各种漆包线的性能介绍

各种漆包线的性能介绍
2006年07月06日
漆包线产品的高标准严要求，特别是世界厂商在中国开办加工行业，对漆包线带来了新的技术要求。

漆包线企业为了抢占市场，各自尽了很大的努力，得到了很好的发展，经过十多年的发展，漆包线行业的品种基本满足了国内需要，现就行业存在的几个共性的大家感兴趣的几个品种的发展谈一些看法，供大家参考。

1．变频电机用防电晕漆包线
随着电力电子技术的发展，变频调速得到了迅速的发展，变频电机最吸引人之处是节约能源。

我国发电的总容量约60%是消耗在电动机上，而采用变频调速可使电动机节约20%的能源。

变频电机用在风机、泵、压缩机等通用机械里，除节能外，另外还有工艺调速，牵引调速和精密调速的优点，从而提高产品的工艺水平，产品质量，生产产量和效率等。

这些是很难用%来衡量的。

因此变频调速有广阔的应用前景。

并将逐步取代直流调速。

随着变频产品应用领域迅速扩大，其使用寿命就日益突出。

采用IGBT（绝缘栅双极性晶闸管）技术PWM（脉冲宽度调制）型变频器使用后，可变的极高频率和大量瞬间脉冲尖峰电压能引起电晕放电现象，使电机绝缘过早损坏。

有时，绝缘寿命只有1-2年，有时甚至只有几个月绝缘就损坏了。

最常见的绝缘损坏是匝间短路而起，是由局部放电（产生电晕）、局部介质发热和空间电荷积聚等多种因素综合造成。

因此针对可能的原因提出了多方面提高绝缘系统寿命的措施。

绝缘系统中电磁线是一个重要的组成部分，近几年来，先进工业国家开展了新型电磁线的研究工作。

美国Phelps Dodge公司在20世纪90年代中期就研制了三涂层TZ QS变频电机漆包线。

这种线底涂层为聚酯亚胺或和其相应的漆，中间为加有二氧化硅、氧化铝或其他金属氧化物微细粉粒的聚酰胺酰亚胺“屏蔽”涂层，表面是改性的聚酰胺酰亚胺漆涂层。

中间涂层约为总厚度的40%。

欧洲Herberts公司研制的双涂层漆包线，其底涂层为聚酯亚胺，表层为含有如氧化铬等氧化物的聚酰胺酰亚胺涂层，表层厚度为总厚度的60%以上。

近年来，纳米技术的发展为变频电机用漆包线的改进和提高创造了条件，研制均相、透明和涂覆性更好的漆不仅有利于线的生产，而且能使漆包线的性能更优良，并可能产生新的特性，从而扩大漆包线的应用面。

面对国外的先进技术，国内诸多企业也纷纷起动，凭借国外的经验，应用进口的漆，开发了高频电机用漆包线。

国内有关的研究机构，上海电器所、上海电缆研究所也不同程度的开展了研究工作，从研究绝缘漆开始，筹建试验基地，制订线和电机的相关标准。

工作都在相继的进行着，并取得了一定成效。

变频电机用漆包线国内通过几年的努力，已取得了长足的进步。

但由于受到价格和应用范围等因素，因此目前尚处在研究开发阶段。

漆包线的发展尚待应用领域的扩大而递升。

例如家用电器市场上很热门的变频空调、变频冰箱，发展甚快，但是不是已经用上变频漆包线还不得而知。

但可以肯定的是冶金、轧钢、矿山、铁路、运输等行业用的大功率变频电机已经采用或准备采用变频电机漆包线，而且大部分是从国外进口。

2．铝绕组线
铝作为绕组线线芯在20世纪60年代在中国曾风靡一时，全国所有漆包线厂均生产着漆包铝线，但由于铝导体存在着本身难以克服的电阻率高、抗拉强度低、加工难度大、焊接困难等缺陷，加上当时铜价与铝价差距甚小，因此，铝作为漆包线用导体逐步退出了历史舞台，在国内已几乎是无厂家生产。

近年来，由于铜价上涨幅度较大，而铝线具有比重小、价格低、资源丰富的优势，以及特殊场合的需要，铝作为绕组线的导体又有所抬头，国内已有烟台东山的电机、铜陵精达、无锡巨丰等生产着全漆包铝线，天津经纬电磁线生产着绕包铝线，形势看好，主要用于微波炉变压器、电抗器、消磁线圈、电声器件、照明整流器等场合。

铝作为绕组线导体与铜比，特性参数列于表23，铜线的抗拉强度为铝线的两倍有余。

表23 铝与铜特性参数的比较
项目铜铝备注
导电率20℃（IACS）100% 61.8%
电阻率20℃10.371 16.782
（Ω—cir mil per foot）
电阻温度系数20℃0.00393 0.00410
线膨胀系数（℃）0.000017 0.000023
密度（grn/cubjc cm）.89 2.703
铝线作为漆包线的导体在加工上不同于铜线，有其特殊的困难，在拉丝过程中，由于其抗拉强度低，因此在拉制过程中极易断线，另外硬度及耐磨特性不如铜，因此表面易擦伤，所涂制的漆包线表面往往有很多亮点、珠粒、露铝点等。

