“電磁線”是用以製造電機線圈的絕緣電線,又稱繞組線。評價電磁線的主要指標一般包括外觀質量、機械性能、電氣性能、熱性能及環境相容性等,其中外觀質量一定程度上能反映電磁線的其他性能。但是在電磁線的色差中可能會出現色差問題,本文簡單介紹了電磁線產生色差的原因及控製方法。
繞包線主要用於風力發電機轉子線圈。在入庫檢驗時曾發現有一批次繞包線中,有兩盤電磁線較其他線顏色深,經剝除絕緣層後發現銅導體表麵呈彩色或黑色。其產生原因主要有三個方麵:首先由於電磁線所用銅材為無氧銅,有生成銅氧化物的熱力學傾向;經拉伸後形成的殘餘應力和其表麵金相結構上的缺陷及雜質均形成了電化學活性中心,在水蒸汽和氧氣的氣氛中,產生了小陽極大陰極的孔蝕,逐漸形成電磁線表麵的疏鬆黑點;其次電磁線表麵包覆材料一般具有吸水性、吸濕性和孔隙率,其吸收環境中的水汽後擴散和滲透至銅材表麵並與之反應,形成氧化黑膜;最後電磁線製造過程中絕緣層搭接處存在一定的間隙,這些間隙中容留了較多的氧氣和水汽,成為最容易發黑的地方。
由此可見,對生產儲存環境的控製及生產過程中避免銅導體和絕緣層與水汽的接觸,可以有效防止發黑現象的產生。一方麵可以通過控製電磁線生產和儲存環境,降低空氣濕度,盡量減少銅導體裸露時間,另一方麵可以加強對銅導體的保護,隔絕其與水汽的接觸,楊名波等研究了采用在拉絲油中添加保護膜的方法,有效防止了發黑的產生。
色差問題浸漆玻璃絲包薄膜繞包銅扁線具有較高的電氣強度、良好的耐電暈性、加工工藝性及合適的成本優勢,被廣泛用於高壓電機線圈定子繞製,在入庫檢驗中經常發現同一批次的絲包線呈現深淺不一的顏色。由於該類電磁線采用內層薄膜/薄膜補強雲母帶繞包+外層浸漆玻璃絲包結構,內外層顏色的差異均可導致電磁線的色差。
電磁線的色差一方麵可能由於玻璃絲包線在生產過程中,玻璃絲浸漆後漆缸兩端刮漆的毛氈鬆緊程度不一,玻璃絲繞包後塗覆的絕緣漆量不一致導致。該類產品的主絕緣結構是內層繞包的薄膜或薄膜補強雲母帶,表層的玻璃絲隻起加強保護的作用,在表層玻璃絲絕緣未損傷的情形下,對性能基本無影響。該問題通過規範製造工藝,加強出廠檢驗可以完全避免。在生產過程中,嚴格按照現場工藝文件操作,使絕緣浸漬漆的塗覆充分、飽和、均勻,定期檢查刮漆毛氈磨損情況或製作專用工裝,可以使同一批次產品保持外觀的色澤基本一致。
色差問題納米雜化聚酰亞胺薄膜自從被杜邦公司開發出來以來,被廣泛用於耐電暈聚酰亞胺薄膜燒結線生產,其具有優異的耐電暈、耐高壓、耐高溫性能,被廣泛應用於交流傳動電力機車、動車組及油田電機等中小型電機的生產叫,由於它僅采用聚酰亞胺薄膜燒結層作為絕緣層,薄膜性能的優劣直接關係到電磁線的性能。在生產中發現,不同批次的薄膜燒結線可能出現不同程度的色差。
燒結線的顏色取決於聚酰亞胺薄膜的顏色和燒結工藝,聚酰亞胺薄膜的顏色取決於薄膜的亞胺化程度和納米無機填料含量的多少以及分散程度,對於同類聚酰亞胺薄膜,其亞胺化程度越徹底,顏色越深,納米無機填料越多,顏色越淺。由於不同廠家聚酰亞胺薄膜生產配方和工藝存在差異,必將導致顏色存在一定的差異,這是不同批次電磁線色差的主要原因。同一廠家生產的薄膜也可能由於生產工藝控製不嚴格導致存在色差。這種色差問題一般不會對電磁線質量造成影響,但仍需結合電氣性能作出判斷。