CN216528080U - 一种液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，包括横截面为矩形的铜导体和设置在铜导体外壁上的绝缘层，通过使绝缘层自内向外分为密封层、性能层、保护层，密封层由绕包在铜导体上的芳族聚酰亚胺‑F46复合薄膜烧结而成，性能层由绕包在密封层上的单面玻璃布补强煅烧金云母带绕包而成，保护层由绕包在性能层上浸有绝缘漆的玻璃丝辐射加热而成，在辐射加热时，利用绝缘漆作为粘接剂将所有玻璃丝粘接成一个密封整体，使得该绕组线制成线圈后的槽满率更高、功效更高，能够形成较好的耐电晕性能、绝缘柔韧性、耐热冲击性能和绝缘性能。

Description

一种液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线

技术领域

本实用新型涉及耐高温绕组线技术领域，具体涉及一种液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线。

背景技术

核电是一种清洁能源，也是一种安全级别要求最高的能源，采用核反应堆进行发电，现有核反应堆通常采用液态钠作为冷却介质，需要输送液态钠的电磁泵能够长期在240℃的高温环境下稳定使用，对制作该电磁泵绝缘结构的绕组线提出了更高的要求。

现有技术大多采用横截面为圆形的铜导体，在铜导体上绕包涤纶玻璃丝包层，加热使涤纶丝融化成粘接剂将玻璃丝粘接在铜导体表面形成绝缘层的方式，这种结构的绕组线至少存在以下问题：

1.制成绕组线圈后槽满率较低、功效较低。

2.绝缘层的密封性能不佳，铜导体容易被氧化侵蚀。

3.不具有耐电晕性能。

3.绝缘柔韧性不佳，在曲率半径较小的情况下弯曲时，绝缘层容易出现开裂、分层等不良现象。

4.耐热冲击的能力差，在拉伸后进行热冲击实验时，绝缘层容易开裂。

5.绝缘性能不佳，击穿电压低。

难以适应该电磁泵的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种制成线圈后满槽率高、功效高、密封性能好、铜导体不易氧化侵蚀、具有耐电晕性能、绝缘柔韧性好、耐热冲击性能好、绝缘性能好的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，本实用新型还提供一种制造液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线的制造方法。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案中的产品是，液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，包括铜导体和设置在所述铜导体外壁上的绝缘层，所述铜导体的横截面为矩形；所述绝缘层自内向外分为三层结构，这三层结构分别为密封层、性能层、保护层，所述密封层由绕包在所述铜导体外壁上的芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜烧结而成，所述芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的温度指数为240℃，所述性能层由绕包在所述密封层外壁上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成，所述单面玻璃布补强煅烧金云母带的玻璃布补强面朝外，所述保护层由绕包在所述性能层外壁上的玻璃丝经辐射加热而成，所述玻璃丝浸渍有绝缘漆，在辐射加热时，所述绝缘漆作为粘接剂将所有所述玻璃丝粘接成一个密封整体。

优选地，所述铜导体的横截面的四个边角处设有圆弧形倒角。

优选地，所述保护层的厚度根据所述密封层及所述性能层的厚度和进行调整，使所述密封层、所述性能层、所述保护层的厚度和为（0.70~0.80）mm。

优选地，所述芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜按49%~66.7%的叠包率绕包，所述单面玻璃布补强煅烧金云母带按49%~50%的叠包率绕包。

优选地，所述玻璃丝的型号为160支、250支或360支中的任意一种，所述玻璃丝为一层或两层，在所述玻璃丝为两层时，这两层所述玻璃丝的绕包角度相等、绕包方向相反。

优选地，所述绝缘漆为有机硅绝缘漆。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案中的方法是，制造上述液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线的制造方法，包括以下步骤：

A按1/2或2/3的叠包率在横截面为矩形的铜导体上绕包芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜，经高频加热及压轮压实后水冷至室温，在所述铜导体的外壁形成牢固粘接的密封层；

B先按1/2的叠包率在所述密封层上绕包单面玻璃布补强煅烧金云母带，绕包时，玻璃布的补强面朝外，再绕包一层或双层玻璃丝，再浸渍有机硅绝缘漆；

C经辐射加热使所述有机硅绝缘漆中的溶剂蒸发后将所有所述玻璃丝粘接成一体，形成密封的保护层，得到所述液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线。

优选地，所述步骤B中，当绕包的所述玻璃丝为两层时，这两层所述玻璃丝的绕包角度相等、绕包方向相反。

优选地，所述步骤B中，绕包所述玻璃丝时的厚度根据所述密封层及所述性能层的厚度进行调整，使所述密封层、所述性能层、所述保护层的厚度和为（0.70~0.80）mm。

优选地，所述铜导体的横截面的四个边角处设有圆弧形倒角。

由于上述技术方案的运用，本实用新型提供的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线与现有技术相比具有下列优点：

1.通过采用横截面为矩形的铜导体，在制成线圈后，槽满率更高、功效更高。

2.通过在内侧设置由温度指数为240℃的芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜烧结而成的密封层，并在外侧利用绝缘漆作为粘接剂将所有玻璃丝粘接成一个密封整体，形成保护层，实现了内外层双密封的技术效果，密封性能好、铜导体不易氧化侵蚀。

3.通过将性能层设置在密封层及保护层之间，既能够利用密封层隔绝铜导体与性能层的接触，又能够利用保护层隔绝性能层与外界的接触，从而避免干扰，加之性能层由绕包在密封层上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成，且玻璃布的补强面朝外，使用时，能够充分利用性能层中的单面玻璃布补强煅烧金云母带形成较好的耐电晕性能、绝缘柔韧性、耐热冲击性能和绝缘性能。

由于上述技术方案的运用，本实用新型提供的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线的制造方法与现有技术相比具有下列优点：

步骤简单、操作方便、良品率高、易于实施。

附图说明

图1是本实用新型中液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线的横截面示意图。

其中：10.铜导体；11.圆弧形倒角；20.绝缘层；21.密封层；22.性能层；23.保护层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实用新型提供的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，包括铜导体10和设置在铜导体10外壁上的绝缘层20，铜导体10的横截面为矩形，具体地，该矩形的四个边角处设有圆弧形倒角11，为确保铜导体10具有一定的载流能力并便于线圈的绕制，铜导体10的窄边标称尺寸优选为（2~6）mm，宽边标称尺寸优选为（4~14）mm，圆弧形倒角11的半径优选为（0.48~1.25）mm，在本实施例中，铜导体10的窄边标称尺寸为6mm，宽边标称尺寸为14mm，圆弧形倒角11的半径为1mm，为降低损耗，铜导体10的材质优选为符合GB/T 3952中牌号为T1、T2、TU1、TU2的铜；绝缘层20自内向外分为三层结构，这三层结构分别为密封层21、性能层22、保护层23，密封层21由绕包在铜导体10外壁上的芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜烧结而成，芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的温度指数为240℃，芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的标称厚度为0.0375mm，其中聚酰亚胺基膜的标称厚度为0.025mm，F46涂层的标称厚度0.175mm；性能层22由绕包在密封层21外壁上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成，单面玻璃布补强煅烧金云母带的玻璃布补强面朝外，单面玻璃布补强锻烧金云母带的标称厚度为0.12mm，其中，玻璃布的标称克重为32g/m²，云母纸的标称克重100g/m²，胶的标称含量25g/m²，云母带的总克重165g/m²，性能指标要求为：击穿电压>1.8kV，拉伸强度≥200N/15mm，耐火特性750℃~800℃；保护层23由绕包在性能层22外壁上的一层或两层玻璃丝经辐射加热而成，当玻璃丝的层数为两层时，这两层玻璃丝以交叉方式实现绕包，所述交叉方式是指这两层玻璃丝的绕包角度相等、绕包方向相反，绕包时，玻璃丝可采用160支、250支或360支，绕包后浸渍有机硅绝缘漆，在辐射加热时，绝缘漆中的溶剂蒸发，留在玻璃丝上的固体物质将所有玻璃丝粘结成一个密封整体，形成不松散的保护层23。

这样设置的好处在于：

1.通过采用横截面为矩形的铜导体，在制成线圈后，槽满率更高、功效更高。

2.通过在内侧设置由温度指数为240℃的芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜烧结而成的密封层，并在外侧利用绝缘漆作为粘接剂将所有玻璃丝粘接成一个密封整体，形成保护层，实现了内外层双密封的技术效果，密封性能好、铜导体不易氧化侵蚀。

3.通过将性能层设置在密封层及保护层之间，既能够利用密封层隔绝铜导体与性能层的接触，又能够利用保护层隔绝性能层与外界的接触，从而避免干扰，加之性能层由绕包在密封层上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成，且玻璃布的补强面朝外，使用时，能够充分利用性能层中的单面玻璃布补强煅烧金云母带形成较好的耐电晕性能、绝缘柔韧性、耐热冲击性能和绝缘性能。

