换位导线用自粘性漆包扁线的粘合强度研究

整机气相干燥
升温阶段
保温阶段
时间 /h 24 24 22
温度 /℃ 120 120 125
温度 /℃ 120 120 125
时间 /h 50 ～ 70 50 ～ 70 约 60
线圈的温升 范围 /K
≤65 ≤65 ≤65
10 ～ 14
115 ± 5
115 ± 5
6 ～ 10
25 ～ 40
125 ± 5
（ 2） 拉力机 粘合强度试验采用伺服电脑式桌上型高温万能 材料试验机，配备电加热烘箱，主要技术参数如下：
表 1 样品在不同处理温度下的粘合强度
样品处理温度 / ℃ 样品处理时间 / min 粘合强度 / （ N·mm － 2 ）
180
30
6. 92
150
30
7. 23
130
30
7. 93
120
30
图 2 样品制备
2 结果与讨论
引速度为 9. 5 m / min。 （ 2） 漆包工艺流程 自粘性漆包扁线生产工艺流程如图 1 所示。
2. 1 样品处理温度对粘合强度的影响 评价自粘漆在换位导线中应用好坏的一个重要
指标是该自粘漆在涂覆于漆包扁线表面后，在多高
的温度下即可实现自粘。对所制备的自粘性漆包扁
表 3 样品在 120℃温度下不同处理时间后的粘合强度
样品处理时间 / min
粘合强度 / （ N·mm － 2 ）
5
0. 96
10
5. 39
20
7. 91
25
8. 09
30
7. 99
60
7. 94
2. 3 粘合强度保持温度
评价自粘漆在换位导线中应用好坏的最为重要 指标是该自粘漆在涂覆于漆包扁线表面后，在多高 的温 度 下 仍 可 保 持 粘 合 强 度。样 品 处 理 温 度 为 120℃ ，处理时间为 30 min，冷却至室温。再对所制
摘要： 换位导线是变压器的核心部件，其性能优劣直接影响变压器的性能和使用安全。为了提高换位导线的
整体性和机械强度，通常在制备换位导线时采用自粘性漆包扁线。自粘性漆包扁线的粘合强度保持温度对换
位导线的影响随着 500 kV 以上超高压、特高压变压器的研究和应用越来越得到各方的关注。通过对自粘性
漆包扁线的粘合强度保持温度的研究，阐述现有自粘性漆包扁线存在的问题，并提出其技术发展趋势。
体电脑显示； 解析度为 1 /200000； 辅助控温烘箱控 有明显提高，处理温度过高反而会降低粘合强度。
温范围为室温 ～ 300℃ ，控温精度达到 ± 0. 5℃ 。
当处理温度过低时粘合强度急剧下降，这点在换位
1. 4 试验过程
导线用自粘漆的选用上需特别注意。从表 2 所列主
取长度约 110 mm 的平直试样两根，共 5 组，然 要变压器制造厂家的加工参数可见，一般换位导线
ZHANG Bin1 ，CHEN Ai-bing1
（ 1． Wuxi Xizhou Magnet Wires Co．，Ltd．，Wuxi 214028，China； 2． Shanghai Electrical Cable Ｒesearch Institute，Shanghai 200093，China） Abstract： CTC is a core component of the transformer，its performance will directly affect the property and safety use of transformer，in order to improve the integrity and mechanical strength of CTC，normally to use epoxy enameled flat wire to produce CTC． The impact of epoxy enameled flat wire adhesive property keeping temperature has been concerned by all parties due to 500kV above EHV and UHV transformers has been more researched and applications． To research of keeping temperature of adhesive property for epoxy enameled flat wire through this article to expound the exist problems of epoxy enameled flat wire and provide technological development trend． Key words： CTC； epoxy enameled flat wire； adhesive property； keeping temperature of adhesive property
