RU204482U1 - INSULATED WINDING WIRE - Google Patents

INSULATED WINDING WIRE Download PDF

Info

Publication number
RU204482U1
RU204482U1 RU2021104402U RU2021104402U RU204482U1 RU 204482 U1 RU204482 U1 RU 204482U1 RU 2021104402 U RU2021104402 U RU 2021104402U RU 2021104402 U RU2021104402 U RU 2021104402U RU 204482 U1 RU204482 U1 RU 204482U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
layers
insulating layer
winding wire
insulating
Prior art date
Application number
RU2021104402U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Константинович Портнов
Павел Валерьевич Моряков
Татьяна Корганбековна Базылова
Дмитрий Викторович Петров
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Москабельмет" (ЗАО "МКМ")
Общество с ограниченной ответственностью "Москабель-Обмоточные провода" (ООО "МКМ-ОП")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Москабельмет" (ЗАО "МКМ"), Общество с ограниченной ответственностью "Москабель-Обмоточные провода" (ООО "МКМ-ОП") filed Critical Закрытое акционерное общество "Москабельмет" (ЗАО "МКМ")
Priority to RU2021104402U priority Critical patent/RU204482U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204482U1 publication Critical patent/RU204482U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • H01F5/06Insulation of windings

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована, например, в силовых электрических машинах, в частности в кабельной технике для них - в обмоточных проводах, применяемых в обмотках высоковольтных электрических машин, работающих на основе частотных преобразователей с классом нагревостойкости 180-220°С. Основным техническим результатом полезной модели является повышение пробивных напряжений для обмоточных проводов с прямоугольной медной жилой с изоляцией из композитного материала со слюдой с полиимидной пленкой. Обмоточный провод с изоляцией содержит прямоугольную токопроводящую медную жилу, первый слой изоляции, включающий композитный материал, содержащий слюдяную бумагу и полиимидную пленку и образующий ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг вышеуказанной жилы. Жила имеет толщину Η от 1 до 6 мм, ширину L от 3 до 20 мм и площадь поперечного сечения S от 3 до 100 мм2, при этом обмоточный провод с изоляцией содержит не менее двух и не более четырех слоев изоляции. Каждый слой изоляции содержит композитный материал, включающий слюдяную бумагу и полиимидную пленку, при этом каждый слой изоляции имеет ширину W от 5 до 25 мм. Обмоточный провод включает второй слой изоляции, который образует ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг первого слоя изоляции. Все изоляционные слои расположены относительно друг друга таким образом, что обеспечивается возможность формирования максимальной длины разрядного канала скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to electrical engineering and can be used, for example, in power electrical machines, in particular in cable technology for them - in winding wires used in the windings of high-voltage electrical machines operating on the basis of frequency converters with a heat resistance class of 180-220 ° C. The main technical result of the utility model is an increase in breakdown voltages for winding wires with a rectangular copper core insulated from a composite material with mica with a polyimide film. The insulated winding wire contains a rectangular conductive copper core, a first insulation layer comprising a composite material containing mica paper and a polyimide film and forming a tape spiral winding around said core. The core has a thickness Η from 1 to 6 mm, a width L from 3 to 20 mm and a cross-sectional area S from 3 to 100 mm2, while the insulated winding wire contains at least two and not more than four layers of insulation. Each insulation layer contains a composite material including mica paper and polyimide film, with each insulation layer having a width W of 5 to 25 mm. The winding wire includes a second insulation layer that forms a tape spiral wound around the first insulation layer. All insulating layers are located relative to each other in such a way that it is possible to form the maximum length of the discharge channel of the sliding surface electric discharge when it occurs between the layers. 8 p.p. f-ly, 4 dwg.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельTechnical field to which the utility model belongs

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована, например, в силовых электрических машинах, в частности в кабельной технике для них - в обмоточных проводах, применяемых в обмотках высоковольтных электрических машин, работающих на основе частотных преобразователей с классом нагревостойкости 180-220°С.The utility model relates to electrical engineering and can be used, for example, in power electrical machines, in particular in cable technology for them - in winding wires used in the windings of high-voltage electrical machines operating on the basis of frequency converters with a heat resistance class of 180-220 ° C.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время в изолирующих слоях обмоточных проводов широко используются композитные изоляционные ленты. Композитная изоляционная лента может быть образована путем использования комбинаций изоляционных материалов с различными свойствами, а именно полиимидной пленки и слюды (слюдяной бумаги), и сочетать в себе преимущества полиимидной пленки и слюды. Благодаря этому обмоточный провод обладает одновременно свойством устойчивости к перегреву и высокой электрической прочностью, включая стойкость к коронным электрическим разрядам. Композитная изоляционная лента на полиимидной основе может быть использована самостоятельно или вместе с предварительно наложенной на жилу и спеченной полиимидно-фторопластовой изоляцией. Известны (см. патентные публикации (Китай) CN №101414493 от 22.04.2009, №106024142 от 12.10.2016, №209487250 от 11.10.2019, №103514978 от 15.01.2014, №108269652 от 10.07.2018) обмоточные провода с изоляцией. Каждый такой провод включает в себя прямоугольную металлическую жилу и слой изоляции - композитную ленту, которая образуется путем соединения по меньшей мере, одного слоя полиимидной пленки и одного слоя слюды либо путем соединения множества слоев полиимидной пленки и множества слоев слюды. Указанные технические решения могут не обеспечивать повышенной электрической прочности медного провода из-за неоптимальной укладки витков изоляционных слоев из данного композитных материалов не учитывающей в полной мере особенности прямоугольной геометрии жилы и свойства изоляционных слоев. Ближайшим аналогом полезной модели (прототипом) является техническое решение (Заявка на патент JP2008228551, "Coil for rotary electric machine using combination of laminated mica tape and multilayer laminated mica tape", 21.08.2008, См. например Фиг. 1, 2, 3 абзацы 10-13, 28, 29), в котором обмоточный провод с изоляцией содержит прямоугольную токопроводящую медную жилу и первый слой изоляции из композитного материала, имеющий слюдяную бумагу, склеенную связующим веществом с полиимидной пленкой. Изоляционный слой образует ленточную спиральную обмотку вокруг вышеуказанной жилы. Слюдяная бумага склеена с основой - полиимидной пленкой с помощью связующего вещества (смолой). Недостатком указанного технического решения является неоптимизированная структура изоляционного слоя обмотки, не учитывающая в полной мере взаимного влияния параметров обмоточного провода (состава изоляционного слоя, геометрические параметры прямоугольной медной жилы и особенности геометрии расположения изоляционного слоя или слоев) на электрическую прочность обмоточного провода, в частности их комплексное влияние на пробивное напряжение. Это может привести к снижению пробивного напряжения изоляции провода - одного из важнейших параметров, определяющих работоспособность обмоточных проводов. Кроме того, неоптимальное взаимное расположение изоляционных слоев в сочетании с недостаточной точностью наложения слоев также может привести к увеличению рисков преждевременного пробоя изоляционных слоев (снижению пробивного напряжения).Currently, composite insulating tapes are widely used in the insulating layers of winding wires. Composite insulating tape can be formed by using combinations of insulating materials with different properties, namely polyimide film and mica (mica paper), and combine the advantages of polyimide film and mica. As a result, the winding wire is at the same time resistant to overheating and high electrical strength, including resistance to corona electrical discharges. Polyimide-based composite insulating tape can be used alone or together with pre-applied and sintered polyimide-fluoroplastic insulation on the core. Known (see patent publications (China) CN No. 101414493 dated 04.22.2009, No. 106024142 dated 10/12/2016, No. 209487250 dated 10/11/2019, No. 103514978 dated 01/15/2014, No. 108269652 dated 07/10/2018) winding wires with insulation. Each such wire includes a rectangular metal core and an insulation layer - a composite tape, which is formed by connecting at least one layer of polyimide film and one layer of mica, or by connecting multiple layers of polyimide film and multiple layers of mica. These technical solutions may not provide an increased dielectric strength of a copper wire due to the suboptimal laying of turns of insulating layers from this composite material, which does not fully take into account the peculiarities of the rectangular geometry of the core and the properties of the insulating layers. The closest analogue of the utility model (prototype) is a technical solution (Patent Application JP2008228551, "Coil for rotary electric machine using combination of laminated mica tape and multilayer laminated mica tape", 08.21.2008, See for example Fig. 1, 2, 3 paragraphs 10-13, 28, 29), in which the insulated winding wire comprises a rectangular conductive copper core and a first layer of composite insulation having mica paper bonded with a binder to a polyimide film. The insulating layer forms a tape spiral winding around the aforementioned core. Mica paper is glued to a base - a polyimide film with a binder (resin). The disadvantage of this technical solution is the non-optimized structure of the insulating layer of the winding, which does not fully take into account the mutual influence of the parameters of the winding wire (composition of the insulating layer, the geometric parameters of the rectangular copper core and the peculiarities of the geometry of the arrangement of the insulating layer or layers) on the electrical strength of the winding wire, in particular their complex influence on the breakdown voltage. This can lead to a decrease in the breakdown voltage of the insulation of the wire - one of the most important parameters that determine the performance of the winding wires. In addition, the suboptimal mutual arrangement of the insulating layers in combination with the insufficient accuracy of the layers' imposition can also lead to an increase in the risk of premature breakdown of the insulating layers (decrease in the breakdown voltage).

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of a utility model

Задачей настоящей полезной модели является улучшение электрических характеристик (в частности стойкости к коронным разрядам, возникающих при прохождении токов с высокой частотой, которые должна выдержать обмотка электрической машины, изготовленная из данного провода) при сохранении или повышении температуры термодеструкции изоляции, повышение срока эксплуатации обмотки, в том числе и за счет обеспечения стабильности и воспроизводимости электрических параметров для изолированных обмоточных проводов с прямоугольной медной жилой с изоляцией из композитного материала со слюдой с полиимидной пленкой, в частности обмоточных проводов обладающих классом нагревостойкости Η и выше.The objective of this utility model is to improve electrical characteristics (in particular, resistance to corona discharges arising from the passage of currents with a high frequency, which the winding of an electrical machine made of this wire must withstand) while maintaining or increasing the temperature of thermal destruction of insulation, increasing the life of the winding, in including by ensuring the stability and reproducibility of electrical parameters for insulated winding wires with a rectangular copper core insulated from a composite material with mica with a polyimide film, in particular, winding wires with heat resistance class Η and higher.

Основным техническим результатом полезной модели является повышение пробивных напряжений изоляции (не менее чем на 10-15%) для обмоточных проводов с прямоугольной медной жилой с многослойной (2-4 слоя) изоляцией из композитного материала со слюдой и полиимидной пленкой. Дополнительным преимуществом технического решения является обеспечение меньшего разброса значений пробивных напряжений обмоточных проводов кабеля при одновременном повышении среднего пробивного напряжения и соответственно обеспечение стабильности и воспроизводимости электрических параметров обмоточного кабеля.The main technical result of the utility model is an increase in the breakdown voltage of insulation (by at least 10-15%) for winding wires with a rectangular copper core with multilayer (2-4 layers) insulation made of composite material with mica and a polyimide film. An additional advantage of the technical solution is the provision of a smaller spread in the values of the breakdown voltages of the cable winding wires while increasing the average breakdown voltage and, accordingly, ensuring the stability and reproducibility of the electrical parameters of the winding cable.

Для достижения указанного технического результата разработан обмоточный провод с изоляцией, содержащий прямоугольную токопроводящую медную жилу, первый изоляционный слой, включающий композитный материал, содержащий слюдяную бумагу и полиимидную пленку и образующий ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг вышеуказанной жилы, отличающийся тем, что вышеуказанная жила имеет толщину Η от 1 до 6 мм, ширину L от 3 до 20 мм и площадь поперечного сечения S от 3 до 100 мм2, при этом обмоточный провод с изоляцией содержит не менее двух и не более четырех изоляционных слоев, при этом каждый изоляционный слой содержит композитный материал, включающий слюдяную бумагу и полиимидную пленку, при этом каждый изоляционный слой имеет ширину W от 5 до 25 мм, при этом обмоточный провод включает второй слой изоляции, который образует ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг первого изоляционного слоя, при этом все изоляционные слои расположены относительно друг друга таким образом, что обеспечивается возможность формирования максимальной длины разрядного канала скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между изоляционными слоями. На жилу может быть предварительно наложен слой спеченной полиимидно-фторопластовой изоляции. Каждый из вышеуказанных изоляционных слоев может содержать композитную ленту номинальной толщиной от 0.04 до 0.12 мм и плотностью от 50 до 140 гр/м2, при содержании слюды в слюдяной бумаге от 20 до 85 гр/м2 и плотности полиимидной пленки от 20 до 50 гр/м2, при этом слюдяная бумага склеена с полиимидной пленкой кремнийорганическим связующим веществом плотностью от 4 до 15 гр/м2. В обмоточном проводе может быть первый и второй изоляционный слой, каждый из которых образован отдельной ленточной спиральной обмоткой, при этом указанные слои расположены относительно друг друга таким образом, что второй изоляционный слой расположен с продольным смещением относительно первого изоляционного слоя Ζ, равным 50±5% от ширины W. Величина зазора К между ближайшими друг к другу кромками соответствующих двух соседних витков ленточной спиральной обмотки соответствующего изоляционного слоя может быть от 0 до 0,3 мм. Первый, второй и третий изоляционный слои могут образовать соответствующие отдельные ленточные спиральные обмотки, при этом третий изоляционный слой образует ленточную спиральную обмотку вокруг второго изоляционного слоя, при этом указанные изоляционные слои расположены относительно друг друга таким образом, что второй слой изоляции выполнен с продольным смещением относительно первого слоя изоляции Ζ, равным 33±5% от ширины W, а третий изоляционный слой выполнен в виде с продольным смещением относительно второго изоляционного слоя Ζ, равным 33±5% от ширины W. Обмоточный провод может содержать два изоляционных слоя, при этом первый и второй изоляционный слой сформированы из одной ленточной спиральной обмотки, при этом вышеуказанные слои расположены относительно друг друга таким образом, что при наложении друг на друга слои перекрываются на 50%±5% от ширины W. Обмоточный провод может иметь три изоляционных слоя, при этом первый, второй и третий изоляционный слои сформированы из одной ленточной спиральной обмотки. Обмоточный провод может содержать четыре изоляционных слоя, при этом первый, второй, третий и четвертый изоляционный слои сформированы из одной ленточной спиральной обмотки. В обмоточном проводе (в состав по меньшей мере одного слоя изоляции) может быть введен фторопластовый слой (например, спеченный с полиимидной пленкой).To achieve the specified technical result, a winding wire with insulation was developed containing a rectangular conductive copper core, a first insulating layer including a composite material containing mica paper and a polyimide film and forming a tape spiral winding made around the above core, characterized in that the above core has a thickness Η from 1 to 6 mm, width L from 3 to 20 mm and cross-sectional area S from 3 to 100 mm 2 , while the insulated winding wire contains at least two and not more than four insulating layers, while each insulating layer contains a composite a material comprising mica paper and a polyimide film, each insulating layer having a width W of 5 to 25 mm, wherein the winding wire includes a second insulation layer that forms a tape spiral winding around the first insulating layer, with all the insulating layers located relative to each other in such a way that the possibility of forming the maximum length of the discharge channel of a sliding surface electric discharge when it occurs between the insulating layers is provided. The core can be preliminarily applied with a layer of sintered polyimide-fluoroplastic insulation. Each of the aforementioned insulating layers may comprise a composite tape of nominal thickness of 0.04 to 0.12 mm and a density of 50 to 140 g / m 2, at a content of mica in the mica paper 20 to 85 g / m 2 and the density of the polyimide film of 20 to 50 g / m 2 , while the mica paper is glued with a polyimide film with an organosilicon binder with a density of 4 to 15 g / m 2 . In the winding wire there can be a first and a second insulating layer, each of which is formed by a separate tape spiral winding, while these layers are located relative to each other in such a way that the second insulating layer is located with a longitudinal offset relative to the first insulating layer Ζ, equal to 50 ± 5% from the width W. The size of the gap K between the adjacent edges of the corresponding two adjacent turns of the tape spiral winding of the corresponding insulating layer can be from 0 to 0.3 mm. The first, second and third insulating layers can form respective separate tape spiral windings, the third insulating layer forming a tape spiral winding around the second insulating layer, said insulating layers being positioned relative to each other in such a way that the second insulation layer is displaced longitudinally with respect to the first insulation layer Ζ, equal to 33 ± 5% of the width W, and the third insulating layer is made in the form with a longitudinal displacement relative to the second insulating layer Ζ, equal to 33 ± 5% of the width W. The winding wire may contain two insulating layers, while the first and the second insulating layer are formed from a single tape spiral winding, the above layers are located relative to each other in such a way that when superimposed on each other, the layers overlap by 50% ± 5% of the width W. The winding wire may have three insulating layers, while the first, second and third insulating layers are formed from one flax precise spiral winding. The winding wire may comprise four insulating layers, wherein the first, second, third and fourth insulating layers are formed from a single tape spiral winding. A fluoroplastic layer (for example, sintered with a polyimide film) can be introduced into the winding wire (in the composition of at least one insulation layer).

