一种10kV高压电机用高导热绝缘铜扁线及其制备方法与流程

本发明涉及电气绝缘，具体涉及一种10kv高压电机用高导热绝缘铜扁线及其制备方法，主要应用于高压电机线圈的制备。

背景技术：

1、随着高压电机的技术发展，要求具有更高功率的同时，还要求结构紧凑，这会导致高压电机在运行时产生更高的热量，进而使高压电机运行温升过高，而高温是导致高压电机绝缘系统的电气性能、机械性能和寿命降低的重要原因，也直接影响到高压电机的工作效率。因此提高高压电机的散热效率，降低温升，进一步提高高压电机的使用寿命和可靠性已成为现代电机技术发展急需解决的技术问题之一。

2、绝缘铜扁线为高压电机线圈制备的导体绝缘，当高压电机运行时，铜导体发热，接触铜扁线表面的绝缘层，如能具备高导热性能，能快速的将热量传递给主绝缘层，进而有效地进行逐层传热，降低高压电机运行温升。但目前高压电机使用的绝缘铜扁线主要有聚酯薄膜补强少胶云母带绕包铜扁线、聚酰亚胺薄膜绕包聚酯薄膜补强少胶云母带绕包铜扁线、聚酯薄膜补强少胶云母带绕包玻璃丝包铜扁线等，具有优异的绝缘性能。

3、cn102514345a公开了一种生产成本较低、适于节能减排和减少环境污染的云母带的制造方法，包括：在云母粉中加入表面经过活化处理的纳米材料，纳米材料与云母粉经过高速搅拌分散均匀备用；把第一胶黏剂通过滚筒涂到补强材料上，利用静电场把云母原料吸附到补强材料上；把第二胶黏剂喷到所述补强材料上的云母原料上；把该单面补强云母带的半制品通过烘箱，烘去有机溶剂，冷却后经过滚筒滚压收卷制成云母带卷，即到单面补强云母带成品。

4、cn106626626a公开了一种高导热薄膜补强云母带及其制备方法和应用，云母带自上而下依次包括相互叠加的云母纸层、胶粘剂层和高导热聚酰亚胺薄膜层；高导热聚酰亚胺薄膜层通过胶粘剂层与云母纸层相粘，云母纸层主要由云母片和增强纤维组成；云母带中还添加有导热填料；导热填料包含微米级导热填料、纳米级导热填料中的至少一种；本发明的制备方法包括导热填料的分散、高导热聚酰亚胺薄膜表面擦胶、复合高导热云母纸、表面处理、烘焙、收卷和分切等多个步骤。

5、现有技术中主要针对云母带的改进，尽管取得了一定绝缘和导热方面的提升，但不能有效地将高功率密度高压电机运行时导体热量传递，不利于降低高压电机运行温升，延长使用寿命及提升运行可靠性，所以制备出高导热绝缘铜扁线对高功率密度高压电机具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适用于10kv高压电机用高导热绝缘铜扁线及其制备方法。

2、为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种高导热绝缘铜扁线，包括扁铜导体与绝缘层，所述绝缘层由内到外依次为高导热聚酯亚胺漆层、高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层；

4、所述高导热聚酯亚胺漆层的组成包括聚酯亚胺漆包线漆和高导热填料；

5、所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层的结构为在聚酰亚胺薄膜粉云母带的聚酰亚胺薄膜面上覆盖一层高导热环氧胶黏剂；

6、所述高导热环氧胶黏剂的组成包括环氧树脂和高导热填料。

7、在一些优选的实施方案中，所述聚酯亚胺漆包线漆选自温度指数≥180℃的聚酯亚胺漆包线；具体地，所述聚酯亚胺漆包线漆选自elantas tongvar 355g、1760/40、1760/38中的至少一种。

8、在一些优选的实施方案中，所述环氧树脂选自环氧当量为160-200g/mol的酚醛环氧树脂；具体地，所述环氧树脂选自f44、f51、431中的至少一种。

9、在一些优选的实施方案中，所述高导热填料选自三氧化二铝、氮化硼、氮化铝种的至少一种。

10、在一些优选的实施方案中，所述高导热填料的平均粒径为80-6000nm，优选为100-2000nm，更优选为800-2000nm。

11、在一些优选的实施方案中，所述高导热绝缘铜扁线，双边绝缘厚度为0.4-0.6mm。

12、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酯亚胺漆层的厚度占所述绝缘层总厚度的10-30％，优选为25-30％，更有选为25-28％。

