专利名称：一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种高温超导变压器的材料的制作方法，尤其是指高温超导变压器线圈用的超导带材的绝缘层的制作方法；本发明还涉及制作所述超导带材绝缘层方法的制作工装设备。
背景技术：
在常规变压器中，导线上有一层叠包的绝缘层，绝缘强度足够大，因此不用考虑额外加强导线的绝缘强度。但在国内的高温超导变压器的研制中，目前多采用北京英纳超导有限公司生产的Bi2223/Ag超导带材，这种超导带材线规4.2mm×0.23mm，厚度较小，绝缘漆难以均匀涂附到超导带材上下表面及侧面上。经过反复涂附实验，超导带材表面绝缘漆的涂附厚度不能超过15um，且超导带材侧面漆膜厚度无法得到保证。由于超导线本身绝缘层比较薄，在进行工频耐压试验时，超导带材不能满足500V的标准工频耐压要求，产生击穿现象，从而阻碍了超导带材在该项目中的应用。为了防止在高温超导变压器当中发生短路等事故，必须重新考虑超导带材的绝缘结构，使该项目线圈匝间、饼间绝缘强度满足绝缘要求。国际超导研究机构通常采用自粘性聚酰亚胺薄膜带沿导线轴向包扎绝缘，解决超导带材绝缘强度问题。即在超导带材上横向绕包聚酰亚胺薄膜，增强超导带材的绝缘强度，防止超导变压器发生击穿、短路等意外事故。在直流磁体设计中，国外通常采用涂附绝缘漆及加垫条的方式来满足绝缘强度的要求。但这些方法对于我们国内的企业来说都不适应，经查询，国内还没有任何单位能达到此技术水平，且国内外也还没有该技术的相关报道。因此很有必要对此加以改进。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有高温超导变压器超导带材绝缘层制作方法的不足，提出一种加工制作方便，绝缘强度高，耐压性能好的高温超导变压器超导带材绝缘结构制作方法。
本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的加工制作装置。该装置制作出来的高温超导变压器超导带材能满足500V的标准工频耐压要求。
根据发明的目的，所提出的技术实施方案是采用一种沿超导带材纵向包扎聚酰亚胺薄膜带的制作方法，通过自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统，使超导带材沿导线轴向纵向直包一层自粘性聚酰亚胺薄膜带，使线圈匝间、饼间绝缘强度满足500V工频耐压试验要求。聚酰亚胺薄膜的尺寸为宽8-12mm，厚0.1-0.2mm。具体制作方法是采用卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带和卷筒式超导线，卷筒式超导线在送入包绝缘装置之前，将通过自粘聚酰亚胺薄膜带卷筒，并沿超导线轴向纵向粘上自粘聚酰亚胺薄膜带，然后再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置，包绝缘装置沿导线轴向纵向将自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎在超导线上。整个自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统包括未包绝缘线盘架、聚酰亚胺薄膜线盘架、包绝缘装置和超导线包绝缘后线盘架四部分。聚酰亚胺薄膜线盘架上卷有卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带，未包绝缘线盘架上卷有卷筒式的超导线。聚酰亚胺薄膜线盘架放置在未包绝缘线盘架与包绝缘装置之间，在超导线通过聚酰亚胺薄膜线盘架时，超导线位于聚酰亚胺薄膜的中间，两边留2-3mm，在包绝缘装置后还有接收包好聚酰亚胺薄膜的超导线的线盘架。
本发明通过一个工装把超导线包上一层聚酰亚胺薄膜，超导线包绝缘后，对线圈匝间、饼间绝缘强度都大大增强，满足高温超导变压器的技术要求。采用本发明加工装置制作的高温超导变压器超导带材绝缘结构经工频耐压试验测试，超导带材包绝缘后能通过500V工频耐压试验，经绝缘试验测试，超导线包绝缘后，电阻达2500MΩ/m，绝缘性能大大增强，完全满足高温超导变压器性能的要求。超导带材包绝缘后，匝间、饼间绝缘强度都大大增强，有效防止了在高温超导变压器中因超导带材绝缘强度不够而发生击穿、短路等事故，满足超导行业对高温超导带材绝缘强度要求，使超导带材得到了更广泛的应用，并可形成产业推广。
本发明具有如下技术特点1包扎后的超导带材绝缘均匀，各处的包扎绝缘厚度均能达到.03mm，满足绝缘要求；2超导带材侧面绝缘强度得到了可靠保证；3包扎时超导带材受力均匀，经试验，不会损伤超导带材，解决了横向绕包聚酰亚胺薄膜带损伤超导带材的惯性问题；4结构简单、效率高，可连续作业。
图1为本发明的系统结构示意图；图2为本发明包绝缘装置的结构示意图；图3为本发明包绝缘装置结构左示意图。
图中1、未包绝缘线盘架；2、未包绝缘超导线；3、聚酰亚胺薄膜线盘架；4、包绝缘装置；5、包绝缘后超导线；6、超导线包绝缘后线盘架；7、复合成型的模具；8、上模；9、下模；10、螺钉。
具体实施例方式
附图给出了本发明的一个实施例，下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