120 ± 5
25 ～ 40 平均 65 最高 78
·17·
2014 年第 2 期 No． 2 2014
电线电缆 Electric Wire ＆ Cable
2014 年 4 月 Apr．，2014
2. 2 样品处理时间对粘合强度的影响
换位导线用自粘线热处理时间一般要求并不 高，表 3 例举了在 120℃ 下不同的处理时间对粘合 强度的影响。从表 3 可见，当温度合适时自粘线热 处理所需时间一般不超过 30 min 即有明显作用，延 长处理时间对粘合强度的提高作用不明显。
中自粘层厚度为 0. 03 ～ 0. 04 mm，附着性切割（ 拉伸 置的烘箱中，待烘箱温度达到设定的热处理温度，稳
20% ） 为 1. 0 mm。
定后热处理一定的时间，然后冷却至室温做拉力试
1. 2 自粘漆包扁线制备工艺参数及工艺流程
验，拉伸速度不大于 20 mm / min，记录试验结果。共
（ 1） 漆包工艺参数
在特高压输电技术前期研究方面我国已做了很 多工作，虽然已解决了大部分重大技术问题，但有些 技术还需深入地发展和试验，如特高压设备，包括变 压器、电抗器、避雷器的尺寸及运输等问题。现在大
收稿日期： 2013-07-16 作者简介： 曹永义（ 1977 － ） ，男，工程师． 作者地址： 江苏无锡市新区城南路 231-5 号［214028］．
做 5 次试验，取其平均值作为试验结果，计算截面积
自粘性漆包扁线采用电辅助加热热风循环立式 时应除去圆角。
漆包扁线机生产，漆包工艺参数如下： 退火炉温度为
550℃ ，烘 炉 进 口 温 度 为 180℃ ，烘 炉 下 层 温 度 为
280℃ ，一次催化前温度为 400℃ ，催化后补充加热
温度为 430℃ ，二次催化前温度≥400℃ ，循环风机 转 速 为 1 000 r / min，下 炉 口 吸 出 风 机 转 速 为 6 00 r / min，排废风机转速为 1 200 r / min，收线机牵
120
30
0. 59
130
30
0. 17
155
30
0
表 5 样品在不同时间不同试验温度下的粘合强度
试验温度 /℃
保持时间 / min 粘合强度 / （ N·mm － 2 ）
105
30
8. 29
105
360
7. 33
105
1440
7. 93
120
30
2. 24
120
360
2. 24
130
30
0. 17
线按图 2 所示制备样品，将样品在相同时间、不同温
度下进行热处理，待样品冷却至室温做拉力试验，其
图 1 自粘性漆包扁线生产工艺流程
粘合强度如表 1 所示。
1. 3 试验设备 （ 1） 烘箱 试样制备烘箱采用电加热强迫通风方式，烘箱
型 号 为 DHG － 9143BS-III，控 温 范 围 为 室 温 ～ 300℃ ，控温精度达到 ± 0. 5℃ 。
1 实验方法
1. 1 主要原材料 （ 1） 自粘性漆包线漆 自粘性漆包线漆由国内知名的绝缘漆制造商提
供，型号为 N4 或环氧自粘漆，固体含量 20% 以上， 在 30℃ 温 度 下 用 旋 转 粘 度 计 检 测 粘 度 为 1 000 mPa·s。
（ 2） 自粘性漆包扁线 自粘性漆包扁线采用本公司生产的换位导线用 漆包扁线，该漆包扁线的主要性能参数如下： 漆包扁 线型号为 QQBN-2 /120，规格为 1. 60 mm × 5. 55 mm，
后按图 2 所示将试样的宽边重叠，粘结区长度即重 用自粘漆的热处理温度不能高于 120℃ 。
表 2 主要变压器制造企业的线圈及整机加工工艺
线圈干燥处理过程
升Βιβλιοθήκη Baidu阶段
保温阶段
