绝缘电线制造技术

本发明专利技术提供一种耐变频器电涌绝缘电线，其在导体的外周具有漆包烧结层、粘接层及挤出包覆树脂层，且所述漆包烧结层、所述挤出包覆树脂层及所述粘接层的总厚度为６０μｍ以上，上述漆包烧结层的厚度为５０μｍ以下，上述挤出包覆树脂层由聚苯硫醚树脂组合物形成，所述聚苯硫醚树脂组合物含有在３００℃的熔融粘度为１００Ｐａ·ｓ以上的聚苯硫醚聚合物、２～８质量％的热塑性弹性体、及抗氧剂，所述聚苯硫醚树脂组合物在２５℃的拉伸弹性模量为２５００ＭＰａ以上、并且在２５０℃的拉伸弹性模量为１０ＭＰａ以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及绝缘电线，具体而言，涉及绝缘性得到了强化的耐变频器电涌 (inverter surge)绝缘电线以及以省略芯绝缘为目的的绝缘电线。
技术介绍
变频器作为有效的可变速控制装置，被安装在许多电子设备中。变频器以数 kHz 数十kHz进行开关转换，并在每次转换的脉冲的作用下产生电涌电压。变频器电涌是 如下的现象在变频器的传输体系内，在阻抗的不连续点，例如所连接的配线的始端、终端 等处产生反射，其结果，最大会施加变频器输出电压2倍的电压。特别是，IGBT等高速开关 元件所产生的输出脉冲的电压陡度(ste印voltage rise，電压俊度)高，这样一来，即使连 接电线较短，电涌电压也高，并且由该连接电线引起的电压衰减也较小，其结果，会产生接 近于变频器输出电压2倍的电压。在变频器关联设备，例如高速开关元件、由变频器驱动的旋转电机、变压器等电气 设备线圈中，主要使用作为漆包线的绝缘电线作为磁导线。并且，如前面所叙述的那样，由 于在变频器关联设备中施加接近于该变频器输出电压2倍的电压，因此，要求将构成这些 电气设备线圈的材料之一的漆包线的变频器电涌劣化控制在最小限度。一般来说，局部放电劣化是电绝缘材料因局部放电产生的带电粒子的冲击而导致 的分子链切断劣化、溅射劣化、局部温度上升而导致的热熔融或热分解劣化、放电产生的臭 氧引起的化学劣化等复杂原因所引起的现象。由于以上原因，就实际的因局部放电而导致 劣化的电绝缘材料而言，会表现出厚度减小等现象。可认为绝缘电线的变频器电涌劣化也按照与通常的局部放电劣化同样的机理进 行。即，漆包线的变频器电涌劣化是如下的现象因变频器产生的峰值高的电涌电压而在绝 缘电线中引起局部放电，绝缘电线的涂膜因该局部放电而产生局部放电劣化，也就是说，漆 包线的变频器电涌劣化是高频局部放电劣化。对于最近的电气设备而言，要求能够耐受500V的电涌电压的绝缘电线。即，必须 要使局部放电发生电压为500V以上。这里所说的局部放电发生电压，是采用市售的被称为 局部放电测试仪的装置测定的值。测定温度、所使用的交流电压的频率、测定灵敏度等可根 据需要来变更，但上述值是在25°C、50Hz、10pC下测定的发生了局部放电的电压的有效值。测定局部放电发生电压时，采用如下的方法假定作为磁导线使用时的最苛刻的 状况，并制作能够观测到密合的两根绝缘电线之间的试样形状。例如，对于截面为圆形的绝 缘电线，将两根绝缘电线捻成螺旋状，使它们线接触，并在两根绝缘线之间施加电压。另外， 对于截面形状为方形的绝缘电线，则采用使两根绝缘电线的长边所形成的面彼此进行面接 触，再在两根绝缘线之间施加电压的方法。为了防止由于这样的局部放电引起的绝缘电线的漆包层的劣化，从而获得不发生 局部放电、也就是局部放电发生电压高的绝缘电线，可以考虑漆包层使用相对介电常数低 的树脂、或者增加漆包层的厚度的方法。但是，现实情况是对于通常使用的树脂清漆的树3脂而言，其相对介电常数基本上在3 4之间，并没有相对介电常数特别低的树脂；以及在 进一步考虑漆包层所要求的其它特性(耐热性、耐溶剂性、挠性等)时，也未必一定要选择 相对介电常数低的树脂。因此，为了获得高的局部放电发生电压，增加漆包层的厚度是不可 缺少的。将上述相对介电常数为3 4的树脂用于漆包层时，为了使局部放电发生电压达 到目标的500V以上，从经验上来讲，必须要使漆包层的厚度为60 μ m以上。但是，为了增加漆包层的厚度，在制造工序中通过烧结炉的次数会增多，在作为导 体的铜表面的由氧化铜形成的被膜的厚度也增加，由此而导致导体与漆包层之间的粘接力 降低。特别是，为了得到厚度50μπι以上的漆包层，通过烧结炉的次数要超过10次。已知 当通过烧结炉的次数超过10次时，导体与漆包层之间的粘接力急剧降低。