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Фиг. 1. Структура обмоточного провода в процессе намотки первого изоляционного слоя (ленточной спиральной обмотки) вокруг прямоугольной жилы с изоляции из композитного материала (с одной композитной лентой).FIG. 1. The structure of the winding wire in the process of winding the first insulating layer (tape spiral winding) around a rectangular core with insulation made of composite material (with one composite tape).

Фиг. 2. Трехмерный вид собранного обмоточного провода с первым и вторыми слоями изоляции вокруг прямоугольной медной жилы.FIG. 2. 3D view of the assembled winding wire with the first and second layers of insulation around a rectangular copper conductor.

Фиг. 3. Схема взаимного расположения первого и второго слоя изоляции, обеспечивающего максимальную длину разрядного канала скользящего разряда при двухслойной обмотке.FIG. 3. Diagram of the mutual arrangement of the first and second layers of insulation, which ensures the maximum length of the sliding discharge channel with a two-layer winding.

Фиг. 4. Схема эффективной трехслойной изоляции (перекрытия) при использовании одной композитной изоляционной ленты для формирования трех слоев.FIG. 4. Scheme of effective three-layer insulation (overlap) using one composite insulating tape to form three layers.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Обмоточный провод с изоляцией содержит прямоугольную токопроводящую медную жилу 1 (см. Фиг. 1, 2). Первый изоляционный слой 2 из композитного материала образует ленточную спиральную обмотку вокруг жилы и имеет ширину W (см. Фиг. 1, 2). Жила из меди имеет толщину Н, ширину L (см. Фиг. 2) и площадь поперечного сечения S. Между ближайшими друг к другу кромками двух соседних витков для слоев изоляции в виде ленточной спиральной обмотки 1 есть зазор 6 с величиной зазора K (см. Фиг. 1, 3). Второй изоляционный слой 3 образует ленточную спиральную обмотку вокруг первого слоя изоляции 2 (см. Фиг. 2) и смещен на величину Ζ относительно первого слоя изоляции 2 (см. Фиг. 3). Каждый вышеуказанный слой содержит слюдяную бумагу 4, склеенную связующим веществом с полиимидной пленкой 5 (см. Фиг. 2), которая может содержать спеченный с ней фторопластовый слой 7 (который также может располагаться и на самой жиле).The insulated winding wire contains a rectangular conductive copper core 1 (see Fig. 1, 2). The first insulating layer 2 of composite material forms a tape spiral winding around the core and has a width W (see Fig. 1, 2). The copper core has a thickness H, a width L (see Fig. 2) and a cross-sectional area S. Between the adjacent edges of two adjacent turns for insulation layers in the form of a tape spiral winding 1 there is a gap 6 with a gap size K (see. Fig. 1, 3). The second insulating layer 3 forms a tape spiral winding around the first insulation layer 2 (see Fig. 2) and is displaced by Ζ relative to the first insulation layer 2 (see Fig. 3). Each of the above layer contains mica paper 4, glued with a binder with a polyimide film 5 (see Fig. 2), which may contain a fluoroplastic layer 7 sintered with it (which can also be located on the core itself).

Пробивное напряжение (и связанная с ней электрическая прочность) является сложной функцией физических свойств материала, размеров образца, условий окружающей среды и характера приложенного напряжения. Пробивное напряжение в настоящей заявке - напряжение, при котором происходит полный разряд (пробой) сквозь толщу изоляционных слоев обмотки. Методика определения пробивного напряжения в соответствии с общепринятым международным стандартом ГОСТ IEC 60851-5-2017 Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства.Breakdown voltage (and associated dielectric strength) is a complex function of the physical properties of the material, sample size, environmental conditions, and the nature of the applied voltage. Breakdown voltage in this application is the voltage at which a complete discharge (breakdown) occurs through the thickness of the insulation layers of the winding. The method of determining the breakdown voltage in accordance with the generally accepted international standard GOST IEC 60851-5-2017 Winding wires. Test methods. Part 5. Electrical properties.

Пробивное напряжение обмоточного провода обычно определяют экспериментально, а не расчетным путем, так как величина пробивного напряжения является достаточно сложной функцией от параметров обмоточного провода (в частности состава изоляционного слоя, особенности геометрии прямоугольной жилы и особенности геометрии расположения изоляционного слоя или слоев).The breakdown voltage of the winding wire is usually determined experimentally, and not by calculation, since the value of the breakdown voltage is a rather complex function of the parameters of the winding wire (in particular, the composition of the insulating layer, the peculiarities of the geometry of the rectangular core and the peculiarities of the geometry of the arrangement of the insulating layer or layers).

