[发明专利]耐高温电磁线圈用绕组线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电设备技术领域，尤其涉及一种用于制造核电站控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈的绕组线及其制作方法。

背景技术

核电站控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈套装在充满250℃高温高压水的管状容器外面，在核电站的正常运行工况下，控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈长期处于通电状态，经计算和试验验证，在没有外部强制通风冷却时，该线圈的温度在达到320℃才能处于热平衡。目前，核电站控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈用绕组线、变压器电磁线圈用绕组线及电机用绕组线均按GB/T6109系列标准和GB/T7672系列标准执行，但由于目前核电站控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈用绕组线及其他电工材料的耐温等级均只有200℃左右，且绕组线的绝缘层的厚度为0.25mm～0.35mm，耐温等级为C级，能在220℃以下温度的环境中长期稳定使用，无法直接满足核电站使用条件的要求。因此，核电站控制棒驱动机构均需要配置一套庞大的专用通风冷却系统对其进行冷却，但这样不仅增加了核电站的建设成本，也增加了核电站的维护成本，而且降低了核电站的热效率及经济效益。

随着科学技术的不断进步，在核电站的设计建造过程中提倡系统简化、提高安全性、降低建造成本和维修成本等。因此，我国现阶段在研的第三代核电站及第四代核电站技术目标旨在取消控制棒驱动机构之棒位驱动电磁线圈的通风系统，以简化反应堆核岛系统，提高核电站整体安全性，降低电站的建造成本和维修成本。为满足第三、第四代核电站的研发目标，要求电磁线圈用绕组线能在高温环境中长期使用，同时为了减少在电站运行过程中电磁线圈在连续通电状态下的发热量，降低电磁线圈的热平衡温度，必须减小电磁线圈用绕组线的绝缘层厚度，提高绕组线的热传导率，减小绕组线的外形尺寸，以保证电磁线圈在相同驱动能力的情况下增加匝数、减小线圈电流，降低控制棒电磁线圈的发热功率。

因此，有必要提供一种新的耐高温电磁线圈用绕组线，以保证在核电站取消控制棒驱动机构通风冷却系统后，棒位驱动电磁线圈仍能在320℃左右的高温环境中长期稳定使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温电磁线圈用绕组线，以保证在核电站取消通风冷却系统后，棒位驱动电磁线圈仍能在320℃左右的高温环境中长期稳定使用。

本发明的另一目的在于提供一种耐高温电磁线圈用绕组线的制造方法，通过该方法制造出的绕组线能保证在核电站取消通风冷却系统后，棒位驱动电磁线圈能在320℃左右的高温环境中长期稳定使用。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：提供一种耐高温电磁线圈用绕组线，其特征在于：包括铜导线，所述铜导线外电镀形成一镍层，所述镍层外还具有一粘接剂层，所述粘接剂层外绕包一层联苯型聚酰亚胺薄膜并形成第一绕包层，所述第一绕包层外绕包一层玻璃丝并形成第二绕包层，所述第二绕包层外涂覆联苯型聚酰亚胺漆并形成一漆包层。

较佳地，所述镍层的厚度为0.008mm至0.030mm；所述镍层能够防止铜导线在300℃以上高温环境下发生氧化而降低绕组线导电性能的现象出现。

较佳地，通过硅酮粘接剂形成所述粘接剂层；在所述镍层与所述第一绕包层之间具有耐高温的硅酮粘接剂层，可提高铜导线与第一绕包层之间的附着力及紧密接触性，确保第一绕包层与铜导线之间不存在残余空气，以保证在高温环境中绕组线的绝缘层不会因残余空气的膨胀而被破坏。

较佳地，所述联苯型聚酰亚胺薄膜的厚度为0.01mm至0.10mm；且宽度为3mm-6mm，通过联苯型聚酰亚胺薄膜的半叠绕包工艺从而减小绕组线的绝缘层厚度，且由于联苯型聚酰亚胺具有耐高辐射的性能，因此使所述绕组线也具有耐高辐射的性能。

较佳地，所述联苯型聚酰亚胺薄膜通过聚酰亚胺漆膜制成，其中，所述聚酰亚胺漆膜通过3，3＇，4，4＇-联苯四甲酸二酐和对苯二胺制成。因此，聚酰亚胺漆膜固化后的聚酰亚胺结构为联苯型，能在325℃左右的温度环境下长期保持绝缘性能，从而使联苯型聚酰亚胺薄膜具有较高的耐温性能及绝缘性能；绕组线采用联苯型聚酰亚胺薄膜作为其有机绝缘层，其绝缘层为完全的聚酰亚胺PI结构，同样具有高耐温性能及绝缘性能。

较佳地，所述玻璃丝的直径为0.005mm至0.030mm；且所述玻璃丝为无硼无碱玻璃纤维材质，由于在联苯型聚酰亚胺薄膜半叠绕包后再绕包玻璃丝，在绝缘结构中添加无机绝缘成分，提高绝缘层的耐温性能，同时利用玻璃丝的抗拉性能提高整个绝缘层的强度。

对应地，本发明还公开一种耐高温电磁线圈用绕组线的制造方法，其包括如下步骤：