另外，为了不增加通过烧结炉的次数，也有利用1次烧结来增加能够涂布的厚度 的方法，但该方法存在不能使清漆中的溶剂完全蒸发，从而在漆包层中残留有气泡的缺点。到目前为止，还进行了通过在漆包线的外侧设置包覆树脂来赋予特性上的附加价 值(局部放电发生电压以外的特性)的尝试。作为在漆包层上设置挤出包覆层的结构的现 有技术，包括专利文献1 3等，但就这些专利文献而言，从同时具有局部放电发生电压及 导体与漆包层的密合性的观点来看，在漆包层及挤出包覆层的厚度构成方面是不充分的。另外，近年来，对于电气设备的各种性能，例如耐热性、机械特性、化学特性、电特 性、可靠性等的要求，已经提高到比以往更高的高度。在这样的要求下，对于作为宇宙用电 气设备、航空机用电气设备、原子力用电气设备、能源用电气设备、汽车用电气设备用途的 磁导线使用的漆包线等绝缘电线，要求其具有优异的耐摩损性、耐热老化特性、耐溶剂性。另外，对于以电动机等旋转电机及变压器为代表的电气设备而言，近年来，随着这 些设备的小型化及高性能化的发展，将绝缘电线压入到非常狭小的部分来使用这样的使用 方法也成为常见的方法。具体而言，在旋转电机中，即使说旋转电机的性能由能够在芯槽中 放入几根电线等来决定也不为过。其结果，近年来，导体的截面积相对于芯槽截面积的比例 (占空系数)变得非常高。在芯槽内部致密地填充有圆形截面的电线时，作为无信号区(dead space)的空隙 与绝缘皮膜的截面积会成为问题。由此，对于使用者而言，圆形截面的电线越是变形，越是 进行电线向芯槽中的压入，即使压入较少也会使占空系数提高。但是，由于减小绝缘皮膜的 截面积会牺牲其电性能(绝缘破坏等)，因此不进行。由于以上原因，作为提高占空系数的方法，最近尝试了使用导体形状类似于四边 形(正方形或长方形)的平角线的方法。平角线的使用虽然对占空系数的提高表现出显著 的效果，但在平角导体上均勻地涂布绝缘皮膜是很困难的，特别是在截面积小的绝缘电线 上，难以控制绝缘皮膜的厚度，因此，该方法并不太普及。作为在进行电动机旋转电机及变压器转换器的线圈缠绕时所必须的绝缘皮膜的 特性，有皮膜的耐加工性能。这是由于，在上述线圈加工工序中，如果电线皮膜存在损伤，则 会导致电绝缘性能降低。作为对电线皮膜赋予所述耐加工性能的方法，可考虑各种方法。这样的方法包括 对皮膜赋予润滑性来降低摩擦系数，从而减少线圈加工时的外伤的方法；以及，提高皮膜与 电导体之间的密合性，防止皮膜从导体上剥离，从而使电绝缘性能得以保持的方法等。作为前者的赋予润滑性能的方法，以往采用的是在电线表面涂布蜡等润滑剂的方法、以及在绝缘皮膜中添加润滑剂，并在制造电线时使该润滑剂渗出到电线表面从而赋予 润滑性能的方法，其实施例也很多。但是，该赋予润滑性能的方法并不能使电线皮膜本身的 强度提高，因此，虽然看起来对外伤要因有效果，但实际上该效果有限。作为这些一直采用的方法，首先，对于上述减小绝缘皮膜表面的摩擦系数的方法， 在专利文献4等中提出了在绝缘电线表面涂布蜡、油、表面活性剂、固体润滑剂等的方法; 另外，在专利文献5等中提出了涂布减摩剂并进行烧结后再使用的方法，所述减摩剂包含 能够在水中乳化的蜡及能够在水中乳化且可通过加热而固化的树脂；以及，在专利文献6 等中提出了在绝缘涂料自身中添加聚乙烯微细粉末来谋求润滑化的方法，等等。可认为以 上方法是用来提高绝缘电线的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种耐变频器电涌绝缘电线，其在导体的外周具有至少一层漆包烧结层，并且在该漆包烧结层的外侧具有至少一层挤出包覆树脂层，在上述漆包烧结层与上述挤出包覆树脂层之间具有粘接层，并且以该粘接层为介质来强化漆包烧结层与挤出包覆树脂层之间的粘接力，其中，该漆包烧结层、该挤出包覆树脂层及该粘接层的总厚度为６０μｍ以上，上述漆包烧结层的厚度为５０μｍ以下，上述挤出包覆树脂层由聚苯硫醚树脂组合物形成，所述聚苯硫醚树脂组合物含有在３００℃的熔融粘度为１００Ｐａ·ｓ以上的聚苯硫醚聚合物、２～８质量％的热塑性弹性体、及抗氧剂，所述聚苯硫醚树脂组合物在２５℃的拉伸弹性模量为２５００ＭＰａ以上、并且在２５０℃的拉伸弹性模量为１０ＭＰａ以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：青井恒夫，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP