制造聚合物绝缘导体的方法技术

本发明专利技术涉及制造聚合物绝缘导体的方法。方法包括步骤：a)提供具有第一横截面形状的导体，b)使导体通过导体成形模具以使导体成形使得导体获得第二横截面形状，其中摩擦热在导体中发展，由此将导体设定处于被加热状态，c)当导体处于被加热状态时将熔融聚合物施加至导体以获得涂覆聚合物的导体，和d)借助于聚合物成形模具使涂覆聚合物的导体成形以由此获得聚合物绝缘导体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开大体涉及电导体并且特别涉及制造电绝缘电导体的方法。
技术介绍
电导体可以例如在输配电应用中和变电中使用。在这些应用中期望使电导体电绝缘使得它们不会短路并因此不会损坏电气设备和/或对人造成伤害。GB943151公开了利用绝缘塑料材料使电缆和导体绝缘的方法的示例。导体被拉动穿过一池熔融塑料材料并且此后穿过模具。模具具有锥形孔，并且锥角是6度至12度，并且锥形孔的最小直径比未经涂覆的导体的直径大20%至30%。US4521173公开了用于诸如磁导线等的经过涂覆的细丝的制造的设备。方法可以包括取决于所使用的涂覆材料和所期望的导线性质而加热细丝。在该情况中，借助于加热装置将细丝加热至大约分解温度的温度。在大多数应用中，将细丝加热至大约涂覆材料的熔点。细丝接着行进穿过施加涂覆所在的模具。对于高压和中压应用尤其重要的是，围绕导体设置的电绝缘是可靠的，因为例如电绝缘可能归因于在绝缘电导体内生成的重复的电晕/局部放电而被逐步地毁坏。很多现有的电绝缘电导体的电绝缘因此易于逐步毁坏。
技术实现思路
鉴于以上情况，本公开的目的是提供一种可以延长绝缘的并因此是电导体的寿命的制造绝缘电导体的方法。因此，提供有一种，其中方法包括:a)提供具有第一横截面形状的导体，b)使导体通过导体成形模具以使导体成形使得导体获得第二横截面形状，其中摩擦热在导体中发展，由此将导体(Po)设定处于被加热状态，c)当导体处于被加热状态时将熔融聚合物施加至导体以获得涂覆聚合物的导体，和d)借助于聚合物成形模具使涂覆聚合物的导体成形以由此获得聚合物绝缘导体。通过将熔融聚合物施加至处于被加热状态的导体，聚合物层可以更好地附着于导体，导致聚合物层与导体之间的降低的剥离风险。降低的剥离的风险意味着具有降低的归因于电晕/局部放电而绝缘逐步毁坏的风险的更加电可靠的绝缘。此外，由于在施加步骤c)中利用了在步骤b)的成形过程中归因于穿过导体成形模具的进展而在导体中发展的摩擦热，所以对于施加和成形步骤不必用外部部件将导体加热。由此可以降低生产过程的能量消耗。此外生产变得更加成本高效，因为导体的成形和涂覆聚合物的导体的成形在相同过程中进行，并且要求生产线中的更小空间。还有，因为导体轮廓形成和涂覆聚合物的导体的轮廓形成一起进行，所以聚合物绝缘导体将获得较高质量，因为可以避免成形的导体的氧化和其他污染。借助于本方法，聚合物绝缘导体的绝缘层可以是基本均匀厚度，并且聚合物涂覆可以以高效且简单的方式沿着整个导体进行。结合降低的剥离的风险，因此可以沿着其整个纵向延伸获得聚合物绝缘导体的均匀的介电性质。聚合物绝缘导体可以有利地被用作诸如电力变压器、电抗器或旋转电机等的电磁感应装置的绕组导体。根据一个实施例导体成形模具适于使导体成形为具有圆角的矩形。具有圆角的导体几何形状降低了聚合物绝缘导体中的电场应力。根据一个实施例聚合物成形模具适于使涂覆聚合物的导体成形为具有圆角的矩形横截面。根据一个实施例聚合物成形模具适于使涂覆聚合物的导体成形为具有有着小于导体的圆角的半径的角部的矩形横截面。通过使涂覆聚合物的导体以其中在聚合物绝缘层的任何任选横截面处的外部角部的半径小于其所绝缘的导体的半径的方式成形，可以提高包括这样的聚合物绝缘导体的整个绝缘系统的介电性质。这样的绝缘系统可以例如包括间隔件、介电流体和聚合物绝缘导体。如果聚合物绝缘导体要用作绕组时尤其是这样，例如在绕组中楔子可以归因于绝缘绕组的横截面形状而形成在邻接绕组匝和棒与间隔件之间。这些楔子允许诸如变压器油或气体等的介电流体聚集其间。流体与固体材料的电容率的失配导致与楔子将不会存在的情况下相比在楔子中的更高的电场应力。借助于根据本实施例的形状，如果聚合物绝缘导体要用作绕组的话楔子的大小/体积可以至少被降低。此外，在这里所呈现的制造方法提供了生产在任何任选点处具有趋于朝向具有直角角部的矩形形状的横截面的聚合物绝缘导体的简单方法。根据一个实施例聚合物绝缘导体的角部是基本直角的。