高压电机线圈绝缘问题分析探讨

高压电机的线圈绝缘对电机的使用寿命和经济效果影响极大，是每一个设计和工艺人员都必须慎重考虑的问题。高压线圈从某种程度上可以称之为电机的心脏，直接决定了电机的使用寿命，而作为线圈的重要组成——绝缘材料的性能则显得至关重要，今天Ms.参与大家简单探讨一下高压电机的绝缘问题。

高压电机绝缘发展概述

高压电机的发展是与绝缘材料、绝缘结构和绝缘工艺的发展密切相关的。早在1910年，首先采用了虫胶云母箔卷烘成套管式绝缘。1919年开始发展沥青云母带连续式绝缘，并经真空浸胶处理。这种绝缘方式优于套管式，具有较高的电气、机械性能，但由于沥青的热塑性的固有缺点，不能适应电机容量和电压日益增长的需要。四十年代便开始研究用不饱和聚酯胶浸渍云母带作连续式绝缘，1949年成功地用于大型汽轮发电机上。

热固性合成树脂绝缘与沥青比较，电气、机械和耐热等性能均显著提高，与此相应的云母带补强材料也由天然纤维改用有机合成纤维或玻璃纤维织物。至此，高压电机绝缘耐热等级由A级跨入B级。随着粉云母的制成和应用，又促进了无溶剂低粘度合成树脂的研究和高压电机绝缘结构的新发展。1952年开始用改性环氧树脂胶粘粉云母带，其热态物理性能、电气和机械性能等表明，环氧树脂优于聚酯树脂。目前倾向于采用耐热环氧代替普通环氧。国外某些改性环氧已达到F级，但在大电机中一般仍作B级使用。

各国高压电机的绝缘结构和处理工艺，大致可归纳为下列几种：

(1)多胶云母带连续包绕，真空干燥，然后热压成型(模压或液压)。

(2)多胶云母带连续包绕，不经真空干燥，直接采用热模压成型。

(3)少胶云母带连续包绕，真空浸无溶剂树脂，然后热压成型。

(4)少胶云母带(或白胚带》连续包绕，即行散线，然后进行无溶剂树脂整体浸渍。

此外，还有硅橡胶绝缘，以及硅橡胶与云母带混合绝缘。硅橡胶的耐热性、耐寒性、防潮性及抗腐性均很优越，但电气性能和抗撕裂强度较差，仅限用于6千伏以下的特殊环境运行的高压电机。

对高压线圈绝缘的基本要求

● 具有足够的电气强度

对于电机的绝缘，一方面希望厚度越薄越好，另一方面则要求在电气强度上有一定裕度。因为电机在运行中，有会受到大气过电压和操作过电压的冲击：突然短路，温度和电压的长期作用，绝缘将逐渐老化，振动和机械应力也会损伤绝缘，此外，在制造过程中要进行多次耐压试验，每进行一次，就会在绝缘结构中产生一定细微劣化痕迹，即所谓的累积效应。这些都将会使绝缘电气强度下降。因此在进行线圈结构设计时，必须要有一定的安全系数(用k表示)，具体见式(1)。

K=Ub/UN………………(1)

式(1)中：

Ub——初始击穿电压;

UN—一电机额定电压。