从附图中可以看出，本发明为高温超导变压器超导带材绝缘层制作方法及其制作装置。采用一种沿超导带材纵向包扎聚酰亚胺薄膜带的制作方法，通过自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统，使超导带材沿导线轴向纵向直包一层自粘性聚酰亚胺薄膜带，使线圈匝间、饼间绝缘强度满足500V工频耐压试验要求。聚酰亚胺薄膜的尺寸为宽8-12mm，厚0.1-0.2mm。具体制作方法是采用卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带和卷筒式超导线，卷筒式超导线在送入包绝缘装置之前，将通过自粘性聚酰亚胺薄膜带卷筒，并沿超导线轴向纵向粘上自粘性聚酰亚胺薄膜带，然后再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置，包绝缘装置沿导线轴向纵向将自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎在超导线上。
整个自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统包括未包绝缘线盘架1、聚酰亚胺薄膜线盘架3、包绝缘装置4和超导线包绝缘后线盘架6四部分。聚酰亚胺薄膜线盘架3上卷有卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带，未包绝缘线盘架上卷有卷筒式的未包绝缘超导线2。聚酰亚胺薄膜线盘架3放置在未包绝缘线盘架1与包绝缘装置4之间，在包绝缘装置4后还有接收包好聚酰亚胺薄膜的超导线的线盘架6。包绝缘装置4可以是如图2和图3所示的由两半复合成型的模具7构成，模具7分为上模8和下模9，上下模之间由螺钉10固定定位。制作高温超导变压器超导带材绝缘结构时，只需将未包绝缘超导线2从未包绝缘线盘架上1拉出，放在聚酰亚胺薄膜线盘架3的聚酰亚胺薄膜的中间，两边留2-3mm，使超导带材沿导线轴向纵向直包一层以上自粘性聚酰亚胺薄膜带，再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置4，包绝缘装置4将把聚酰亚胺薄膜带沿导线轴向纵向包扎在超导线上，再由包绝缘后线盘架6接收包好聚酰亚胺薄膜超导线便可。整个系统装置结构简单，操作方便，而且线圈匝间、饼间绝缘效果好，经绝缘试验测试，超导线包绝缘后，电阻达2500MΩ/m，绝缘性能大大增强，完全满足500V工频高温超导变压器性能的要求。
权利要求
1.一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法，其特征在于采用一种沿超导带材纵向包扎聚酰亚胺薄膜带的制作方法，通过自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统，使超导带材沿导线轴向纵向直包一层自粘性聚酰亚胺薄膜带，使线圈匝间、饼间绝缘强度满足500V工频耐压试验要求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带和卷筒式超导线，卷筒式超导线在送入包绝缘装置之前，将通过自粘性聚酰亚胺薄膜带卷筒，并沿超导线轴向纵向粘上自粘性聚酰亚胺薄膜带，然后再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置，包绝缘装置沿导线轴向纵向将自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎在超导线上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于聚酰亚胺薄膜的尺寸为宽8-12mm，厚0.1-0.2mm。
4.如权利要求1所述的方法的制作装置，其特征在于整个自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎系统包括未包绝缘线盘架(1)、聚酰亚胺薄膜线盘架(3)、包绝缘装置(4)和超导线包绝缘后线盘架(6)四部分，聚酰亚胺薄膜线盘架(3)上卷有卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带，未包绝缘线盘架上卷有卷筒式的未包绝缘超导线(2)，聚酰亚胺薄膜线盘架(3)放置在未包绝缘线盘架(1)与包绝缘装置(4)之间，在包绝缘装置(4)后还有接收包好聚酰亚胺薄膜的超导线的线盘架(6)。
5.如权利要求4所述的制作装置，其特征在于包绝缘装置(4)是由两半复合成型的模具(7)构成，模具(7)分为上模(8)和下模(9)，上下模之间由螺钉(10)固定定位。
全文摘要
一种聚酰亚胺薄膜超导带材绝缘结构制作方法及装置，采用卷筒式的自粘性聚酰亚胺薄膜带和卷筒式超导线，卷筒式超导线在送入包绝缘装置之前，将通过自粘聚酰亚胺薄膜带卷筒，并沿超导线轴向纵向粘上自粘聚酰亚胺薄膜带，然后再将粘有聚酰亚胺薄膜带的超导线送入包绝缘装置，包绝缘装置沿导线轴向纵向将自粘性聚酰亚胺薄膜带包扎在超导线上。整系统包括未包绝缘线盘架、聚酰亚胺薄膜线盘架、包绝缘装置和超导线包绝缘后线盘架四部分。聚酰亚胺薄膜线盘架放置在未包绝缘线盘架与包绝缘装置之间，在超导线通过聚酰亚胺薄膜线盘架时，超导线位于聚酰亚胺薄膜的中间，在包绝缘装置后还有接收包好聚酰亚胺薄膜的超导线的线盘架。
文档编号H01F36/00GK1787132SQ20051003251
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者胡桂林, 钟福兵, 龙谷宗, 胡贵, 谭文俊, 杨秋梅, 龚建波, 谷浩 申请人:中国南车集团株洲电力机车有限公司