目前用于漆包线的铝线拉丝最小为φ0.15mm。

在拉丝中除表面光洁度差外，表面的油污和铝粉较重是又一个问题。

综合分析，必须对设备工装选择、模具配比、润滑液配方等方面进行改造、分析、试验和研究。

有效克服国内外其他拉丝润滑油使用时断线频繁，表面油污及光洁度差的弊端。

润滑由要能降低钢和铝及铝和铝之间的摩擦系数，而且其对铝粉及油污有强大的清洗功能。

在拉丝过程中虽采取了相应的上述措施，拉制出了相对较为洁净的铝线表面，但其表面仍残留着油污、铝粉，而不能满足涂覆漆的要求。

在涂线过程中，采用传统的毛毡擦洗、纸擦洗、水清洗都不能取得理想的清洗效果。

所以在涂线前必须是加高效的清洗装置及特殊的清洗液，以满足铝导体涂漆前的清洗要求。

以期解决长期困扰铝漆包线由于铝导体表面油污、铝粉清洗不彻底而引发的漆包线表面珠粒、露铝、亮点等质量问题。

为了提高漆包工艺的高满盘率，克服铝较铜轻，线膨胀系数高，抗拉强度低
的关键部位进行改造，大大降低粘线和断线的概率。

由于铝资源比铜资源丰富得多，价格也低，漆包铝线的应用可以大大降低电器产品成本，另外铝的比重比铜轻约1/3，铝漆包线可以使电器产品轻量化，而且减少运费及运输过程中的损伤。

对于漆包线生产厂来说，漆包铝线可以大大降低流动资金的占用量，降低财务支出。

漆包铝线生产的技术含量高，产量的附加值也高，能创造更好的经济效益。

从目前漆包线的使用范围来看，仅限于微波炉、电抗器等短时间使用的场合，对能耗的考虑较少。

但由于铝的电阻率高于铜，因此在电机、电器的设计中要达到与铜线同等的出率和效率，必须增大铝线的截面和长度，导致后续产品的体积增大，其他配套材料也随之增加，另外更重要的是电阻率增加，能耗也增加，因此对长时间运行的电机、电器采用漆包铝线受到了限制。

另外，铝线的崛起，一个很大因素是铜价上涨，但一旦铜价下跌，铝价格上扬，都将给铝漆包线的生产带来风险。

因此企业家们在投资漆包铝线时要考虑其利弊关系。

3．三层挤包绝缘线
挤包绝缘线是近几年提出的新品种，目前主要是用于高频电子变压器，高频电子变压器的最大特点就是高频化，从变压器的工作原理看，提高工作频率可以减少变压器的体积和重量，也就是实现短小轻薄化，从而提高单位体积（或重量）传输功率，也就是高功率密度化。

随着高频电子变压器整体结构的发展，线圈结构的主要发展方向是
平面线圈、片式线圈和薄膜线圈，其中又包括多层结构、立体结构的高频变压器线圈采用着三层挤包绝缘线圈。

提高了允许温升，缩小了线圈体积。

最典型的例子是手机的充电器。

挤包绝缘线的绝缘层和漆包涂层的树脂结构不同，而且挤包的绝缘层一般较厚，因此挤包绝缘线有其独特的性能。

最早是由日本古河公司研制成功的，牌号TEX-E，其结构底层是聚氨酯漆包线或可焊性聚酯亚胺漆包线，中间层称作为耐热树脂，外层为聚酰胺树脂，线规范围为φ0.20-1.00mm，漆绝缘厚度为双面0.20mm，厚度公差10%，该线具有2万伏的击穿电压，1万伏1分钟的耐压试验，火花实验为3000V/0.15秒，水中耐压为500V/1分钟，绝缘电阻1MΩ- km以上，耐软化击穿240℃以上，耐刮60次以上。

TEX-E线在420 ℃下具有直焊性。

后面又发展TEX-F 挤包绝缘线，采用着ETFE（聚四氟乙烯-乙烯共聚物）树脂。

国外美国Phelps Dodge公司和其他公司相继开发了其它绝缘结构的三层挤出线，如采用聚醚酰亚胺树脂、聚芳砜树脂、聚芳醚酮树脂、聚四氟乙烯-六氟丙烯共聚物等，采用不同的绝缘材料有其不同的特性，也可适用于不同要求的场合。

这种线必定通过UL认可方能使用。

国内三层绝缘线也已有多家企业在开发研究，台湾已有企业大量生产。

目前国内仍有很大部分进口。

目前国内发展三层挤包绝缘线的关键在精密挤包技术与设备，材料主要依靠进口，三层共挤设备，尤其是薄层挤出设备还处于研究阶段。

工艺研究更是起步阶段。

所以应加快材料工艺、设备的研究步伐，以满足挤出绝缘线发展的需要。