13、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酯亚胺漆包涂层中，所述高导热填料的所占的质量比≥10％。优选为10-50％，10-30％，10-20％或10-15％。

14、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酯亚胺漆层通过涂覆的方式包覆在扁铜导体表面。

15、在一些优选的实施方案中，高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层由0.06-0.15mm厚高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带半叠包绕包制成。

16、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带的厚度为0.06-0.09mm。

17、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带通过在聚酰亚胺薄膜粉云母带表面均匀涂覆高导热环氧胶黏剂后，经脱除溶剂、收卷得到。其中聚酰亚胺薄膜粉云母带的厚度为0.05-0.1mm，高导热环氧胶黏剂的涂覆厚度为0.01-0.2mm。

18、在一些优选的实施方案中，所述高导热环氧胶黏剂中，所述高导热填料的所占的质量比≥50％，优选为50-70％，更优选为50-60％。

19、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酯亚胺漆层通过以下步骤制备得到：

20、s1：在所述聚酯亚胺漆包线漆中加入所述高导热填料，混合均匀；

21、s2：将s1得到的混合物经过研磨分散得到高导热聚酯亚胺漆；

22、s3：将高导热聚酯亚胺漆涂覆在扁铜导体表面形成所述高导热聚酯亚胺漆层。

23、在一些优选的实施方案中，所述高导热环氧胶黏剂通过以下步骤制备得到：

24、ss1：将所述环氧树脂和溶剂混合后，加入所述高导热填料，经均质乳化即得所述高导热环氧胶黏剂。

25、在一些优选的实施方案中，所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带通过以下步骤制备得到：

26、sss1：在所述聚酰亚胺薄膜粉云母带的聚酰亚胺薄膜面上涂覆所述高导热环氧胶黏剂，经脱除溶剂、收卷即得所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带。

27、本发明的优势在于：

28、1、本发明铜扁线表面绝缘层表现出较高的导热性能，导热系数≥0.5w/m.k；

29、2、本发明铜扁线表面绝缘层表现出较高的耐热性，耐温指数达到200℃以上；

30、3、本发明铜扁线表面绝缘层表现出较好的绝缘性，击穿电压≥10kv。

技术特征：

1.一种高导热绝缘铜扁线，包括扁铜导体与绝缘层，所述绝缘层由内到外依次为高导热聚酯亚胺漆层、高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层；

2.根据权利要求1所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述聚酯亚胺漆包线漆选自温度指数≥180℃的聚酯亚胺漆包线；

3.根据权利要求2所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述聚酯亚胺漆包线漆选自elantas tongvar 355g、1760/40、1760/38中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述环氧树脂选自f44、f51、431中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热填料选自三氧化二铝、氮化硼、氮化铝种的至少一种

6.根据权利要求1-4任一项所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热绝缘铜扁线，双边绝缘厚度为0.4-0.6mm。

7.根据权利要求6所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热聚酯亚胺漆层的厚度占所述绝缘层总厚度的10-30％。

8.根据权利要求1-4任一项所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热聚酯亚胺漆层通过涂覆的方式包覆在扁铜导体表面；

9.根据权利要求8所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带通过在聚酰亚胺薄膜粉云母带表面均匀涂覆高导热环氧胶黏剂后，经脱除溶剂、收卷得到；

10.根据权利要求1-4任一项所述的导热绝缘铜扁线，其特征在于，所述高导热聚酯亚胺漆层通过以下步骤制备得到：

技术总结
本发明涉及电气绝缘技术领域，具体涉及一种10kV高压电机用高导热绝缘铜扁线及其制备方法，主要应用于高压电机线圈的制备。本发明的高导热绝缘铜扁线由扁铜导体与绝缘层组成，所述绝缘层由内到外依次为高导热聚酯亚胺漆层、高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层；其中所述高导热聚酯亚胺漆层的组成包括聚酯亚胺漆包线漆和高导热填料；所述高导热聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带绕包层的结构为在聚酰亚胺薄膜粉云母带的聚酰亚胺薄膜面上覆盖一层含高导热填料高导热环氧胶黏剂；本发明的高导热绝缘铜扁线的具有较好的绝缘性、导热性和耐热性，适合10kV高压电机使用。

技术研发人员：徐伟红,周成,夏宇,唐庆峰,李翠翠
受保护的技术使用者：苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13