辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线及其工艺 技术领域 本发明涉及一种适用于大型变压器、 电机、 电磁铁等相关电器设备的辐照交联聚 醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线及其工艺。
背景技术 我国是一个铝矿资源和稀土资源储量丰富的国家， 据有关方面公布， 铝矿储量为 30 亿吨， 占世界总量的 12％。由于纯铝的机械性能和抗腐蚀性能较差， 所以我国大型变压 器、 电机等设备的绕组仍以铜绕组线为主， 铝率绕组线所占比例总量很少。 研发应用铝合金 绕组线， 实现 “以铝代铜” ， 实现资源替代就显得尤为重要。随着我国国民经济、 电力工业以 及电网建设的高速发展， 对大型变压器、 电机、 电磁铁等相关电器设备及其使用条件的要求 越来越高 ； 并且在全球低碳环保的主题下， 开发既能满足设备使用性能和使用条件， 又符合 环保要求的高性能绕组线就成为必要。
发明内容 针对于纯铝作为电工产品与铜导体相比性能和机械性能差的问题， 以及普通绝缘 漆绕组线生产工艺复杂、 调漆污染环境、 有害健康和能耗高等问题， 本发明提供一种辐照交 联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线及其工艺， 使其满足电气设备对绕组线电气性能、 机 械性能、 耐高温性能和耐磨、 耐腐蚀、 耐溶剂、 耐水解、 耐刮、 耐剥离、 阻燃以及绝缘稳定性要 求。
为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ：
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线， 由铝合金圆线导体和第一绝缘层和 第二绝缘层组成 ；
所述的铝合金圆线导体选用 ： 电率为 60％ IACS， 抗拉强度为 110 ～ 130％， 伸长率 为 25％的铝合金圆线 ；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层， 均由润滑性聚醚醚酮树脂加入交联敏化剂混合 均匀制得 ；
按重量份数计， 所述的润滑性聚醚醚酮树脂为 100 份， 所述的交联敏化剂为 1 ～ 8 份；
所述的交联敏化剂为 4， 4’ - 二羟基二苯硫醚 ；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺， 由如下步骤构成 ：
(1) 设定预热温度在 60 ～ 70℃范围内， 将导体行预热 ；
(2) 绝缘层由 70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却 ；
(3) 设定挤出机进料口温度 350℃， 压缩段温度 370℃， 机头温度 380℃， 模具温度 380℃， 设定螺杆转速 30rpm， 螺杆直径 φ30mm， 长径比 L/D ＝ 24， 压缩比为 3.0 ∶ 1， 将第一 绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上 ；
(4) 挤包后经过电子加速器辐照进行交联， 辐照后， 其热延伸为负荷下的伸长率控
制在 55 ～ 65％ ；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中， 第一绝缘层和第二绝缘 层， 其厚度均控制在 0.03 ～ 0.05mm 范围 ；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中， 所述的辐照交联条件为 ： 辐照剂量为 10 ～ 20mrd。
本发明的有益效果在于 ： 采用本发明的技术方案， 该辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘 铝合金圆绕组线导电率为 60％ IACS， 导体抗拉强度 110 ～ 130％， 伸长率为 25％， 绝缘耐 温等级达到 250 ℃， 强度≥ 30MPa， 击穿场强≥ 20kV/mm ； 除浓硫酸外其它常见化学药品无 反应、 耐腐蚀性与镍钢相近， 无卤无毒、 耐燃烧性好， 完全满足大型变压器、 电机、 电磁铁等 相关电器设备对绕组线的高电气性能、 机械性能、 耐高温性能和耐磨、 耐腐蚀、 耐溶剂、 耐水 解、 耐刮、 耐剥离、 阻燃以及绝缘稳定性和长期寿命性能的要求， 同时是大型设备轻量化、 节 约铜资源， 低碳环保。 具体实施方式
下面通过具体实施例， 对本发明做详细的描述。 实施例 1
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线， 由铝合金圆线导体和第一绝缘层和 第二绝缘层组成 ；
