關于自粘換位導線線圈軸向力試驗研究

徐志軍

摘要：換位導線是變壓器的核心零件之一，換位導線線圈的質量直接影響著變壓器的使用效果與安全性。換位導線線圈軸向力的應用，也大幅度增加了自粘換位導線的使用壽命。在我國現階段，電力行業有著迅速的發展，變電壓設備在整個電力行業當中有著十分廣泛的應用。特別是現階段采用自粘換位導線線圈在變壓設備中，能夠有效的增強軸向抗壓強度。因此，本文就關于自粘換位導線線圈的使用展開實驗研究，探究其軸向力的強度變化。

關鍵詞：變壓器;自粘;換位導線;抗壓

目前階段，我國的電力行業有著十分快速的進步，特別是變電設備的使用，給我國的電力工程增加了更多的可行性。發電廠在完成發電工作后，其電壓過高，不能直接用于社會生產生活，需要經過變電壓設備進行變壓處理。因此，變壓設備的變壓能力，直接關系到整個電能源的使用問題。傳統的變壓設備中的導線線圈，在進行變電壓工作的過程中會造成軸向力的強度變化，還會造成一定程度的電能源的浪費，對于我國發展中的電力企業而言，有著十分不利的影響。

一、自粘漆包扁線制備工藝參數及工藝流程

自粘換位導線在進行制作的過程中，相比較非自粘換位導線的制作也有著不同的方式工藝，自粘換位導線有著更好的抗短路能力，在其制作參數與制作流程上也有著一定的變化。

1、漆包工藝參數

自粘性漆包扁線，在制作的過程中采用的是電輔助加熱熱風循環立式漆包扁線機進行生產追蹤，這種工藝制作出來的自粘換位導線能夠承受更大的電壓，同時也能夠有著更長的使用壽命。漆包工藝換位導線的生產參數主要為：退火爐的溫度要控制在五百到六百攝氏度之間，烘爐進口的溫度不超過兩百攝氏度，烘爐上層的溫度大概為三百攝氏度左右。漆包工藝下的扁線生產需要進行兩次催化，第一次催化的溫度要控制在四百攝氏度左右，第二次催化的溫度要高于四百攝氏度，每次催化的時候，循環風機的轉速為每分鐘一千次，下爐口吸出風機的轉速可以控制在每分鐘六百轉，但是需要注意的是，排廢風機轉速要相對高一些，保持在一分鐘一千兩百轉速以上。這樣的爐溫及催化是的循環風機轉速，才能夠滿足漆包工藝下的扁線生產，生產出來的換位導線才能夠有著較好的抗短路功能。

2、漆包工藝流程

自粘性漆包扁線生產工藝流程，從導體篩選，然后水蒸氣保護下退火，往復 12道涂漆，冷卻，嚴格檢測之后，才能做出成品。

二、實驗過程

本次實驗中，為了降低沖擊和加速度對實驗結果的影響，本次實驗進行前對油壓機油缸舉升速度進行降速調節，通過反復調適的方式，確定昀優速度為100mm/min，該速度為油壓機油缸舉升的昀小偏上速度。對于本次實驗而言，采用 100mm/min的速度，能夠得出較為住準確的實驗數據。同時，在實驗開始前，三個線圈都按照常規變壓器的制作要求進行入爐干燥并浸油處理。

1、線圈 1

在實驗中，線圈 1采用的是屏蔽連續式的結構，這種線圈纏繞方式，能夠有效的提高自粘換位導線的利用率，對于本次實驗有著一定的科學性。首先，在線圈進行纏繞的時候，橫向尺寸我們控制在 11厘米左右，縱向高度為 2米左右。導線的型號為紙包自粘換位導線，導線的外形尺寸為 31mm×18 mm。

在實驗加大電壓前，我們在線圈下部每根撐條部位都要防治壓裝墊塊，這樣能夠保證電壓相對穩定的通過該實驗線圈。但是由于油壓機壓頭的結構原因，線圈上端部位我們放置普通的壓裝壓板，來替代壓裝墊塊。根據不同次數的反復實驗，我們發現，在線圈與油壓機下放置壓裝墊塊與壓裝壓板并不會影響昀后數據的科學性。

在上面實驗過程中我們需要注意，當油壓機加壓到 10兆帕的時候我們便停止加壓，因為在現階段我國電壓昀大輸出量為 10兆帕，在實驗中加壓到 10兆帕完全可以得出合理的實驗結果與數據，若持續加壓則可能發生不必要的危險。

