决了传统胶粘线圈胶层内含有微气泡影响次级线圈的可靠性和工作寿命的问题。其中方法包括以下步骤：1)制作锥状纸质内锥筒，2)对锥状纸质内锥筒打孔处理，3)装配打孔后的锥状纸质内锥筒，4)在锥状纸质内锥筒上缠绕自粘性漆包线制作线圈绕线层，自粘性漆包线包括漆包线基体和包覆在所述漆包线基体表面的漆包线自粘层，5)在真空环境下对自粘性漆包线进行加热，使漆包线自粘层融化，并填充锥状纸质内锥筒外表面和线圈绕线层相邻匝间的三角区域，6)获得自粘锥状高压次级线圈；其中线圈包括锥状纸质内锥筒和线圈绕线层，线圈绕线层覆盖在锥状纸质内锥筒的外表面。

Description

一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法及该线圈

技术领域

本发明属于一种高压次级线圈及制造方法，具体涉及一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法及该线圈。

背景技术

俄罗斯的Sinus系列高电压脉冲发生器采用带开路磁芯的高耦合变压器与同轴形成线一体化的紧凑技术，锥状的次级线圈位于形成线的内磁芯和外磁芯之间。次级充电过程内磁芯高电位，次级线圈两端承受高电压。次级线圈线径细、匝数多。常用的次级锥状线圈制作时，以电工纸板基筒，采用喷胶或刷胶的方式在纸筒表面形成薄薄的一层胶，然后把细线径绕线缠绕在纸质基筒上，经过一段时间胶层固化后，线圈绕线就粘接在纸筒表面。这种胶粘线圈的固化胶层存在微小的空气泡。形成线介质加载高气压有利于介质的高电压绝缘，但是高气压不能改善固化胶层内微气泡的形态，胶层气泡容易发生高电压击穿。

MV级脉冲高压需要上千匝的线圈，尺寸米级，手工绕制的工艺方法较多，分散性较大，难以控制一致性。无论是在纸筒表面喷胶，还是刷胶的方式，胶层均会存在较多的小气泡，该气泡绝缘性能较弱，影响高压次级线圈的寿命和可靠性，而且该绕线方法的绝缘差。

发明内容

为了解决传统的高压脉冲变压器锥状次级线圈，采用胶粘方式固定线圈绕线，胶层内存在常压形态的微气泡，该气泡绝缘性能较弱，影响了次级线圈的可靠性和工作寿命的技术问题，本发明提供了一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法及该线圈，可消除胶粘线圈胶层内的气泡。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)制作锥状纸质内锥筒

在锥形基筒外表面缠绕脱模带，在脱模带上制作锥状纸质内锥筒，所述锥形基筒上设有多个第一通孔；

2)对锥状纸质内锥筒打孔处理

拆除锥形基筒与锥状纸质内锥筒之间的脱模带，取下锥状纸质内锥筒；并在锥状纸质内锥筒上开设有通孔；

3)装配打孔后的锥状纸质内锥筒

在锥形基筒外表面重新缠绕脱模带，并将开有通孔的锥状纸质内锥筒套装在所述锥形基筒上；

4)制作线圈绕线层

在锥状纸质内锥筒上缠绕自粘性漆包线制作线圈绕线层，所述自粘性漆包线包括漆包线基体和包覆在所述漆包线基体表面的漆包线自粘层；

5)锥状纸质内锥筒外表面与线圈绕线层定型

在真空环境下对自粘性漆包线进行加热，使漆包线自粘层融化，并填充锥状纸质内锥筒外表面和线圈绕线层相邻匝间的三角区域，在所述三角区域形成粘合层；

6)获得自粘锥状高压次级线圈。

拆除锥形基筒与锥状纸质内锥筒之间的脱模带，去掉锥形基筒，即可得自粘锥状高压次级线圈。

进一步地，所述脱模带采用尼龙网材质制作，气体、水分可以渗漏透过，漆包线自粘层融化后粘稠的自粘胶容易将尼龙网的网格间隙堵住，有利于气体、水分的排出。

进一步地，在锥状纸质内锥筒上缠绕自粘性漆包线制作线圈绕线层时，使所述通孔位于锥状纸质内锥筒外表面和线圈绕线层相邻匝间的三角区域。

进一步地，步骤5)中，所述使漆包线自粘层融化，在填充锥状纸质内锥筒外表面和线圈绕线层相邻匝间的三角区域后，并填充通孔，漆包线自粘层融化后的自粘胶在液态下回流动到真空状态下的通孔内。

进一步地，步骤1)中，锥状纸质内锥筒采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，或者采用湿法成型工艺制成。

同时，本发明提供了一种利用上述自粘锥状高压次级线圈的制作方法制造的自粘锥状高压次级线圈，其特殊之处在于：

包括锥状纸质内锥筒和线圈绕线层，所述线圈绕线层覆盖在锥状纸质内锥筒的外表面；所述锥状纸质内锥筒上开设有通孔；所述线圈绕线层包括漆包线基体和包覆在所述漆包线基体表面的漆包线自粘层；

所述漆包线自粘层还填充在锥状纸质内锥筒外表面和漆包线基体相邻匝间的三角区域。

进一步地，所述漆包线自粘层还填充在所述锥状纸质内锥筒上开设的通孔内。

进一步地，所述锥状纸质内锥筒采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，或者采用湿法成型工艺制成。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明锥状高压次级线圈在真空环境下通过加热，使漆包线自粘层融化，填充锥状纸质内锥筒外表面和线圈绕线层相邻匝间的三角区域，线圈绕线的粘合过程是在真空下完成的，同时，线圈绕线与锥状纸质内锥筒之间形成的气体依次通过通孔、脱模带及第一通孔充分排出，保证线圈绕线与锥状纸质内锥筒之间粘合层不含气泡，线圈绕线层相邻匝间的绝缘性能好可靠性高；可实现了自粘固定，工艺简单，成本低，制作周期短。

2、本发明的锥状高压次级线圈工艺简单，可控性和一致性好，容易实现批量化。

3、本发明脱模带可为尼龙网材质，气体、水分可以渗漏透过，融化后的漆包线自粘层形成的自粘胶容易将尼龙网的网格间隙堵住，有利于气体、水分的排出。

4、本发明自粘锥状高压次级线圈，线圈绕线层与锥状纸质内锥筒之间粘合层不含气泡，线圈绕线层相邻匝间的绝缘性能好可靠性高。

附图说明

图1是本发明自粘锥状高压次级线圈一个实施例的结构示意图；

图2是本发明自粘锥状高压次级线圈的制作方法中，在锥状纸质内锥筒上缠绕自粘性漆包线制作线圈绕线层的示意图。

其中，附图标记如下：

1-自粘性漆包线，11-漆包线基体，12-漆包线自粘层，3-锥状纸质内锥筒，31-通孔，4-脱模带，5-锥形基筒，51-第一通孔，6-线圈绕线层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，包括以下步骤：

1)制作锥状纸质内锥筒3

在锥形基筒5外表面缠绕一层脱模带4，在脱模带4上制作锥状纸质内锥筒3，锥形基筒5上设有多个很小口径的第一通孔51，锥形基筒5可采用铝制模具，铝制模具表面沿圆周方向和轴向方向均开有多个第一通孔51；

锥状纸质内筒的制作，可采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，也可以采用湿法成型，前一种方法成本低，易于操作，后一种方法质量效果好。

锥筒即圆锥台的侧面，沿半径方向剪开，为扇形圆环，平板纸卷成锥筒并粘接形成锥状纸质内筒制作过程如下：(a)先在平板纸张上画出扇形圆环的小半径、大半径、扇形角度，并预留小头端和大头端的平直段，即整个区域的小半径更小，大半径更大；(b)卷绕成锥筒，拼接处粘接。

湿法成型工艺应用于电力变压器绝缘结构件中，具体为：在铝制模具表面先缠绕一层脱模带4，然后再外敷多层湿纸，捆绑紧缩带，经过一定时间的高温干燥，最终形成干燥、有一定机械强度的固态纸质部件。

2)对锥状纸质内锥筒3打孔处理

拆除锥形基筒5与锥状纸质内锥筒3之间的脱模带4，取下锥状纸质内锥筒3；并在锥状纸质内锥筒3上开设有通孔31，通孔31的数量和位置与第一通孔51配合，用于后续真空环境下的排气；

3)装配打孔后的锥状纸质内锥筒3

在锥形基筒5外表面重新缠绕一层脱模带4，并将开有通孔31的锥状纸质内锥筒3套装在锥形基筒5上；

4)制作线圈绕线层6

在锥状纸质内锥筒3上缠绕自粘性漆包线1制作线圈绕线层6，自粘性漆包线1包括漆包线基体11(线圈)和包覆在漆包线基体11表面的漆包线自粘层12，

线圈绕线层6为锥形的细线径绕线线圈，是在锥状纸质内筒上螺旋缠绕细线径的自粘性漆包线1而成。

5)锥状纸质内锥筒3外表面与线圈绕线层6定型

在真空环境下对自粘性漆包线1进行加热，使漆包线自粘层12融化，并填充锥状纸质内锥筒3外表面和线圈绕线层6相邻匝间的三角区域，在三角区域形成粘合层；粘合层为锥筒结构，紧密粘连于锥状纸质内筒的外表面，粘合层包覆漆包线基体11。

漆包线基体11(线圈)的加热可在线圈两端通电实现，由于绕线欧姆加热，漆包线基体11外层的漆包线自粘层12将融化并粘合附着在纸质内筒上。线圈绕线层6的粘合过程是在真空下完成的，锥状纸质内锥筒3外表面和线圈绕线层6相邻匝间的三角区域充分排气，才能保证粘合层不含气泡。三角区域的排气是通过锥状纸质内筒的通孔31(小孔)、脱模带4、铝制模具的第一通孔51(小孔)这一通道完成，脱模带4采用尼龙网材质制作，气体、水分可以渗漏透过，漆包线自粘层12融化后粘稠的自粘胶容易将尼龙网的网格间隙堵住，阻止了自粘胶(经加热融化的漆包线自粘层12)的渗透通过。

步骤4)中，在锥状纸质内锥筒3上缠绕自粘性漆包线1制作线圈绕线层6时，使通孔31位于锥状纸质内锥筒3外表面和线圈绕线层6相邻匝间的三角区域，便于气体、水分排出。

步骤5)中，优选地，使漆包线自粘层12融化，在填充锥状纸质内锥筒3外表面和线圈绕线层6相邻匝间的三角区域后，并填充通孔31，漆包线自粘层12融化后的自粘胶在液态下回流动到真空状态下的通孔31内。

6)获得自粘锥状高压次级线圈

拆除锥形基筒5与锥状纸质内锥筒3之间的脱模带4，去掉锥形基筒5，即可得自粘锥状高压次级线圈。

利用上述方法制造的自粘锥状次级线圈，整体结构呈薄壁锥筒特征，包括锥状纸质内锥筒3和线圈绕线层6，线圈绕线层6覆盖在锥状纸质内锥筒3的外表面；锥状纸质内锥筒3上开设有通孔31；线圈绕线层6包括漆包线基体11和包覆在所述漆包线基体11表面的漆包线自粘层12；漆包线自粘层12还填充在锥状纸质内锥筒3外表面和漆包线基体11相邻匝间的三角区域。

优选地，漆包线自粘层12还填充在所述锥状纸质内锥筒3上开设的通孔31内；锥状纸质内锥筒3采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，或者采用湿法成型工艺制成