所述的铝合金圆线导体选用 ： 电率为 60％ IACS， 抗拉强度为 110 ～ 130％， 伸长率 为 25％的铝合金圆线 ；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层， 均由润滑性聚醚醚酮树脂加入 4， 4’ - 二羟基二 苯硫醚混合均匀制得 ；
按重量份数计， 所述的润滑性聚醚醚酮树脂为 100 份， 所述的 4， 4’ - 二羟基二苯硫 醚为 1 份 ；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺， 由如下步骤构成 ：
(1) 设定预热温度在 60℃范围内， 将导体行预热 ；
(2) 绝缘层由 70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却 ；
(3) 设定挤出机进料口温度 350℃， 压缩段温度 370℃， 机头温度 380℃， 模具温度 380℃， 设定螺杆转速 30rpm， 螺杆直径 φ30mm， 长径比 L/D ＝ 24， 压缩比为 3.0 ∶ 1， 将第一 绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上， 第一绝缘层和第二绝缘层， 其厚度均控 制在 0.03mm 范围 ；
(4) 挤包后经过电子加速器辐照进行交联， 辐照剂量为 10mrd， 辐照后， 其热延伸 为负荷下的伸长率控制在 55％。
实施例 2
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线， 由铝合金圆线导体和第一绝缘层和 第二绝缘层组成 ；
所述的铝合金圆线导体选用 ： 电率为 60％ IACS， 抗拉强度为 110 ～ 130％， 伸长率 为 25％的铝合金圆线 ；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层， 均由润滑性聚醚醚酮树脂加入 4， 4’ - 二羟基二
苯硫醚混合均匀制得 ；
按重量份数计， 所述的润滑性聚醚醚酮树脂为 100 份， 所述的 4， 4’ - 二羟基二苯硫 醚为 8 份 ；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺， 由如下步骤构成 ：
(1) 设定预热温度在 70℃范围内， 将导体行预热 ；
(2) 绝缘层由 70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却 ；
(3) 设定挤出机进料口温度 350℃， 压缩段温度 370℃， 机头温度 380℃， 模具温度 380℃， 设定螺杆转速 30rpm， 螺杆直径 φ30mm， 长径比 L/D ＝ 24， 压缩比为 3.0 ∶ 1， 将第一 绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上 ； 第一绝缘层和第二绝缘层， 其厚度均控 制在 0.05mm 范围 ；
(4) 挤包后经过电子加速器辐照进行交联， 辐照剂量为 20mrd， 辐照后， 其热延伸 为负荷下的伸长率控制在 55 ～ 65％。
实施例 3
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线， 由铝合金圆线导体和第一绝缘层和 第二绝缘层组成 ；
所述的铝合金圆线导体选用 ： 电率为 60％ IACS， 抗拉强度为 110 ～ 130％， 伸长率 为 25％的铝合金圆线 ；
所述的第一绝缘层和第二绝缘层， 均由润滑性聚醚醚酮树脂加入 4， 4’ - 二羟基二 苯硫醚混合均匀制得 ；
按重量份数计， 所述的润滑性聚醚醚酮树脂为 100 份， 所述的 4， 4’ - 二羟基二苯硫 醚为 5 份 ；
辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺， 由如下步骤构成 ：
(1) 设定预热温度在 65℃范围内， 将导体行预热 ；
(2) 绝缘层由 70℃以上温度到常温呈梯度递减分段冷却 ；
(3) 设定挤出机进料口温度 350℃， 压缩段温度 370℃， 机头温度 380℃， 模具温度 380℃， 设定螺杆转速 30rpm， 螺杆直径 φ30mm， 长径比 L/D ＝ 24， 压缩比为 3.0 ∶ 1， 将第一 绝缘层和第二绝缘层经双层挤包在铝合金圆线上 ；
(4) 挤包后经过电子加速器辐照进行交联， 辐照后， 其热延伸为负荷下的伸长率控 制在 60％ ；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中， 第一绝缘层和第二绝缘 层， 其厚度均控制在 0.04mm 范围 ；
在辐照交联聚醚醚酮挤出绝缘铝合金圆绕组线工艺中， 所述的辐照交联条件为 ： 辐照剂量为 15mrd。5