时间 /h 11 ～ 14
12 6
温度 /℃ 110 120 125
温度 /℃ 110 120 110
时间 /h 2 ＞ 10 10
2014 年第 2 期 No． 2 2014
电线电缆 Electric Wire ＆ Cable
2014 年 4 月 Apr．，2014
换位导线用自粘性漆包扁线的粘合强度研究
曹永义1， 王春红2， 马晓明1， 陈晓东1， 张 斌1， 陈爱兵1
（ 1． 无锡锡洲电磁线有限公司，江苏 无锡 214028； 2． 上海电缆研究所，上海 200093）
0引言
20 世纪 60 年代以来，美国、前苏联、意大利、日 本等国家先后制定了特高压输电计划并相继建成了 特高压输电试验室、试验场，对特高压输电进行了大 量研究，取得了重要进展。前苏联已建成 1 150 kV 特高压输电线路 2 362 km，日本已建成 1 000 kV 同 杆并架线路 427km。由于这些国家的经济增长速度 比预期减缓，目前国外特高压工程的应用处于停滞 状态，已建成的线路均降压至 500 kV 运行。目前特 高压输电技术仍停留在上个世纪 80 年代以前，而现 代制造水平和技术已有了很大提高，因此就需要在 现代技术条件下完善特高压输变电技术。
型电力变压器的绕组采用换位导线，可以大幅降低 负载损耗，降低绕组热点温升，提升绕组机械强度， 使结构更加紧凑，并且线圈加工更加简便，因此特高 压变压器的绕组首选换位导线。为了提高换位导线 的整体性和机械强度，通常在制备换位导线时采用 自粘性漆包扁线。自粘性漆包扁线的粘合强度保持 温度对换位导线的影响随着 500 kV 以上超高压、特 高压变压器的研究和应用越来越得到各方的关注。
备的自粘性漆包扁线样品在不同试验温度下加热 30 min 后进行 拉 力 试 验，其 粘 合 强 度 如 表 4、表 5 所示。
表 4 样品在相同时间不同试验温度下的粘合强度
试验温度 /℃
保持时间 / min 粘合强度 / （ N·mm － 2 ）
25
30
11. 67
105
30
8. 29
115
30
2. 24
130
360
0. 27
由 表 4 可 见，样 品 随 着 试 验 温 度 的 提 高，在 105℃ 前粘合强度变化较小，但 105℃ 后降低明显， 这与 500 kV 以上超高压、特高压变压器对粘合强度 保持温度的要求尚有差距。同时在一定的温度下粘 合强度随着时间的变化不太明显，如表 5 所示。值 得关注的是当温度达到 130℃ 及以上时，样品粘合 强度随着时间的延长反而有所提高，这与自粘漆中 少量的交联组分有一定的关系。这也为如何提高现 有自粘漆粘合强度保持温度提供了一个值得关注的 方向，即采用低温固化体系来提高自粘漆的使用温 度，这仍需要进行深入研究。
2014 年第 2 期 No． 2 2014
电线电缆 Electric Wire ＆ Cable
2014 年 4 月 Apr．，2014
窄边外形尺寸为 1. 74 ～ 1. 76 mm，宽边外形尺寸为 叠长度为 25 mm，用专用夹具模夹重叠粘合区（ 试样
5. 70 ～ 5. 72 mm，总漆膜厚度为 0. 15 ～ 0. 17 mm，其 粘合区压力为 1 MPa） ，将受压试样放入带有鼓风装
8. 09
110
30
7. 96
105
30
0. 71
拉力机型号为 TH － 8201S，机台容量1 000 kgf，荷重
由表 1 可见，自粘线的粘合强度主要取决于所
精度为 ± 1% ； 测试速度为可调 0. 5 ～ 500 mm / min； 用自粘漆的再软化温度。样品处理温度在一定范围
传动控制方式为高精度梯形丝杆传动； 采用测试软 内对粘合强度影响较大，超过这一范围，粘合强度没
关键词： 换位导线; 自粘性漆包扁线; 粘合强度; 粘合强度保持温度
中图分类号： TM245. 5
文献标识码： A
文章编号： 1672-6901（ 2014） 02-0016-03
Adhesive Property Ｒesearch of Epoxy Enameled Flat Wire for CTC CAO Yong-yi1 ，WANG Chun-hong2 ，MA Xiao-ming1 ，CHEN Xiao-dong1 ，