线圈绕线层6在真空环境下通过对自粘性漆包线1进行加热，使漆包线自粘层12融化，并填充锥状纸质内锥筒3外表面和漆包线基体11相邻匝间的三角区域，漆包线自粘层12加热融化后形成粘合层附着在纸质内筒上，采用上述方法制作的自粘锥状高压次级线圈，线圈绕线层6与锥状纸质内锥筒3之间粘合层不含气泡，线圈绕线层6相邻匝间的绝缘性能好可靠性高。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。

Claims (8)

1.一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制作锥状纸质内锥筒(3)

在锥形基筒(5)外表面缠绕脱模带(4)，在脱模带(4)上制作锥状纸质内锥筒(3)，所述锥形基筒(5)上设有多个第一通孔(51)；

2)对锥状纸质内锥筒(3)打孔处理

拆除锥形基筒(5)与锥状纸质内锥筒(3)之间的脱模带(4)，取下锥状纸质内锥筒(3)；并在锥状纸质内锥筒(3)上开设通孔(31)；

3)装配打孔后的锥状纸质内锥筒(3)

在锥形基筒(5)外表面重新缠绕脱模带(4)，并将开有通孔(31)的锥状纸质内锥筒(3)套装在所述锥形基筒(5)上；

4)制作线圈绕线层(6)

在锥状纸质内锥筒(3)上缠绕自粘性漆包线(1)制作线圈绕线层(6)，所述自粘性漆包线(1)包括漆包线基体(11)和包覆在所述漆包线基体(11)表面的漆包线自粘层(12)；

5)锥状纸质内锥筒(3)外表面与线圈绕线层(6)定型

在真空环境下对自粘性漆包线(1)进行加热，使漆包线自粘层(12)融化，并填充锥状纸质内锥筒(3)外表面和线圈绕线层(6)相邻匝间的三角区域；

6)获得自粘锥状高压次级线圈

拆除锥形基筒(5)与锥状纸质内锥筒(3)之间的脱模带(4)，去掉锥形基筒(5)，即可得自粘锥状高压次级线圈。

2.根据权利要求1所述的一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特征在于：所述脱模带(4)采用尼龙网材质制作。

3.根据权利要求1所述的一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特征在于：步骤4)中，在锥状纸质内锥筒(3)上缠绕自粘性漆包线(1)制作线圈绕线层(6)时，使所述通孔(31)位于锥状纸质内锥筒(3)外表面和线圈绕线层(6)相邻匝间的三角区域。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特征在于：步骤5)中，所述使漆包线自粘层(12)融化，在填充锥状纸质内锥筒(3)外表面和线圈绕线层(6)相邻匝间的三角区域后，并填充通孔(31)。

5.根据权利要求4所述的一种自粘锥状高压次级线圈的制作方法，其特征在于：步骤1)中，锥状纸质内锥筒(3)采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，或者采用湿法成型工艺制成。

6.利用权利要求1至5任一所述自粘锥状高压次级线圈的制作方法制造的自粘锥状高压次级线圈，其特征在于：

包括锥状纸质内锥筒(3)和线圈绕线层(6)，所述线圈绕线层(6)覆盖在锥状纸质内锥筒(3)的外表面；

所述锥状纸质内锥筒(3)上开设有通孔(31)；

所述线圈绕线层(6)包括漆包线基体(11)和包覆在所述漆包线基体(11)表面的漆包线自粘层(12)；

所述漆包线自粘层(12)还填充在锥状纸质内锥筒(3)外表面和漆包线基体(11)相邻匝间的三角区域。

7.根据权利要求6所述自粘锥状高压次级线圈的制作方法制造的自粘锥状高压次级线圈，其特征在于：

所述漆包线自粘层(12)还填充在所述锥状纸质内锥筒(3)上开设的通孔(31)内。

8.根据权利要求6或7所述自粘锥状高压次级线圈的制作方法制造的自粘锥状高压次级线圈，其特征在于：

所述锥状纸质内锥筒(3)采用平板纸卷成锥筒并粘接而成，或者采用湿法成型工艺制成。