高壓線圈絕緣結(jié)構(gòu)的探討

高壓線圈的絕緣包括線股、線匝、線排和地線之間的絕緣，以及出線的絕緣。不同的絕緣材料以不同的方式和工藝結(jié)合，形成不同的絕緣結(jié)構(gòu)。女士今天可以和大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的交流。

線束、線匝和線排之間的絕緣

一般多股換位編織線之間的絕緣就足夠了，不需要額外增加絕緣。匝間絕緣容易受到機(jī)械力和熱脹冷縮的破壞，因此要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和韌性。

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在大氣過電壓或操作過電壓的陡波作用下，相端第一匝絕緣承受的最大過電壓可按公式(1)計(jì)算。設(shè)計(jì)匝間絕緣時(shí)，應(yīng)考慮最大過壓Us。

Us=Uc/Tft………（1）

在公式(1)中

Tf ——浪涌過電壓的波前時(shí)間，發(fā)電機(jī)TF=1.5s；電機(jī)為TF=0.5s；

t—沖擊波通過線圈一圈所需的時(shí)間，s，t=2L 1/VfE。

在…之中

L1——鐵芯長(zhǎng)度(米)；

(hs為槽深(cm)，bs為槽寬(cm)；是主絕緣的單邊厚度(cm)。

Us一般是每轉(zhuǎn)工作電壓的20倍以上，但小于0.35 un。

雙排線圈還必須考慮排與排之間的絕緣，排與排之間的最大電壓等于一個(gè)線圈的工作電壓，這也受沖擊過電壓的影響。因此，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)拱形排列器的匝間絕緣(如提高電壓等級(jí))；對(duì)于N型和U型布置，軟云母板用作行與行之間的絕緣，并且在端部的鼻部交叉點(diǎn)處需要襯墊薄膜或軟云母片。

對(duì)地絕緣

線圈對(duì)地絕緣是絕緣結(jié)構(gòu)的主要部分，因此也稱為主絕緣。選擇主絕緣厚度時(shí)，必須考慮足夠的安全系數(shù)。由于絕緣結(jié)構(gòu)類型、絕緣材料和絕緣工藝不同，主絕緣系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜。一般可根據(jù)電機(jī)額定電壓UN和絕緣結(jié)構(gòu)瞬時(shí)擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度得出，裕度為7~9倍。對(duì)于運(yùn)行條件差的電機(jī)，應(yīng)適當(dāng)增加主絕緣厚度。

對(duì)于用環(huán)氧玻璃粉云母帶熱壓成型的主絕緣，其單邊厚度可在一定范圍內(nèi)選擇(標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定)。一般對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)定子線圈，取主絕緣厚度上限；電機(jī)拆除極限；取水輪發(fā)電機(jī)的中間值。

對(duì)于在槽縫和端部有連續(xù)或不同糊化時(shí)間的云母粉帶的線圈，端部絕緣厚度可適當(dāng)減小，約為槽縫厚度的70~80%。對(duì)于套管絕緣或端部絕緣為黑色玻璃漆布帶的線圈，端部厚度不應(yīng)變薄，搭接處的絕緣應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。

線圈端部間隙除了需要通風(fēng)散熱和安裝間隙外，還必須保證兩相線圈側(cè)在額定電壓下沒有電暈，電機(jī)耐壓試驗(yàn)時(shí)沒有閃絡(luò)現(xiàn)象。

絕緣結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估

評(píng)價(jià)新型保溫結(jié)構(gòu)，首先要將初步確定的幾種新型保溫結(jié)構(gòu)方案做成樣品，并與舊結(jié)構(gòu)進(jìn)行各項(xiàng)性能的單項(xiàng)對(duì)比試驗(yàn)。選擇最佳方案后，以電氣、熱力、機(jī)械和環(huán)境條件為加速因素，對(duì)新結(jié)構(gòu)最佳方案的壽命試驗(yàn)進(jìn)行綜合模擬和加速，以評(píng)估其可靠性。

在模擬加速老化試驗(yàn)中，必須選擇運(yùn)行中的主要老化因素作為加速因素，但加速因素的強(qiáng)化程度不應(yīng)使老化機(jī)理發(fā)生變化。對(duì)于高壓線圈，電壓可以作為加速因子，采用增加電壓幅值或頻率的方法來加速試驗(yàn)，對(duì)于低壓電機(jī)，一般采用熱量作為加速因子；對(duì)于長(zhǎng)直段換位編織線圈，應(yīng)進(jìn)行冷熱循環(huán)試驗(yàn)，或模擬試驗(yàn)