Данный в настоящей заявке обмоточные провод преимущественно применяется в катушках и обмотках электрических машин, где существенная часть провода находится в изогнутом состоянии. Отметим, что методика определения пробивного напряжения в соответствии с общепринятым международным стандартом ГОСТ IEC 60851-5-2017 Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства, также моделирует и изогнутое состояние провода. Ввиду того, что ленты композитного материала обладают недостаточной эластичностью, при изгибе обмоточного провода изоляционные слои могут неплотно прилегать друг к другу и между ними могут образовываться воздушные промежутки, где может развиваться скользящий поверхностный разряд.The winding wire given in this application is mainly used in coils and windings of electrical machines, where a significant part of the wire is in a bent state. Note that the method for determining the breakdown voltage in accordance with the generally accepted international standard GOST IEC 60851-5-2017 Winding wires. Test methods. Part 5. Electrical properties also simulates the bent state of the wire. Due to the fact that the tapes of the composite material have insufficient elasticity, when the winding wire is bent, the insulating layers can loosely adhere to each other and air gaps can form between them, where a sliding surface discharge can develop.

В настоящей заявке разряд вдоль поверхности твердого диэлектрика (слоя или слоев изолирующий обмотки прямоугольной жилы) называется поверхностным разрядом. Он возникает в процессе эксплуатации обмоточного провода и может возникать в виде коронного разряда, скользящего разряда и поверхностного перекрытия (пробоя газа вблизи поверхности твердого диэлектрика). Для увеличения разрядного напряжения (и соответственно пробивного напряжения) скользящего разряда в изолирующих слоях прямоугольной токопроводящей медной жилы по поверхности необходимо увеличивать характерную длину пути разряда скользящего поверхностного разряда. Она зависит, в частности, от геометрических свойств изоляционных слоев (также и токопроводящей жилы) и их взаимного расположения. Учет особенностей развития и существования такого канала и возможность изменения параметров такого скользящего разряда (типа длины разрядного канала - максимизации пути его прохождения) за счет правильно выбранной структуры и состава (электрофизических параметров) обмоточного провода может способствовать улучшению электрических характеристик обмоточного провода (обеспечивать повышения пробивного напряжения, его электрической прочности по отношению пробою по поверхностности) (см. например Известия Томского политехнического университета 2006 г. Том 309 №1 с. 66). В частности вышеуказанные слои для оптимизации электрических характеристик обмоточного провода могут быть расположены относительно друг друга так, чтобы обеспечить возможность максимального увеличения длины разрядного канала (пути его прохождения) скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями (изоляции). В частности максимальный путь прохождения тока (длина разрядного канала) в горизонтальной плоскости (при оптимальном взаимном расположении слоев изоляции) может быть равен ширине изоляционной ленты W ленты с учетом допуска на смещения допуска на смещение. Конкретные примеры реализации (комбинации) для разного количества слоев проверены экспериментально (при температурах, давлении и влажности воздуха, характерных для типичных условий эксплуатации обмоточного провода) и рассмотрены в настоящем описании. В частности, необходимые условия (вытекающие из условия обеспечения максимальной длины разрядного канала) для повышения пробивного напряжения - оптимальное расположение изоляционных слоев в сочетании с выполнением основного условия прецизионной намотки каждого изоляционного слоя - обеспечения заданного диапазона точности наложения (перекрытия, смещения) изоляционных слоев.In the present application, a discharge along the surface of a solid dielectric (a layer or layers of an insulating winding of a rectangular core) is called a surface discharge. It occurs during the operation of the winding wire and can occur in the form of a corona discharge, a sliding discharge, and surface overlap (gas breakdown near the surface of a solid dielectric). To increase the discharge voltage (and, accordingly, the breakdown voltage) of the sliding discharge in the insulating layers of a rectangular conductive copper core over the surface, it is necessary to increase the characteristic length of the discharge path of the sliding surface discharge. It depends, in particular, on the geometric properties of the insulating layers (also on the conductor) and their relative position. Taking into account the peculiarities of the development and existence of such a channel and the possibility of changing the parameters of such a sliding discharge (such as the length of the discharge channel - maximizing the path of its passage) due to the correctly selected structure and composition (electrophysical parameters) of the winding wire can improve the electrical characteristics of the winding wire (to increase the breakdown voltage , its dielectric strength in relation to the surface breakdown) (see, for example, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 2006, Volume 309 No. 1, p. 66). In particular, the above layers to optimize the electrical characteristics of the winding wire can be positioned relative to each other so as to maximize the length of the discharge channel (its path) of the sliding surface electric discharge when it occurs between the layers (insulation). In particular, the maximum current path (length of the discharge channel) in the horizontal plane (with the optimal mutual arrangement of the insulation layers) can be equal to the width of the insulating tape W of the tape, taking into account the tolerance for displacement of the displacement tolerance. Specific examples of implementation (combination) for a different number of layers have been tested experimentally (at temperatures, pressure and air humidity typical for typical operating conditions of the winding wire) and are discussed in this description. In particular, the necessary conditions (arising from the condition for ensuring the maximum length of the discharge channel) for increasing the breakdown voltage are the optimal arrangement of the insulating layers in combination with the fulfillment of the main condition for precision winding of each insulating layer - ensuring the specified range of accuracy of the overlay (overlap, displacement) of the insulating layers.

В настоящей заявке считается выполненным обеспечение максимальной длины пути разрядного канала скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями, даже если фактическая длина канала не является максимальной, но достаточно близка к ней, а именно не более чем на 5-10% меньше ее. Выполнение указанного общего условия накладывает ограничения на возможные варианты взаимного расположения многослойных обмоток (включая и точность реализации конфигурации (взаимного расположения) изоляционных слоев) - т.е. приводит к необходимости выполнения условия намотки с достаточно высокой точностью (прецизионной точностью - обеспечения точности отклонения смещения лент от оптимального взаимного положения +/- 5% от ширины изоляционного слоя W). Необходимый эффект - существенное увеличение пробивного напряжения (не менее чем 10-15%) наблюдался для всех конструкций обмоточных проводов отвечающих требованиям полезной модели (с указанными параметрами медной жилы, конфигурации и состава изоляционных слоев с заданным диапазоном ширины W).In the present application, it is considered fulfilled to ensure the maximum path length of the discharge channel of the sliding surface electric discharge when it occurs between the layers, even if the actual channel length is not maximum, but rather close to it, namely, not more than 5-10% less than it. The fulfillment of this general condition imposes restrictions on the possible options for the mutual arrangement of multilayer windings (including the accuracy of the implementation of the configuration (mutual arrangement) of the insulating layers), i.e. leads to the need to fulfill the winding condition with a sufficiently high accuracy (precision accuracy - ensuring the accuracy of the deviation of the displacement of the tapes from the optimal mutual position +/- 5% of the width of the insulating layer W). The necessary effect - a significant increase in breakdown voltage (not less than 10-15%) was observed for all designs of winding wires that meet the requirements of the utility model (with the specified parameters of a copper core, configuration and composition of insulating layers with a given range of width W).

В ходе экспериментов были определены шесть частных возможных случаев оптимальных конфигураций многослойной обмотки - необходимых условий для достижения заявленного технического результата. А именно, три варианта взаимного расположения изоляционных слоев для выполнения каждого изоляционного слоя с использованием отдельной композитной ленты - по одному соответственно для двух, трех, четырех слоев. А также, три варианта взаимного расположения слоев для выполнения каждого изоляционного слоя с использованием единой композитной ленты - по одному соответственно для двух, трех, четырех изоляционных слоев. Причем для всех вариантах была выявлена необходимость выполнения основного условия прецизионной намотки изоляционных слоев - обеспечение точности отклонения смещения изоляционного слоя от оптимального взаимного положения +/- 5% от ширины каждого изоляционного слоя W.In the course of the experiments, six particular possible cases of optimal configurations of a multilayer winding were identified - the necessary conditions for achieving the claimed technical result. Namely, three variants of the mutual arrangement of the insulating layers for making each insulating layer using a separate composite tape - one for two, three, four layers, respectively. And also, three options for the mutual arrangement of layers for making each insulating layer using a single composite tape - one for two, three, four insulating layers, respectively. Moreover, for all variants, the need to fulfill the main condition for precision winding of insulating layers was revealed - ensuring the accuracy of the deviation of the displacement of the insulating layer from the optimal relative position +/- 5% of the width of each insulating layer W.

Были проведены серии испытаний обмоточного провода с изоляцией с варьированием диапазонов параметров предлагаемой в настоящей полезной модели, количества слоев изоляции, разными вариантами их взаимного расположения, разным составом и толщиной композитных лент, включая полиимидные пленки со спеченным фторопластом. Они проводились с учетом ГОСТ IEC 60851-5 Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства. Типичный пример данных таких испытаний приведен в Таблице 1. (Пробивное напряжение обмоточного провода из 2-х изоляционных слоев). Размер прямоугольной жилы (проволоки) толщина Н=4,0, ширина L=5,0 mm. Изоляция состояла из двух изоляционных слоев (в виде лент одинаковой ширины W=8 мм) толщиной 0,09 мм. Указанные изоляционные слои были расположены относительно друг друга таким образом, что второй изоляционный слой располагался с продольным смещением относительно первого изоляционного слоя Ζ равным 50±5% (в абсолютном значении смещение 4±0,4 мм) от ширины W - что обеспечивало выполнение условия максимальной длины (пути) разрядного канала скользящего поверхностного разряда. Отклонение от этого условия для двухслойной изоляции (с взаимным расположением слоев отличным от оптимального) могло приводить к резкому снижению пробойного напряжения и соответственно технический результат не достигался.A series of tests were carried out for a winding wire with insulation with varying ranges of parameters proposed in this utility model, the number of insulation layers, different options for their mutual arrangement, different composition and thickness of composite tapes, including polyimide films with sintered fluoroplastic. They were carried out taking into account GOST IEC 60851-5 Winding wires. Test methods. Part 5. Electrical properties. A typical example of such test data is shown in Table 1. (Breakdown voltage of a winding wire with 2 insulation layers). The size of a rectangular conductor (wire) thickness H = 4.0, width L = 5.0 mm. The insulation consisted of two insulating layers (in the form of tapes of the same width W = 8 mm) with a thickness of 0.09 mm. These insulating layers were located relative to each other in such a way that the second insulating layer was located with a longitudinal displacement relative to the first insulating layer Ζ equal to 50 ± 5% (in an absolute value, a displacement of 4 ± 0.4 mm) of the width W - which ensured the fulfillment of the condition of maximum length (path) of the discharge channel of the sliding surface discharge. Deviation from this condition for two-layer insulation (with a mutual arrangement of layers different from the optimal one) could lead to a sharp decrease in the breakdown voltage and, accordingly, the technical result was not achieved.

Figure 00000001
Figure 00000001

Аналогичное повышение пробивного напряжения (в процентном отношении) для двух изолирующих слоев, трех или четырех слоев изоляции. В процессе испытаний было проведено несколько сотен измерений пробивного напряжения, что позволило статистически достоверно зафиксировать достижение технического результата. При испытаниях для обмоточного провода согласно полезной модели также наблюдался меньший (как минимум на 1-5%) разброс значений пробивных напряжений обмоточных проводов кабеля (по отношению к среднему значению) при одновременном повышении среднего пробивного напряжения. Это обеспечивает лучшую стабильность и воспроизводимость электрических характеристик обмоточного провода по сравнению с известными проводами.A similar increase in breakdown voltage (percentage) for two insulating layers, three or four layers of insulation. During the tests, several hundred measurements of the breakdown voltage were carried out, which made it possible to statistically reliably record the achievement of the technical result. During the tests for the winding wire according to the utility model, a smaller (by at least 1-5%) spread in the values of the breakdown voltages of the cable winding wires (in relation to the average value) was also observed with a simultaneous increase in the average breakdown voltage. This provides better stability and reproducibility of the electrical characteristics of the winding wire compared to known wires.

По итогам серии испытаний установлено, что выполнения условия обеспечения максимальной длины разрядного канала (максимального пути) поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями с указанными параметрами для заданной геометрии прямоугольной медной жилы (высоты h от 1 до 6 мм, ширину L от 3 до 20 мм и площадь поперечного сечения S от 3 до 100 мм2, выполнении слоя изоляции в виде ленты шириной W от 5 до 25 мм с указанным составом композитного материала) может обеспечивать повышение пробивного напряжения обмоточного провода как минимум на 10% (в приведенном примере испытании более чем на 50%) и уменьшение разброса пробивных напряжений от его среднего значения по сравнению с аналогичными обмоточными проводами (с медной прямоугольной жилой и изолирующим слоем из композитного материала (со слюдяной бумагой и полиимидной пленкой) со стандартной намоткой изоляционного провода без достаточно точного соблюдения параметров геометрии наложения обмоточного провода (точности наложения - основного условия прецизионной намотки) и геометрических параметров прямоугольной медной жилы.Based on the results of a series of tests, it was found that the fulfillment of the condition for ensuring the maximum length of the discharge channel (maximum path) of a surface electric discharge when it occurs between layers with the specified parameters for a given geometry of a rectangular copper core (height h from 1 to 6 mm, width L from 3 to 20 mm and a cross-sectional area S from 3 to 100 mm 2 , the implementation of the insulation layer in the form of a tape with a width of W from 5 to 25 mm with the specified composition of the composite material) can provide an increase in the breakdown voltage of the winding wire by at least 10% (in the given test example, more than than 50%) and a decrease in the spread of breakdown voltages from its average value in comparison with similar winding wires (with a rectangular copper core and an insulating layer made of composite material (with mica paper and polyimide film) with a standard winding of an insulating wire without sufficiently accurate observance of the geometry parameters the imposition of the winding wire (exactly superposition - the main condition for precision winding) and the geometric parameters of a rectangular copper core.

Дополнительная оптимизация параметров первого слоя изоляции, а именно - выбор номинальной толщины слоя от 0.04 до 0.12 мм при плотности от 50 до 140 гр/м2, при содержании слюды в слюдяной бумаге от 20 до 85 гр/м2, плотности полиимидной пленки от 20 до 50 гр/м2, использование в качестве связующего кремнийорганического связующего вещества с плотностью от 4 до 15 гр/м2) также способствует дополнительному повышению пробивного напряжения и меньшему разбросу пробивных напряжений.Further optimization of the first insulation layer parameters - namely, selection of a nominal thickness of 0.04 to 0.12 mm at a density of 50 to 140 g / m 2, at a content of mica in the mica paper 20 to 85 g / m 2, the density of the polyimide film of 20 up to 50 g / m 2 , the use of an organosilicon binder with a density of 4 to 15 g / m 2 as a binder) also contributes to an additional increase in breakdown voltage and a smaller spread of breakdown voltages.

Соблюдение вышеуказанного условия связанного с максимальным увеличением длины разрядного канала (пути его прохождения) скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями (изоляции) для прямоугольной жилы означает и выполнение условия прецизионной намотки и возможно только для прямоугольных проводов сечением не менее 3 мм2. Это связано с тем, что прямоугольные провода имеет достаточно большой периметр профиля сечения, что позволяет эффективно применять электроизоляционные материалы в виде лент шириной свыше 5 мм. Круглые провода, как правило, имеют меньшее сечение и меньший периметр, что требует применения материала, нарезанного в ленты меньшей ширины. При этом необходимо отметить, что использование вышеуказанного условия прецизионной намотки не дает такого заметного устойчивого эффекта увеличения электрической прочности (пробивного напряжения) для обмоточных проводов с круглым сечением.Compliance with the above condition associated with the maximum increase in the length of the discharge channel (path of its passage) of a sliding surface electric discharge when it occurs between the layers (insulation) for a rectangular core also means the fulfillment of the condition for precision winding and is possible only for rectangular wires with a cross section of at least 3 mm 2 . This is due to the fact that rectangular wires have a sufficiently large perimeter of the cross-sectional profile, which makes it possible to effectively use electrical insulating materials in the form of tapes with a width of more than 5 mm. Round wires tend to have a smaller cross-section and a smaller perimeter, which requires the use of material cut into smaller strips. It should be noted that the use of the above precision winding condition does not give such a noticeable stable effect of increasing the dielectric strength (breakdown voltage) for winding wires with a circular cross-section.

Подчеркнем, что изоляционные слои окружающие прямоугольную жилу могут быть относительно легко (при прецизионной намотке) намотаны на жилу с возможностью максимального увеличения пути прохождения скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями. При намотке 2-х слоев лент они должны быть смещены относительно друг друга на 50+/-5% или 50%+-1 мм. Таким образом, путь прохождения тока (в скользящем поверхностном электрическом заряде) в горизонтальной плоскости может быть равен ширине ленты W (минус допуск на смещение). Для трех лент смещение должно быть 33%, для четырех - 25%. При образовании нескольких слоев изоляции за счет перекрытия одной ленты на саму себя, значения перекрытия должны быть соответственно 50, 66, 75%. Смещение Ζ между изолирующими слоями, формируемых лентами (между ближайшими кромками изолирующих слоев 2 и 3) - см. Фиг. 3 должно составлять 50% от ширины ленты для изолирующих слоев в виде лент 2 и 3) двух лент, 33% для трех лент, 25% для четырех лент. Допуск на смещение не должен превышать +/- 5% от ширины ленты W. При образовании нескольких слоев изоляции за счет перекрытия одной ленты на саму себя, значения перекрытия должны быть соответственно 50, 66, 75%. Такие конфигурации изоляционных слоев обеспечивают необходимое повышение пробивного напряжения минимум на 10-15% (для изоляционных слоев с вышеуказанным композитным материалом) с одновременным снижением величины разброса пробивного напряжения.We emphasize that the insulating layers surrounding a rectangular core can be relatively easily (with precision winding) wound around the core with the possibility of maximizing the path of the sliding surface electric discharge when it occurs between the layers. When winding 2 layers of tapes, they should be offset relative to each other by 50 +/- 5% or 50% + - 1 mm. Thus, the current path (in a sliding surface electric charge) in the horizontal plane can be equal to the width of the tape W (minus the offset tolerance). For three bands, the offset should be 33%, for four - 25%. When several layers of insulation are formed due to the overlap of one tape on itself, the overlap values should be 50, 66, 75%, respectively. The offset Ζ between the insulating layers formed by the tapes (between the nearest edges of the insulating layers 2 and 3) - see FIG. 3 should be 50% of the tape width for insulating layers in the form of tapes 2 and 3) two tapes, 33% for three tapes, 25% for four tapes. The displacement tolerance should not exceed +/- 5% of the width of the tape W. When several layers of insulation are formed due to the overlap of one tape on itself, the overlap values should be respectively 50, 66, 75%. Such configurations of insulating layers provide the necessary increase in breakdown voltage by at least 10-15% (for insulating layers with the above composite material) with a simultaneous decrease in the magnitude of the breakdown voltage spread.

Все слои изоляции аналогично первому слою могут иметь величину зазора К между ближайшими друг к другу кромками двух соседних витков ленточной спиральной обмотки от 0 до 0,3 мм. Это дополнительное условие прецизионной намотки (также способствующего минимизации рисков преждевременного пробоя обмоточного провода и дополнительно способствующие росту пробивного напряжения) - величина зазора К между ближайшими друг к другу кромками двух соседних витков ленты (первого изоляционного слоя в частности, см. Фиг. 3) может быть от 0 до 0,3 мм. Фактически допустима и небольшая отрицательная величина зазора - небольшой технологический нахлест кромок соседних витков не более 0.05 мм - такой нахлест определяется как нулевой зазор К в настоящей заявке. Это также дополнительно способствует достижению технического результата и уменьшению разброса пробивных напряжений. Однако дальнейшее увеличение нахлеста может привести к некоторому ухудшению результата за счет увеличения толщины изоляции в местах нахлеста и неплотного прилегания слоев в сопряженных с нахлестом местах, что увеличивает возможность появления скользящих поверхностных разрядов. Аналогичные требования для величины зазора могут быть и для отдельного второго слоя (что также способствует повышению электрических характеристик (пробивного напряжения и снижению разброса) - особенно при одновременном выполнении условия максимального пути скользящего разряда.All insulation layers, similar to the first layer, can have a gap K between the adjacent edges of two adjacent turns of a tape spiral winding from 0 to 0.3 mm. This is an additional condition for precision winding (also contributing to minimizing the risks of premature breakdown of the winding wire and additionally contributing to an increase in breakdown voltage) - the gap K between the adjacent edges of two adjacent turns of the tape (the first insulating layer in particular, see Fig. 3) can be from 0 to 0.3 mm. In fact, a small negative gap value is also permissible - a small technological overlap of the edges of adjacent turns of not more than 0.05 mm - such an overlap is defined as zero gap K in this application. This also further contributes to the achievement of the technical result and the reduction of the breakdown voltage spread. However, a further increase in the overlap can lead to a slight deterioration in the result due to an increase in the thickness of the insulation in the overlap areas and loose adhesion of the layers in the places conjugated with the overlap, which increases the possibility of sliding surface discharges. Similar requirements for the gap size can be for a separate second layer (which also contributes to an increase in electrical characteristics (breakdown voltage and a decrease in scatter) - especially while fulfilling the condition of the maximum creeping discharge path.

Пример осуществления полезной моделиAn example of the implementation of the utility model