由于绕组体积的限定，绝缘层20的双边绝缘厚度不易过大，一般在（0.70~0.80）mm，为确保该绕组线的性能，又必须保证密封层21、性能层22具有一定的双边绝缘厚度，只能利用保护层23作为厚度调剂层，即保护层23的厚度根据密封层21及性能层22的厚度和进行调整，而绕包时的叠包率会影响密封层21/性能层22的厚度以及密封层21/性能层22束缚力的大小，为避免制作绕组时因弯曲导致绝缘层20的开裂及分层，并确保该绕组线的耐电晕性能、绝缘柔韧性、耐热冲击性能和绝缘性能，在本实施例中，芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜绕包时的叠包率为2/3，密封层21的双边绝缘厚度为（0.15~0.23）mm，单面玻璃布补强煅烧金云母带绕包时的叠包率为1/2，性能层22的双边绝缘厚度为（0.40~0.48）mm。

本实施例的性能参数如下：

该绕组线具有良好的耐温特性，可在240℃的高温环境下长期稳定的工作，具有良好的耐高频脉冲性能，具有耐电晕腐蚀的特性，可延长电磁泵在高频脉冲下的使用寿命。

本实用新型还提供上述液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线的制造方法，包括以下步骤：

A按2/3的叠包率在横截面为矩形的铜导体上绕包芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜，铜导体的窄边标称尺寸为6mm、宽边标称尺寸为14mm，铜导体横截面的四个边角处设有半径1mm的圆弧形倒角，芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的温度指数为240℃，芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的标称厚度为0.0375mm，其中聚酰亚胺基膜的标称厚度为0.025mm，F46涂层的标称厚度0.175mm，经高频加热及压轮压实后水冷至室温，在铜导体的外壁形成牢固粘接的密封层，密封层的双边绝缘厚度为（0.15~0.23）mm；

B先按1/2的叠包率在密封层上绕包单面玻璃布补强煅烧金云母带，单面玻璃布补强锻烧金云母带的标称厚度为0.12mm，其中，玻璃布的标称克重为32g/m²，云母纸的标称克重100g/m²，胶的标称含量25g/m²，云母带的总克重165g/m²，性能指标要求为：击穿电压>1.8kV，拉伸强度≥200N/15mm，耐火特性750℃~800℃，通过绕包在绝缘层上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成性能层，再在性能层上绕包玻璃丝，而后再浸渍有机硅绝缘漆，玻璃丝中的玻璃纤维通过毛细作用吸收有机硅绝缘漆，使有机硅绝缘漆充盈于玻璃丝绕包层中，绕包玻璃丝时的厚度根据密封层及性能层的厚度进行调整，使密封层、性能层、保护层的厚度和为（0.70~0.80）mm；

C经辐射加热使有机硅绝缘漆中的溶剂蒸发后将所有玻璃丝粘接成密封的保护层，得到液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线。

这样设置的好处在于，既能够使铜导体、密封层、性能层、保护层相互之间形成良好的粘结效果，确保密封性能、耐高温性能及包括耐电晕性能、绝缘性能、耐击穿性能、耐高频脉冲性能在内的电学特性，又能够使各层之间形成实现相对松散的束缚效果，实现较好的绝缘柔韧性和耐热冲击性能。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，包括铜导体和设置在所述铜导体外壁上的绝缘层，其特征在于：

所述铜导体的横截面为矩形；

所述绝缘层自内向外分为三层结构，这三层结构分别为密封层、性能层、保护层，所述密封层由绕包在所述铜导体外壁上的芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜烧结而成，所述芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜的温度指数为240℃，所述性能层由绕包在所述密封层外壁上的单面玻璃布补强煅烧金云母带构成，所述单面玻璃布补强煅烧金云母带的玻璃布补强面朝外，所述保护层由绕包在所述性能层外壁上的玻璃丝辐射加热而成，所述玻璃丝浸渍有绝缘漆，在辐射加热时，所述绝缘漆作为粘接剂将所有所述玻璃丝粘接成一个密封整体。

2.根据权利要求1所述的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，其特征在于：所述铜导体的横截面的四个边角处设有圆弧形倒角。

3.根据权利要求1所述的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，其特征在于：所述芳族聚酰亚胺-F46复合薄膜按49%~66.7%的叠包率绕包，所述单面玻璃布补强煅烧金云母带按49%~50%的叠包率绕包。

4.根据权利要求1所述的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，其特征在于：所述玻璃丝的型号为160支、250支或360支中的任意一种，所述玻璃丝为一层或两层，当所述玻璃丝为两层时，这两层所述玻璃丝的绕包角度相等、绕包方向相反。

5.根据权利要求1所述的液态钠输送电磁泵用绝缘结构绕组线，其特征在于：所述绝缘漆为有机硅绝缘漆。

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