文/上海电缆研究所 王春红/
随着绕组线生产技术的发展,对传统产品的要求提高,新的品种不断出现,绕组线标准也随之不断发展。本文通过对比目前国内外主要绕组线标准差异及相互协调情况,新的标准内容说明,简析绕组线标准发展趋势。
我国绕组线(电磁线)行业经过多年发展,在生产技术、产品种类和生产规模等方面迈过了由小到大的台阶,目前已发展成为绕组线的生产大国;但如何成为绕组线生产强国,除了材料研发、生产技术发展外,标准的更新发展也是不可忽视的重点。近年来国外绕组线产品的发展已从研制开发耐热性更高的新品种转向产品结构和绕组结构的创新,以及高性能绕组线制备工艺和设备的研发和创新,以达到提高绕组线性能、开发新的功能和加工特性的目的。在标准方面,新的产品标准、试验方法标准调整,都对今后绕组线的发展起到引导和规范作用。本文简要介绍了国内外主要绕组线标准差异及相互协调,新的标准内容说明,简析绕组线标准发展趋势。
近年来随着下游产品的技术发展和要求提高,以130L级聚酯漆包线、130级聚氨酯漆包线为代表的低温度等级的产品的产量和应用比例正逐步减少,从标准变化角度,也有所体现。早在2007年和2009年IEC/TC55就已两次提出撤销IEC 60317-34 :130L级聚酯漆包铜圆线、IEC 60317-54:155L级聚酯漆包铜圆线两项标准,其原因在于10多年前IEC/TC55允许发展中国家生产L级产品以满足其国内工业发展的需要,直至这些国家提高技术水平为止;但目前这些发展中国家已将L级产品出口到发达国家,并已在终端用户中出现技术可靠性问题。IEC/TC55中的大多数成员国均接受130L、155L级产品并不是真正的130级、155级产品及不鼓励L级产品在国际上使用的观点,支持撤销IEC 60317-34及IEC 60317-54两个标准。会议讨论时只有中国和印度表示反对。IEC/TC55考虑到各个国家的情况,决定再给亚洲国家2年时间,以从技术上解决上述两个标准的问题,2年后(即2011年年底)正式撤销上述两个标准,两个标准撤销后需要130L、155L级产品的国家可制订国家标准。
2009年IEC/TC55讨论撤销IEC 60317-11:130级丝包直焊聚氨酯漆包铜束线,该标准于2011年1月撤销。
2009年IEC/TC55讨论撤销IEC 60317-16:155级聚酯漆包铜扁线,该标准于2012年12月撤销。
2011年IEC/TC55讨论撤销IEC 60317-19:130级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线,该标准于2012年12月撤销。
2011年IEC/TC55讨论撤销IEC 60317-4:130级直焊聚氨酯漆包铜圆线,该标准虽然在2014年前不会撤销,但淘汰趋势明显。
近年来新发布的IEC产品标准如表1所示。
表1 近年来新的IEC产品标准
潜在的新标准制定工作:
(1)漆包铝扁线的一般规定(IEC 60317-0-9)
该新工作项目将由美国专家主导制定。
(2)浸渍或非浸渍涤纶丝包裸铜圆线或漆包铜圆线的一般规定(IEC 60317-0-10)
对于该结构产品IEC目前还没有相应标准,美国提议开展相关工作;该种结构产品在北美和亚洲地区比较常用。
(3)240级聚酰胺酰亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-59)
由意大利专家提出240级该种结构产品使用漆的情况,指出其中有一些使用添加纳米粒子以增强性能。
(4)三重绝缘挤出线
在日本对于终端用户的调研结果表明,由于该种结构产品的耐火花性能优异,市场对其有很大的需求,而IEC/TC96领域内没有制定相关标准,故日本专家提议对该种结构产品开展相关标准的制定工作。
IEC/TC55在标准修订时引入激光方法和校准。
IEC/TC55计划采用NEMA计算公式对中间尺寸产品介电要求制定修改单,NEMA将考虑采用IEC除热冲要求外其余均按下一个较大尺寸测试中间尺寸产品的试验方法;目前NEMA中间尺寸的试验是按照下一个较小尺寸实施。此外,NEMA将采纳IEC关于丝包漆包扁线的尺寸规定 。
IEC 60851-6修订时,将采用恒温试验方法。NEMA和JIS将考虑采用恒温试验方法做例行试验,对于产品认证,仍采用升温试验方法。
IEC/TC55评述了PE、 PE-I 及PE-PA圆绕组线的热冲击试验结果,使用NEMA、IEC及JIS方法均无失效报告。下一阶段,将对其它绝缘的样品进行测试,以进一步证实试验方法的等效性。同时,NEMA将考虑采用修改后的IEC试验方法作为其可供选择的试验方法,最终替代现行的试验方法。
对IEC 60317-13产品的试验结果表明,使用碳刷电极与滑轮电极试验结果无明显差异。因此,可考虑将碳刷电极方法纳入IEC 60851-5中,作为可供选择的方法。由于多年来绕组线制造设备的改进,IEC/TC55已同意考虑修改产品标准中漆膜连续性要求。标准采用碳刷电极方法后,将适用于圆线的试验,确定漆膜连续性的性能要求。
对无铅冷合金的调查结果表明,最常使用的为A30C05、A38C07、C7 和 C30。对比使用C07A03 和 A30C05 与 60/40 锡/铅的焊锡时间、温度和条件,对IEC 60317-51和IEC 60317-20 的试验结果表明,在低于IEC标准规定焊锡温度10℃时的焊锡时间并无明显差异。然而,也要考虑由于焊锡而导致焊锡槽温度的升高以及诸如柔韧性和强度等机械性能的完整性。此外,还要从最终用户处获取焊锡方法的更多信息,以确定IEC 60851-4中的试验方法是否需要修改。
随着下游产品的技术发展和要求提高,以130L级聚酯漆包线、130级聚氨酯漆包线为代表的低温度等级的产品标准将逐步撤销,而浸渍或非浸渍涤纶丝包裸铜圆线或漆包铜圆线、240级聚酰胺酰亚胺漆包铜圆线、零缺陷漆包线等新的产品标准不断出现。
传统产品技术要求将有所提高。关于电阻的计算方法,取消了最大、最小电阻率,统一按标称电阻率计算,对电阻要求略有提高。对高压漆膜连续性作出新的规定,高压漆膜连续性分为静态非在线试验和动态在线试验两种,且要求明显提高。
新的关于以ABS为材料制备的线盘与漆包线的化学兼容性试验方法标准将提上议程。
(1)低耐温等级产品标准的取消已成为国内外绕组线产品标准的趋势。
(2)伴随着下游行业的创新发展,绕组线新产品不断出现,也促进了绕组线标准的发展。
(3)IEC、JIS、NEMA试验方法标准正逐步统一。
[1]IEC/TC55文件,55/WG (Secretary)470,2007-10-25
[2]IEC/TC55文件,55/1047/RM,2007-11-02
[3]IEC/TC55文件,55/1170/RM,2009-10-30
[4]IEC/TC55文件,55/1295/RM,2011-10-28
[5]IEC/TC55文件,55/WG (Secretary)511,2012-10-05