Изготовление обмоточного провода происходит на бумагообмоточных или лентообмоточных линиях, обеспечивающие высокую точность наложения лент. Основное условие прецизионной намотки - обеспечение точности отклонения смещения лент от оптимального взаимного положения +/- 5% от ширины изоляционного слоя W. Невыполнения условия приводит к падению электрической прочности изоляции. Точность наложения обеспечивается применением прецизионных серводвигателей на обмоточных устройствах и системой направляющих элементов и роликов, обеспечивающих стабильную намотку ленты. Для контроля стабильности параметров, дополнительно, может применяться видеосистема, распознающая и измеряющая параметры наложения лент и имеющая обратную связь с серводвигателями для корректировки их работы в реальном времени или без обратной связи, но с функцией аварийной остановки работы оборудования в случая возникновения отклонений в точности намотки лент. В ленточном изолирующем слое может быть композитный материал, в котором слюдяной материал (например, кальцинированный мусковит) приклеивается к армирующему материалу (полиимидной ленте) связующими материалами - полиэфирной смолой, эпоксидной смолой, кремнийорганической или амидной смолой. В изолирующих слоях может использоваться и полиимидная пленка с фторопластовым покрытием с одной или двух сторон полученном из суспензии фторопласта. В этом случае полиимидно-фторопластовая пленка наносится и спекается предварительно, перед нанесением композитных слюдяных лент. Обычно используются полиимидно-фторопластовые ленты марок ПМФ, Kapton, Apical или их аналоги.The production of the winding wire takes place on paper-winding or tape-winding lines, which ensure high accuracy of tape application. The main condition for precision winding is to ensure the accuracy of the deviation of the displacement of the tapes from the optimal mutual position +/- 5% of the width of the insulating layer W. Failure to fulfill this condition leads to a drop in the dielectric strength of the insulation. Precision of application is ensured by the use of precision servo motors on the winding devices and by a system of guide elements and rollers that ensure stable winding of the tape. To control the stability of the parameters, in addition, a video system can be used that recognizes and measures the parameters of the overlap of tapes and has feedback with the servomotors to correct their operation in real time or without feedback, but with an emergency stop function of the equipment in case of deviations in the accuracy of winding the tapes ... The tape insulating layer may be a composite material in which a mica material (eg calcined muscovite) is adhered to a reinforcing material (polyimide tape) with bonding materials such as polyester resin, epoxy resin, silicone or amide resin. In the insulating layers, a polyimide film with a fluoroplastic coating on one or both sides obtained from a fluoroplastic suspension can be used. In this case, the polyimide-fluoroplastic film is applied and sintered beforehand, before the application of composite mica tapes. Usually, polyimide-fluoroplastic tapes of the PMF, Kapton, Apical brands or their analogues are used.

Схемы прецизионного наложения изоляционных слоев (лент) для каждого обмоточного провода были реализованы как наложением нескольких лент одинаковой ширины W встык, так и одной ленты - образующей ленточную спиральную обмотку (т.е. происходит формирование из одной непрерывной ленты нескольких изолирующих слоев) с перекрытием самой себя на 50%, 66% или 75%. При этом выполнялось требование к точности наложения и соблюдению заданного зазора между краями ленты. При наложении нескольких слоев изоляции встык может дополнительно соблюдаться требование к смещению зазоров между соответствующими ближайшими кромками разных лент относительно друг друга. Схема наложения слоев лент может представлять собой как наложение нескольких лент встык, так и одной ленты с перекрытием самой себя на 50% (два слоя изоляции), 66% - при трех слоях (см. Фиг. 4) или 75% (три слоя изоляции). При этом должно выполняться требование к точности наложения и соблюдению зазора между краями ленты. При наложении нескольких лент встык дополнительно соблюдалось требование к смещению зазоров разных лент относительно друг друга. Смещение должно составлять 50% от ширины ленты для двух лент, 33% для трех лент, 25% для четырех лент. Допуск на смещение должен быть менее 1 мм (или 5% от ширины ленты) для достижения условия максимальной длины разрядного канала (и соответственно необходимого увеличения пробивного напряжения минимум на 10-15%). Подчеркнем, что выполнение вышеуказанных условий относительного расположения лент является частным случаем (конкретной реализацией) заданного условия - изоляционные слои расположены относительно друг друга с возможностью обеспечения максимальной длины разрядного канала поверхностного электрического разряда при его возникновении между слоями.The schemes for the precise imposition of insulating layers (tapes) for each winding wire were implemented both by the imposition of several tapes of the same width W end-to-end, and one tape - forming a tape spiral winding (i.e., several insulating layers are formed from one continuous tape) with overlapping yourself by 50%, 66% or 75%. In this case, the requirement for the accuracy of the imposition and compliance with the specified gap between the edges of the tape were fulfilled. When several layers of insulation are applied end-to-end, the requirement for the displacement of the gaps between the corresponding nearest edges of different tapes relative to each other can be additionally met. The scheme of overlapping layers of tapes can represent both the imposition of several tapes end-to-end, or one tape with overlapping itself by 50% (two layers of insulation), 66% - with three layers (see Fig. 4) or 75% (three layers of insulation ). In this case, the requirement for the accuracy of the application and the observance of the gap between the edges of the tape must be met. When several tapes were applied end-to-end, the requirement for displacement of the gaps of different tapes relative to each other was additionally observed. The offset should be 50% of the tape width for two tapes, 33% for three tapes, 25% for four tapes. The displacement tolerance should be less than 1 mm (or 5% of the tape width) in order to achieve the condition of the maximum length of the discharge channel (and, accordingly, the necessary increase in the breakdown voltage by at least 10-15%). We emphasize that the fulfillment of the above conditions for the relative position of the tapes is a special case (specific implementation) of the given condition - the insulating layers are located relative to each other with the possibility of providing the maximum length of the discharge channel of the surface electric discharge when it occurs between the layers.

Claims (9)

