複合絕緣繞包線的導線直徑、 繞包薄膜寬度和厚度、 搭蓋率、 繞包節距、 繞包角度之間必須實現完美配比， 同時在結構設計時必須考慮薄膜的拉伸。
基本介紹
- 中文名：繞包線
- 外文名：lapped wire
繞組線圈的匝間絕緣結構,繞包線在航空航天方面的要求,絕緣繞包,雲母繞包線,
旋轉電機的故障和損壞大部分是由於繞組絕緣的損壞而引起的,其中繞組的匝間絕緣占50%左右,而且一旦損壞後果將是嚴重的。匝間絕緣短路基本上是由於電機在各種過電壓作用下匝間衝擊電壓值超過部分繞組匝間絕緣的工作電壓造成的,有一部分是線圈和繞組在製造過程中的機械損傷造成的,另外還有高壓電機繞組內部間隙所產生的局部放電、高壓繞組的電暈腐蝕所引起的。上述因素引起的損壞都直接或間接與電機所用的繞組線性能有關。隨著旋轉電機的更新換代,各種特種電機和耐高溫電機的需要,開發新型的繞組線(電磁線)勢在必行。
繞組線圈的匝間絕緣結構
（1）單根與雙根並繞結構一般直接采舊所需要的電磁線。（2）三根、四根、六根及以上並繞的匝間絕緣結構,為了減薄絕緣厚度一般根據電沉的額定電壓採用很薄絕緣的電磁線外包絕象作為匝間絕緣。工程師們在設計匝間絕緣選擇不同類衛的電磁線時,一般首先考慮的是它的絕緣厚度及電氣性能。而各類電磁線的電性能遠遠超過了電機運中要求的各項性能，安全係數很大。電機定轉子線圈和繞組匝間故障往往來自於製造時的機械損傷。
（1）繞線時不要採用夾板夾住電磁線,產生漲力應作用在電磁線放線盤上.防止電磁線損壞。（2）拉型最容易發生電磁線損傷。電機定子繞組匝間故障大部分發生在出槽口和鼻子處,電機製造廠在圈式線圈拉型時必須加強對線圈角和鼻子處的的匝間絕緣保護。（3）下線時線圈的敲打（低壓電機）和翻吊（高壓電機）很容易損傷線圈的匝間絕緣，因此對熱模壓線圈端部設計不能過分短端部使用的主絕緣材料儲存期要長。對整浸線，線圈不要超過儲存期下線，包紮好線圈後應在短時期內下線完。
繞包線在航空航天方面的要求
眾所周知，作為電氣絕緣的主要形式之一的電線電纜絕緣，實際上是追求電氣性能、熱性能和機械性能的綜合平衡，包括耐磨性能、耐切割性能、耐化學介質、阻燃性、發煙量、工作溫度等級、介電性能等性能的綜合平衡。相比於一般地面用線，航空航天線纜無疑有著更多的、實際的、特殊的要求，例如必須考慮絕緣材料的重量、真空逸氣性，對原子氧、紫外線、高能輻照的抵禦能力，以及它的阻燃性、機械性能，甚至線纜生產時絕緣材料的工藝性能。在航空航天史上，因電氣絕緣和線纜絕緣材料引起的失效、事故不在少數。同時，對於像直升機、戰鬥機、大型運輸機和大型客機這樣的飛機設計者而言，所面臨的首要問題莫過於飛機自身重量的降低，對於飛機中數百公斤重的電子線路系統和構成有效載荷的電子元件，都必須設法減輕它們的重量。重量的減輕可以提高直升機、戰鬥機的靈活性和戰鬥能力，增加運輸機的有效載荷。雖然含氟塑膠和PI是非常優良的電線電纜絕緣材料，到目前為止，仍在航空航天線纜中占有十分重要的地位，但是隨著航空航天技術的發展，它們的不足之處也越發明顯。例如PTFE、全氟烷氧基樹脂（PFA）、全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）的耐高低溫性能與真空逸氣性能優異，耐紫外輻射、耐原子氧攻擊，但其密度較大（一般為2.15~2.20g/cm），耐輻照性能差，這些在一定程度上限制了其在航空領域的套用；乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE）機械強度大、密度小、耐輻照性能優異，但其耐溫等級低；PI的機械強度大、密度小、耐輻照性能優異，但其存在不耐電弧、不耐原子氧等致命缺陷。
為了避免各種常規含氟塑膠和PI的缺陷，使材料更適合航空航天領域，進而研製了交聯乙烯－四氟乙烯共聚物（X－ETFE）和PTFE/PI複合薄膜。X－ETFE既具有氟塑膠優異的電氣性能、優良的耐紫外輻射、耐原子氧攻擊性能，又具有其他氟塑膠不具備的耐輻照性能，非常適合航空航天苛刻的使用環境，最重要的是X－ETFE的密度大大低於其他氟塑膠，僅為1.75g/cm），這對線纜輕量化有著重要的意義，且經過輻照交聯的X－ETFE的耐輻照指標達1．08Gy，適合苛刻的航天環境。PTFE/PI複合薄膜中PTFE的機械性能差、密度大、不耐輻照，PI的機械強度大、耐輻照、密度小，PTFE/PI複合薄膜發揮了兩者的優點，實現材料性能上的互補，其連續使用溫度可達260℃，密度為1.8g/cm），耐潮、耐水解、耐磨、耐輻照、阻燃，且克服了純PI絕緣不耐電弧、不耐原子氧的性能，由於PI兩側有含氟聚合物，絕緣層在燒結之後可有效黏合在一起，黏結力強，可靠性高，採用PTFE/PI複合薄膜絕緣的線纜非常適合航空航天苛刻的使用環境。