在線圈進行加壓的過程中，由 0兆帕一直加壓到 10兆帕。不斷的持續加壓過程中，導線及線圈均沒有發生明顯的變形情況。同時，在加壓到10兆帕的時候，持續 10兆帕的壓力下，絕緣件也沒有發生明顯的損壞情況。但是在 10兆帕壓力下，該線圈中有一組小線路發生短路情況，在后期的持續 10兆帕壓力下超過 30分鐘后，出現兩組小線路的短路情況。

2、線圈 2

線圈 2 的纏繞方式我們采用的是螺旋 2式結構，這種線圈的纏繞方式能夠有著較大抗壓能力，昀接近當前我國電壓輸出環境。螺旋式的纏繞結構，線餅的橫向尺寸我們控制在 5厘米左右，線圈的高度我們控制在兩米以上。本次實驗，我們采用的導線為網包自粘換位導線，導線的規格我們采用的是外形尺寸為 50mm×13 mm。

在線圈進行纏繞之后，我們在線圈 2下面均放置壓裝墊塊，上端放置普通壓板。線圈 2的實驗中，在墊置壓裝墊塊后，線軸的高度為 2.05米。

對于線圈 2的實驗，我們采用的依舊是持續加壓的方式，首先從 0兆帕壓力值開始，并且不斷上升，此次實驗，我們將昀大壓強調升到 11兆帕。油壓機從 0兆帕一直緩慢上升到 11兆帕并停止在 11兆帕持續保壓。

在對線圈進行加壓的過程中，由于油壓機的昀大壓強限度為 11兆帕，我們便將線圈 2的壓強持續在 11兆帕的壓強下。由 0兆帕加壓到 11兆帕期間，線圈 2的換位導線沒有出現短路情況，即使是細小的線路短路情況也沒有出現。另外，在 11兆帕的持續加壓到 30分鐘后，導線間依舊沒有出現任何短路情況，絕緣件也沒有發生損壞的現象。在卸壓后進行短路測量，也沒有發現短路情況，絕緣件同時未出現損壞情況。

3、線圈 3

在實驗前，線圈 3我們采用的是插入屏蔽式纏繞結構。首先，在線圈進行纏繞的時候，橫向尺寸我們控制在 12.5厘米左右，縱向高度為 2米以下。導線的型號為紙包自粘換位導線，導線的外形尺寸為 20mm×16 mm。

在實驗加大電壓前，我們在線圈下部每根撐條部位都要放置壓裝墊塊，這樣能夠保證電壓相對穩定的通過該實驗線圈。但是由于油壓機壓頭的結構原因，線圈上端部位我們放置普通的壓裝壓板，來替代壓裝墊塊。根據不同次數的反復實驗，我們發現，在線圈與油壓機下放置壓裝墊塊與壓裝壓板并不會影響昀后數據的科學性。加壓中數據變化如下表 2所示線圈 3的實驗中，當油壓機加壓到 10兆帕的時候我們便停止加壓，因為在現階段我國電壓昀大輸出量為 10兆帕，在實驗中加壓到 10兆帕完全可以得出合理的實驗結果與數據，若持續加壓則可能發生不必要的危險。

在線圈進行加壓的過程中，由 0兆帕一直加壓到 10兆帕。不斷的持續加壓過程中，導線及線圈均沒有發生明顯的變形情況。同時，在加壓到10兆帕的時候，持續 10兆帕的壓力下，絕緣件也沒有發生明顯的損壞情況。但是在 10兆帕壓力下，該線圈中有兩組小線路發生短路情況，在后期的持續 10兆帕壓力下超過 30分鐘后，出現四組小線路的短路情況。

結論：

通過上面三個抗壓實驗我們發現：1、三種線圈的纏繞方式，昀大能夠承受的壓力為 1908kg/平方厘米，在此壓強以內，線圈均沒有發生明顯的變化，并且處于良好的絕緣狀態，但是在超過這個壓強后，線圈 2則有著更好的抗壓能力。2、通過壓力曲線可以計算出軸向高度隨著壓力變化而變化的相關規律，這一發現為變壓器的線圈纏繞方式及產品的生產提供了一定的數據支持。

參考文獻

[1]林丹青.華大技能實訓基地配電電氣實訓室改造項目設計總結[J].中國房地產業，2020，（21）：226.

[2]但小偉.35kV變壓器有載分接開關日常維護及故障檢修[J].科學與財富，2020，（21）：345.

[3]謝長青.輸配電工程中主變壓器的安裝調試[J].商品與質量，2020，（11）：152.