CN111696706A - 一种绝缘电线 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种绝缘电线。所述绝缘电线包括由内而外依次同轴设置的导电线芯、组合绝缘层和柔性绝缘护套层，所述组合绝缘层由至少两层绝缘层构成；其中，所述柔性绝缘护套层采用挤塑包覆方式包覆于所述组合绝缘层外表面，所述柔性绝缘护套层的厚度为0.05‑0.15mm。本发明技术方案所提供的绝缘电线，采用自动挤塑包覆的柔性绝缘护套层，使绝缘电线的弯曲安全性能大大提高，并且无须人工穿设套管的工序，大大降低了人工，提升了生产效率。

Description

一种绝缘电线
技术领域
本发明属于电线电缆技术领域，具体涉及一种绝缘电线。
背景技术
目前电源或电阻变压器的绕线组电线，为提高绝缘、防折伤等增强性能，铜线外层的绝缘层都添加了一些增强保护性材料，或者采用较强的绝缘外层材料。这些电源线在加工和使用过程中，由于弯折角度和次数不可控，很容易出现外层绝缘材料破损或减薄的问题，存在绝缘不够的安全隐患。
目前普遍采用三层绝缘电线体穿套管的结构来增强绝缘防护性能，但需要人工对已成型的绝缘电线进行二次加工穿设套管，人员大大浪费，品质极其不稳定。虽然目前有进行对绝缘电线成型过程中自动包裹防护套管的研究，但存在套管层厚度过大无法用于线圈的绕线使用、或者厚度减小但防护性能无法满足要求等缺点。
因此需要开发一种绝缘电线，以克服现有技术的缺点。
发明内容
基于上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种具有套管的绝缘电线，该绝缘电线为一次性自动化挤塑成型，无需人工穿设套管，并且套管层具有厚度小、柔性好、耐弯折等性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种绝缘电线，包括由内而外依次同轴设置的导电线芯、组合绝缘层和柔性绝缘护套层，所述组合绝缘层由至少两层绝缘层构成；其中，所述柔性绝缘护套层采用挤塑包覆方式包覆于所述组合绝缘层外表面，所述柔性绝缘护套层的厚度为0.05-0.15mm。
作为本技术方案的一种优选方案，所述柔性绝缘护套层与所述组合绝缘层之间设有润滑隔离层。
本发明相对于现有技术具有的优点及效果：
(1)本发明技术方案所提供的绝缘电线，采用自动挤塑包覆的柔性绝缘护套层，使绝缘电线的弯曲安全性能大大提高，并且无须人工穿设套管的工序，大大降低了人工，提升了生产效率。
(2)本发明技术方案所提供的绝缘电线，柔性绝缘护套层管壁厚度仅为常规电线套管壁厚的四分之一，因此可直接用作小型变压器线圈的绕组线，不会超出线圈的绕组空间；且当整体绕组都采用了具有柔性绝缘护套层的绝缘电线时，由于柔性绝缘护套层即具有耐磨、耐折弯性能，又具有良好的绝缘性能，因此对线圈绕组起到了很好的保护作用，提升了变压器产品的使用寿命和安全保障。
附图说明
图1为实施例中绝缘电线的结构示意图。
图2为实施例中绝缘电线的剖面结构示意图。
附图标识说明：
1-导电线芯；2-组合绝缘层；201-第一绝缘层；202-第二绝缘层；203-第三绝缘层；3-柔性绝缘护套层；4-润滑隔离层。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
结合图1和图2所示，本实施例提供一种绝缘电线，包括由内而外依次同轴设置的导电线芯1、组合绝缘层2和柔性绝缘护套层3，所述组合绝缘层2由至少两层绝缘层构成；其中，所述柔性绝缘护套层3采用挤塑包覆方式包覆于所述组合绝缘层2外表面，所述柔性绝缘护套层3的厚度为0.05-0.15mm。
在本实施例中，所述导电线芯1为铜线芯。在其他实施例中，所述导电线芯1可为其他金属线芯。
在具体实施中，所述柔性绝缘护套层3可采用氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)中的一种或几种聚合树脂材料或其改性材料制成。
在本实施例中，所述柔性绝缘护套层3采用改性聚四氟乙烯材料挤塑制成。
具体的，所述改性聚四氟乙烯材料为采用核壳结构Fe3O4@C纳米颗粒进行填充至可溶性聚四氟乙烯(PFA)得到的改性聚四氟乙烯材料。在所述改性聚四氟乙烯材料中，Fe3O4@C纳米填料的质量分数为3％-7％。
所述Fe3O4@C纳米填料的制备方法为：将磁性纳米Fe3O4粒子加入水中进行超声处理，然后加入NH3·H2O和间苯二酚，在室温下搅拌1-2小时；然后滴加甲醛溶液继续搅拌5-8小时，再升温至70℃-85℃搅拌4-7小时；然后用磁铁进行收集得到Fe3O4@酚醛纳米球；洗涤后于80-85℃下烘至少12小时，然后在氮气氛围下程序加入至500-650℃，再保温3-4小时，冷却后即得到黑色固体的Fe3O4@C纳米填料。