1. Обмоточный провод с изоляцией, содержащий прямоугольную токопроводящую медную жилу, первый изоляционный слой, включающий композитный материал, содержащий слюдяную бумагу и полиимидную пленку и образующий ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг вышеуказанной жилы, отличающийся тем, что вышеуказанная жила имеет толщину Η от 1 до 6 мм, ширину L от 3 до 20 мм и площадь поперечного сечения S от 3 до 100 мм2, при этом обмоточный провод с изоляцией содержит не менее двух и не более четырех изоляционных слоев, при этом каждый изоляционный слой содержит композитный материал, включающий слюдяную бумагу и полиимидную пленку, при этом каждый изоляционный слой имеет ширину W от 5 до 25 мм, при этом обмоточный провод включает второй изоляционный слой, который образует ленточную спиральную обмотку, выполненную вокруг первого изоляционного слоя, при этом все изоляционные слои расположены относительно друг друга таким образом, что обеспечивается возможность формирования максимальной длины разрядного канала скользящего поверхностного электрического разряда при его возникновении между изоляционными слоями.1. An insulated winding wire containing a rectangular conductive copper core, a first insulating layer comprising a composite material containing mica paper and a polyimide film and forming a tape spiral winding made around the above core, characterized in that the above core has a thickness of Η from 1 to 6 mm, width L from 3 to 20 mm and cross-sectional area S from 3 to 100 mm 2 , while the winding wire with insulation contains at least two and not more than four insulating layers, while each insulating layer contains a composite material including mica paper and polyimide film, each insulating layer having a width W of 5 to 25 mm, while the winding wire includes a second insulating layer that forms a tape spiral winding around the first insulating layer, all the insulating layers being arranged relative to each other in such a way in such a way that it is possible to form the maximum length discharge channel of a sliding surface electric discharge when it occurs between the insulating layers. 2. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что на жилу предварительно наложен слой спеченной полиимидно-фторопластовой изоляции.2. Winding wire according to claim 1, characterized in that a layer of sintered polyimide-fluoroplastic insulation is preliminarily applied to the core. 3. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что каждый из вышеуказанных изоляционных слоев содержит композитную ленту номинальной толщиной от 0.04 до 0.12 мм, плотностью от 50 до 140 гр/м2, при содержании слюды в слюдяной бумаге от 20 до 85 гр/м2 и плотности полиимидной пленки от 20 до 50 гр/м2, при этом слюдяная бумага склеена с полиимидной пленкой кремнийорганическим связующим веществом плотностью от 4 до 15 гр/м2.3. Winding wire according to claim 1, characterized in that each of the above insulating layers contains a composite tape with a nominal thickness of 0.04 to 0.12 mm, a density of 50 to 140 g / m 2 , with a mica content in mica paper from 20 to 85 g / m 2 and the density of the polyimide film from 20 to 50 g / m 2 , while the mica paper is glued to the polyimide film by an organosilicon binder with a density of 4 to 15 g / m 2 . 4. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что содержит первый и второй изоляционный слой, каждый из которых образован отдельной ленточной спиральной обмоткой, при этом указанные слои расположены относительно друг друга таким образом, что второй изоляционный слой расположен с продольным смещением относительно первого изоляционного слоя Ζ, равным 50±5% от ширины W.4. Winding wire according to claim 1, characterized in that it contains a first and a second insulating layer, each of which is formed by a separate tape spiral winding, while these layers are located relative to each other in such a way that the second insulating layer is located with a longitudinal offset relative to the first insulation layer Ζ equal to 50 ± 5% of the width W. 5. Обмоточный провод по п. 4, отличающийся тем, что величина зазора К между ближайшими друг к другу кромками соответствующих двух соседних витков ленточной спиральной обмотки соответствующего изоляционного слоя от 0 до 0,3 мм.5. Winding wire according to claim 4, characterized in that the gap K between the adjacent edges of the corresponding two adjacent turns of the tape spiral winding of the corresponding insulating layer is from 0 to 0.3 mm. 6. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что содержит первый, второй и третий изоляционные слои, которые образуют соответствующие отдельные ленточные спиральные обмотки, при этом третий изоляционный слой образует ленточную спиральную обмотку вокруг второго изоляционного слоя, при этом указанные изоляционные слои расположены относительно друг друга таким образом, что второй изоляционный слой выполнен с продольным смещением относительно первого изоляционного слоя Ζ, равным 33±5% от ширины W, а третий изоляционный слой выполнен с продольным смещением относительно второго основного слоя Ζ, равным 33±5% от ширины W.6. Winding wire according to claim 1, characterized in that it comprises first, second and third insulating layers that form respective separate tape spiral windings, wherein the third insulating layer forms a tape spiral winding around the second insulating layer, said insulating layers being arranged relative to each other in such a way that the second insulating layer is made with a longitudinal displacement relative to the first insulating layer Ζ, equal to 33 ± 5% of the width W, and the third insulating layer is made with a longitudinal displacement relative to the second main layer Ζ, equal to 33 ± 5% of the width W. 7. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что содержит два изоляционных слоя, при этом первый и второй изоляционные слои сформированы из одной ленточной спиральной обмотки, при этом вышеуказанные слои расположены относительно друг друга таким образом, что при наложении друг на друга слои перекрываются на 50±5% от ширины W.7. Winding wire according to claim 1, characterized in that it contains two insulating layers, wherein the first and second insulating layers are formed from one tape spiral winding, while the above layers are located relative to each other in such a way that when the layers are superimposed on each other overlap 50 ± 5% of the width W. 8. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что содержит три изоляционных слоя, при этом первый, второй и третий изоляционныеслои сформированы из одной ленточной спиральной обмотки.8. Winding wire according to claim 1, characterized in that it contains three insulating layers, wherein the first, second and third insulating layers are formed from one tape spiral winding. 9. Обмоточный провод по п. 1, отличающийся тем, что содержит четыре изоляционных слоя, при этом первый, второй, третий и четвертый изоляционные слои сформированы из одной ленточной спиральной обмотки.9. The winding wire according to claim 1, characterized in that it contains four insulating layers, wherein the first, second, third and fourth insulating layers are formed from a single tape spiral winding.
RU2021104402U 2021-02-20 2021-02-20 INSULATED WINDING WIRE RU204482U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104402U RU204482U1 (en) 2021-02-20 2021-02-20 INSULATED WINDING WIRE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021104402U RU204482U1 (en) 2021-02-20 2021-02-20 INSULATED WINDING WIRE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204482U1 true RU204482U1 (en) 2021-05-26

Family

ID=76034282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021104402U RU204482U1 (en) 2021-02-20 2021-02-20 INSULATED WINDING WIRE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204482U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210354U1 (en) * 2021-10-29 2022-04-11 Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") WINDING WIRE WITH RECTANGULAR COPPER CORE
RU2803190C1 (en) * 2022-09-12 2023-09-11 Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") Copper winding wire

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008228551A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Okabe Mica Co Ltd Coil for rotary electric machine using combination of laminated mica tape and multilayer laminated mica tape
CN101414493A (en) * 2008-12-08 2009-04-22 长沙长利电工材料有限责任公司 A kind of electromagnetic wire and coil windings
CN103514978A (en) * 2013-10-15 2014-01-15 扬州新奇特电缆材料有限公司 Double-faced organic silicon polyimide film dry mica paper tape and preparation method thereof
CN106024142A (en) * 2016-06-23 2016-10-12 扬州瑞测电气装备有限公司 Copper flat wire wrapped with polyimide mica powder tape
CN108269652A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 江苏迅达电磁线有限公司 High frequency corrosion-and high-temp-resistant litz wire
RU2738465C1 (en) * 2020-09-25 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "ДИЭЛЕКТРИК" Winding wire

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008228551A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Okabe Mica Co Ltd Coil for rotary electric machine using combination of laminated mica tape and multilayer laminated mica tape
CN101414493A (en) * 2008-12-08 2009-04-22 长沙长利电工材料有限责任公司 A kind of electromagnetic wire and coil windings
CN103514978A (en) * 2013-10-15 2014-01-15 扬州新奇特电缆材料有限公司 Double-faced organic silicon polyimide film dry mica paper tape and preparation method thereof
CN106024142A (en) * 2016-06-23 2016-10-12 扬州瑞测电气装备有限公司 Copper flat wire wrapped with polyimide mica powder tape
CN108269652A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 江苏迅达电磁线有限公司 High frequency corrosion-and high-temp-resistant litz wire
RU2738465C1 (en) * 2020-09-25 2020-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "ДИЭЛЕКТРИК" Winding wire

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210354U1 (en) * 2021-10-29 2022-04-11 Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") WINDING WIRE WITH RECTANGULAR COPPER CORE
RU2803190C1 (en) * 2022-09-12 2023-09-11 Акционерное общество "Москабельмет" (АО "МКМ") Copper winding wire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU204482U1 (en) INSULATED WINDING WIRE
US10992199B2 (en) Hydroelectrical machine coil insulation method
JP2009518836A (en) Electrical winding
US10510464B1 (en) Continuously transposed conductors and assemblies
EP2810358B1 (en) High voltage stator coil with reduced power tip-up
EP3349334A1 (en) Stator of rotating electrical machine, and rotating electrical machine
JP2008227436A (en) Dynamo-electric-machine coil using multilayer reconstituted mica tape
US10333374B2 (en) Resistively graded insulation for stators
US20220415544A1 (en) Condenser core with grounded conductive foils in a capacitive layer
US10763005B2 (en) Insulation for conductors
CN209747168U (en) High-voltage mica copper flat wire
US1039298A (en) Step-by-step insulation for electric conductors or the like.
US20200014274A1 (en) Stator for electric motor
JPH0230106A (en) Improved high voltage winding for shell type power transformer
KR20150101023A (en) Insulated wire
JP2019129104A (en) Insulated electrical wire
JP2013229529A (en) Transformer iron core
Rehder et al. Developments to reduce deterioration caused by corona in large electrical machine insulation
CN108831596B (en) High heat-resistant insulation transposed conductor for ultrahigh voltage transformer
CN202307409U (en) High-inductance lead wire hollow reactor
CN216250228U (en) Magnetic suspension electromagnet coil
CN112753081B (en) Electrically insulated conductive strip, in particular for electric motors and transformers
JP6519497B2 (en) Instrument transformer
CN102376387A (en) Polyester net coated transposed conductor
JPH1092660A (en) Transformer for conversion