為了避免各種常規含氟塑膠和PI的缺陷，使材料更適合航空航天領域，進而研製了交聯乙烯－四氟乙烯共聚物（X－ETFE）和PTFE/PI複合薄膜。X－ETFE既具有氟塑膠優異的電氣性能、優良的耐紫外輻射、耐原子氧攻擊性能，又具有其他氟塑膠不具備的耐輻照性能，非常適合航空航天苛刻的使用環境，最重要的是X－ETFE的密度大大低於其他氟塑膠，僅為1.75g/cm），這對線纜輕量化有著重要的意義，且經過輻照交聯的X－ETFE的耐輻照指標達1．08Gy，適合苛刻的航天環境。PTFE/PI複合薄膜中PTFE的機械性能差、密度大、不耐輻照，PI的機械強度大、耐輻照、密度小，PTFE/PI複合薄膜發揮了兩者的優點，實現材料性能上的互補，其連續使用溫度可達260℃，密度為1.8g/cm），耐潮、耐水解、耐磨、耐輻照、阻燃，且克服了純PI絕緣不耐電弧、不耐原子氧的性能，由於PI兩側有含氟聚合物，絕緣層在燒結之後可有效黏合在一起，黏結力強，可靠性高，採用PTFE/PI複合薄膜絕緣的線纜非常適合航空航天苛刻的使用環境。
絕緣繞包
絕緣繞包工藝是該繞包線的關鍵加工工序。高質量的新型航空用複合絕緣繞包線的導線直徑、繞
包薄膜寬度和厚度、搭蓋率、繞包節距、繞包角度之間必須實現完美配比，同時在結構設計時必須考慮薄膜的拉伸。在繞包過程中，由於張力的作用，實際包到導線上面的薄膜寬度要比薄膜本身寬度窄，為保證產品搭蓋率均勻、穩定，必須考慮繞包薄膜的拉伸效果。此外，繞包張力對產品表面的密實程度、耐磨性、耐乾濕電弧試驗等均有重要影響。按照美軍標SAEAS22759的要求，該新型航空用複合絕緣繞包線繞包搭蓋率應為50．4%～54．0%，但在實際生產時要求則更高，一般應控制在52%±0．5%範圍內。搭蓋率的穩定性是影響產品物理表觀和電氣性能的關鍵因素。
包薄膜寬度和厚度、搭蓋率、繞包節距、繞包角度之間必須實現完美配比，同時在結構設計時必須考慮薄膜的拉伸。在繞包過程中，由於張力的作用，實際包到導線上面的薄膜寬度要比薄膜本身寬度窄，為保證產品搭蓋率均勻、穩定，必須考慮繞包薄膜的拉伸效果。此外，繞包張力對產品表面的密實程度、耐磨性、耐乾濕電弧試驗等均有重要影響。按照美軍標SAEAS22759的要求，該新型航空用複合絕緣繞包線繞包搭蓋率應為50．4%～54．0%，但在實際生產時要求則更高，一般應控制在52%±0．5%範圍內。搭蓋率的穩定性是影響產品物理表觀和電氣性能的關鍵因素。
雲母繞包線
近幾年來,隨著節能政策的落實,國內電網升級,以減少線路損耗,工礦企業為減少配電投資紛紛選用中型10kv電機.以代替6kv電機,中型10kv電機需求量大增.而此類電機技術難點之一是定子線圈匝間絕緣,因導線往往較細,無論手包、機包雲母帶均困難,採用薄膜繞包線本身絕緣作匝間絕緣,耐電暈性差,而眾所周知,在高壓電機故障中匝間故障占很大比例,匝間絕緣的可靠性也越來越引起人們的注意,一些用戶甚至指定要雲母作匝間絕緣的高壓電機 .
國外在這方面採取的措施是廣泛使用雲母繞包線,以導線本身絕緣作匝間絕緣。在國內近幾年哈大所和上科所也進行了粉雲母帶匝間絕緣的研究工作,一些電磁線廠也在絕緣材料廠、電機廠的協助下研製成功各種不同結構的雲母繞包線,最初是在光導線上包層聚醋薄膜或聚酞亞胺薄膜,再包一層粉帶或桐馬粉帶、外包雙玻璃絲,塗自粘性漆,後來採用。1mm厚的F級酚醛環氧雙面聚酚薄膜粉雲母帶包一層或兩層,外包薄雙玻,塗自粘性漆。目前不少電機廠正在試用推廣中中 。
雲母繞包線匝間絕緣耐衝擊電壓高：單層雲母繞包線匝間絕緣與單層薄膜繞包線相當,每匝1.skV沖三次通過,雙層雲母繞包線匝間絕緣與單層薄膜繞包線每匝半疊包5438一1層以及雙層薄膜繞包線相當,每匝ZkV沖三次通過 。
雲母繞包線匝間絕緣工頻擊穿電壓高：雲母繞包線匝間絕緣工頻擊穿電壓平均值除包一層雲母帶的1號試樣外,其餘均大於20kV,單層及雙層薄膜繞包線匝間絕緣(見9一11號.14一17號)均在20kV以下·而老式的雙玻線墊雲母結構只幾kV.雙玻線包一層雲母帶結構在20kV以下,雙玻線包二層雲母帶的也只21kV 。
雲母繞包線匝間絕緣結構耐電暈性好：眾所周知雲母具有優良的耐電暈性,故云母繞包線匝間絕緣較薄膜繞包線耐電暈性要好。
雲母繞包線是高壓電機定子線圈理想的導線,用以代替聚酞亞胺薄膜繞包線,能提高匝間絕緣的可靠性,解決中型10kV電機匝間包雲母帶的困難.並能降低成本,社會效益經濟效益明顯。