本实施例所述柔性绝缘护套层3的介电常数可到110，具有更为优良的介电性能，相比改性的聚四氟乙烯材料制成的护套层，大幅提升了介电常数，从而大幅提升了绝缘性能。经实验验证，C壳层有利于填料的分散性能，并提高填料与PFA的相容性，避免了常规填料对有机基体物理性能的影响，从而不影响护套层的力学性能。
在本实施例中，所述组合绝缘层2由内而外依次同轴设置有第一绝缘层201、第二绝缘层202和第三绝缘层203。在其他实施例中，组合绝缘层2可为单层、双层或多层绝缘层结构。
具体的，所述第一绝缘层201为第一铁氟龙绝缘层。在本实施例中，所述第一绝缘层201为高密度铁氟龙绝缘层。
设置高密度铁氟龙绝缘层，可使得电线的耐电压性能大大提高，能够适用于高压场所。
具体的，所述第一绝缘层201的密度为1.4-1.8g/cm3。在本实施例中，所述第一绝缘层201的密度为1.6g/cm3。
在其他实施方式中，第一绝缘层201可为聚对苯二甲酸类(PET)绝缘层，也可采用其他绝缘材料。
具体的，所述第二绝缘层202为第二铁氟龙绝缘层。具体的，第二绝缘层202为聚对苯二甲酸类(PET)绝缘层；在其他实施例中，也可采用其他绝缘材料。
在本实施例中，所述第三绝缘层203为第三铁氟龙绝缘层。具体的，所述第三绝缘层203为铁氟龙膨化料层。设置铁氟龙膨化料层，可大大提高电线的热性能，避免发生过热融化导致漏电的危险，同时也提升了电线的柔软性能，抗弯折性能提升。
在其他实施方式中，第三绝缘层203可为聚对苯二甲酸类(PET)绝缘层，也可采用其他绝缘材料。
组合绝缘层2通过设置不同的三层结构，在保障电线的抗弯折性能的基础上，可比普通的绝缘结构减少厚度，大大提升了电线的柔软性能，且抗拉伸强度、热性能、安全性能都得以提升。
在本实施例中，所述柔性绝缘护套层3与所述组合绝缘层2之间设有润滑隔离层4。具体的，所述润滑隔离层4为滑石粉层；在其他实施例中，润滑隔离层4也可采用润滑脂材料。
本实施例中，所述柔性绝缘护套层3所采用的挤塑包覆方式的具体步骤为：
S1：采用螺杆挤塑机依次将组合绝缘层2的各层挤包在导线线芯1外，形成绝缘线主体；
S2:将绝缘线主体作为芯线，将其一端引入螺杆挤塑机的挤塑模内；将改性聚四氟乙烯材料装入螺杆挤塑机，经预热熔融后进行挤塑包裹形成柔性绝缘护套层3，最终形成本技术方案所述绝缘电线。
在步骤S2中，所述柔性绝缘护套层3的管壁厚度仅为0.05-0.15mm，远远小于常规电线的套管壁厚。申请人在研发过程中，发现采用常规挤塑机在挤塑柔性绝缘护套层时，容易出现壁厚不均匀的问题。经分析，挤塑模的流道壁表面光滑度不足是导致问题出现的重要原因。由于常规电线的套管壁厚较大，光滑度可以通过对挤出模表面进行打磨处理得以解决。但由于本技术方案中所述柔性绝缘护套层的管壁厚度过小，常规方法无法解决挂料、壁厚不均匀等问题。
因此，为了解决上述问题，在本实施例中，制备步骤S2中所用挤塑模的流道壁沉积有金属陶瓷涂层，所述金属陶瓷涂层的厚度为50-100微米。
所述金属陶瓷涂层为TiN金属陶瓷涂层，采用物理气相沉积(PVD)方式沉积于挤塑模内部的流道壁。
采用PVD方式沉积的TiN金属陶瓷涂层，具有表面光滑平整的特性，并且与挤塑模的钢质基底结合性好。在挤塑成型过程中，不仅出料流畅、均匀，使得包裹层厚度稳定，并且TiN金属陶瓷涂层还大大增强了挤塑模中导流锥的刚度，使得导流锥的尖口端不易磨损，大大提升了使用寿命。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种绝缘电线，其特征在于：包括由内而外依次同轴设置的导电线芯、组合绝缘层和柔性绝缘护套层，所述组合绝缘层由至少两层绝缘层构成；其中，所述柔性绝缘护套层采用挤塑包覆方式包覆于所述组合绝缘层外表面，所述柔性绝缘护套层的厚度为0.05-0.15mm。
2.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述柔性绝缘护套层由氟化乙烯丙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯中的一种或几种聚合树脂材料或其改性材料制成。
3.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述组合绝缘层由内而外依次同轴设置有第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层。
4.根据权利要求3所述的绝缘电线，其特征在于：所述第一绝缘层为高密度铁氟龙绝缘层；所述第二绝缘层为聚对苯二甲酸类绝缘层；所述第三绝缘层为铁氟龙膨化料层。
5.根据权利要求4所述的绝缘电线，其特征在于：所述第一绝缘层的密度为1.4-1.8g/cm3。
6.根据权利要求1所述的绝缘电线，其特征在于：所述柔性绝缘护套层与所述组合绝缘层之间设有润滑隔离层。
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