根据一个实施例导体与聚合物绝缘导体的角部的半径的比率是在1:0.9至1:0.1的范围中。根据一个实施例聚合物成形模具是挤出模具。根据一个实施例熔融聚合物是热塑性塑料、热塑性弹性体、含氟弹性体和环氧热塑性共混中的一个。根据一个实施例导体成形模具的模具开口的中心与聚合物成形模具的模具开口的中心对准。根据一个实施例导体成形模具的模具开口的横截面形状与聚合物成形模具的模具开口的横截面形状不同。根据一个实施例导体成形模具的模具开口的横截面尺寸小于导体的横截面尺寸。根据一个实施例聚合物绝缘导体是高压导体。根据一个实施例聚合物绝缘导体是中压导体。通常，权利要求中使用的所有术语应该根据它们在
中的普通含义来解释，除非这里另有明确限定。对“一/一个元件、设备、组成部件、部件等等”的所有引用应该开放地解释为是指元件、设备、组成部件、部件等等的至少一个实例，除非另有明确声明。此夕卜，方法中的任何步骤不需要一定必须以所呈现的顺序来执行，除非另有明确声明。【附图说明】现在将通过示例的方式参照附图来描述专利技术概念的特定实施例，其中:图1a示意性地描绘了用于聚合物绝缘导体的制造的挤出装置的纵截面；图1b示意性地描绘了图1a中的挤出装置的聚合物成形模具的前视图；图1c示意性地示出在聚合物绝缘导体的生产期间图1a中的挤出装置的纵截面；图2描绘了的流程图；和图3a至图3b描绘了根据图2中的方法制造出的聚合物绝缘导体的示例的横截面。【具体实施方式】现在将在下文中参照示出示例性实施例的附图更充分地描述专利技术概念。然而专利技术概念可以以很多不同形式来体现并且不应该被解释为限于在这里所阐述的实施例；而是，这些实施例通过示例的方式提供，使得该公开将是彻底和完整的，并且将专利技术概念的范围充分地传达给本领域技术人员。同样的数字遍及说明书是指同样的元件。图1a描绘了用于聚合物绝缘导体的制造的挤出装置I的示意性纵截面。挤出装置I包括导体成形部3，在其中导体的横截面形状被形成。如在这里所限定的导体通常是金属的，例如铜或铝或具有良好的电力传导性的任何其他合适的材料。挤出装置I包括聚合物成形部5，在其中熔融聚合物被施加至已在导体成形部3中被成形或形成的导体。聚合物可以例如是诸如聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸酯、聚醚酰亚胺(PEI)、聚(对亚苯基硫醚)、聚苯砜和聚对苯二甲酸丁二酯等的热塑性塑料、热塑性弹性体、含氟弹性体或环氧热塑性共混物。在熔融聚合物的施加之后，涂覆聚合物的导体的横截面形状在聚合物成形部5中被成形或形成。尤其是，施加至导体的聚合物在聚合物成形部5中被成形。离开导体成形部3的导体可以被连续地供给到聚合物成形部5内以由此形成连续制造过程。导体成形部3和聚合物成形部5因此限定了单一过程线。返回到图la，现在将更详细地描述挤出装置I。挤出装置I包括导体成形模具7，其被布置成使通过导体成形模具7的导体成形。为此目的，导体成形模具7具有从中延伸穿过的模具开口 9。模具开口 9的尺寸小于待通过导体成形模具7的导体的尺寸。可选地，挤出装置I可以在导体成形模具7的相对于制造聚合物绝缘导体时导体移动穿过挤出装置I所沿方向的下游包括冷却单元11。冷却单元11具有导体可以通过的穿过开口或通道。冷却单元11被布置成使已通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造聚合物绝缘导体(P2)的方法，其中所述方法包括：a)提供具有第一横截面形状的导体(PO)，b)使所述导体(PO)通过导体成形模具(7)以使所述导体(PO)成形，使得所述导体(PO)获得第二横截面形状，其中摩擦热在所述导体(PO)中发展，由此将所述导体(PO)设定处于被加热状态，c)当所述导体(PO)处于所述被加热状态时将熔融聚合物施加至所述导体(PO)以获得涂覆聚合物的导体(P1)，和d)借助于聚合物成形模具(15)使所述涂覆聚合物的导体(P1)成形以由此获得聚合物绝缘导体(P2)。

【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：M·普拉德汉，T·斯泰恩梅茨，V·班达派尔，H·马蒂尼，A·米查利克，A·西维克，B·亚当兹克，J·艾克伯格，R·波雷布斯卡，R·扎诺尔，S·辛哈，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH