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新聞動態 高壓電動機的絕緣結構
發布時間:2019.03.18

一、 電動機絕緣的構成:


電動(dong)機的(de)整體(ti)絕緣由(you)以下幾部分構成:


1、導線本身(shen)自帶(dai)的(de)絕緣;


2、繞(rao)組(zu)層間、相間絕緣;


3、繞組(zu)對地絕緣;


4、引線、連接線、端箍(gu)包扎的絕緣(yuan)及繞組的浸漬漆(qi)。


以上(shang)四部分絕(jue)緣分布在線(xian)(xian)圈或繞(rao)組的股(gu)間、匝(za)間、排間、相間、對(dui)地處,以及導線(xian)(xian)(如連接(jie)線(xian)(xian))、端箍(gu)的包扎上(shang),它(ta)們與絕(jue)緣浸漬漆合在一(yi)起構成整臺電動機的絕(jue)緣。


二、 絕緣的構成、選用


1、股間絕緣


當(dang)電(dian)動機(ji)功率較大(da)一(yi)點,仍選用單根(gen)導線(xian),電(dian)密就要高。若(ruo)加大(da)導線(xian)截面積(ji),則(ze)太粗的(de)(de)導線(xian)除使線(xian)圈加工、繞(rao)組嵌線(xian)帶(dai)來(lai)不便(bian)外,還(huan)有電(dian)氣上的(de)(de)弊病(如集膚效應)。因此采取用多(duo)根(gen)導線(xian)代替一(yi)根(gen),達到(dao)降(jiang)低電(dian)密的(de)(de)辦法。多(duo)根(gen)導線(xian)之(zhi)間的(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)(yuan)稱為股間絕緣(yuan)(yuan)(yuan)。它們用導線(xian)本(ben)身自帶(dai)的(de)(de)絕緣(yuan)(yuan)(yuan)構(gou)成(cheng)。


2、匝間絕緣


匝(za)間絕緣(yuan)的設置與匝(za)間電(dian)壓、絕緣(yuan)導線絕緣(yuan)層的耐壓能(neng)力及浸漆(qi)工(gong)藝(yi)有(you)關(guan)。


目前解決匝間絕緣的(de)簡易辦法是在導線帶的(de)自(zi)身絕緣上做文章,即選用絕緣層較為(wei)理想的(de)絕緣導線。如(ru)聚酯漆(qi)包(bao)雙玻璃絲包(bao)和亞胺膜(mo)半疊包(bao)雙玻璃絲包(bao)導線均(jun)可(ke)直(zhi)接用在10KV及以(yi)下(xia)、2000KW左右(you)以(yi)下(xia)的(de)無(wu)特(te)殊要求的(de)高(gao)、低壓電(dian)機的(de)定、轉子繞(rao)組(zu)上,而無(wu)需另加匝間絕緣。


若匝間電壓(ya)不太高,亦可用(yong)聚酯漆包單玻璃(li)絲包線(xian),雙邊絕緣(yuan)層(ceng)厚度(du)(du)僅為0.3mm左右。否則(ze),宜選(xuan)用(yong)亞胺膜(mo)疊包雙玻璃(li)絲包線(xian),雙邊絕緣(yuan)層(ceng)厚度(du)(du)為0.5mm左右。但無(wu)論選(xuan)哪(na)種,外層(ceng)最(zui)好有玻璃(li)絲,它的(de)作用(yong):一是保(bao)護內層(ceng)的(de)漆膜(mo)或亞胺膜(mo);二是在浸漆時能掛(gua)上較多(duo)的(de)漆。若采用(yong)熱(re)模(mo)壓(ya)工藝(yi),多(duo)膠云母(mu)帶在熱(re)模(mo)壓(ya)過程中(zhong)將擠(ji)壓(ya)出來(lai)的(de)漆滲到這(zhe)層(ceng)玻璃(li)絲上。


以上(shang)兩種,特別是(shi)后者,幾年來(lai)在高壓電(dian)機(ji)上(shang)應用效果(guo)較好。


若設(she)計(ji)者寧可導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian)絕(jue)(jue)緣(yuan)層(ceng)厚點(dian)多(duo)占些槽部(bu)(bu)空(kong)間(jian);制造或修理部(bu)(bu)門也舍(she)得多(duo)花點(dian)錢購買絕(jue)(jue)緣(yuan)層(ceng)較(jiao)好的(de)導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian);線(xian)(xian)(xian)(xian)圈加工(gong)、繞組(zu)嵌線(xian)(xian)(xian)(xian)及浸漆(qi)均做到“精心”,采用以上(shang)兩種(zhong)導(dao)線(xian)(xian)(xian)(xian),不必(bi)另(ling)加匝間(jian)絕(jue)(jue)緣(yuan),可以在很(hen)寬的(de)范圍內基本(ben)上(shang)杜絕(jue)(jue)匝間(jian)故障。


若某些產品在(zai)使用中容易遭受(shou)(shou)瞬間高壓(ya)沖擊(如雷電(dian)),則(ze)在(zai)滿足應考(kao)慮另加補強(qiang)的匝(za)間絕緣(yuan)。正常(chang)運行(xing)時(shi)(shi),匝(za)間承受(shou)(shou)的電(dian)壓(ya)=額定相電(dian)壓(ya)/每相串聯的匝(za)數,僅能作為(wei)選用匝(za)間絕緣(yuan)時(shi)(shi)的參(can)考(kao)數據,因為(wei)首匝(za)承受(shou)(shou)的電(dian)壓(ya)有時(shi)(shi)要高于此(ci)值,特(te)別是頻繁啟動及經(jing)常(chang)正、反(fan)轉的電(dian)機。


補(bu)強(qiang)匝間(jian)絕緣的措施是(shi):匝間(jian)加墊條(如亞(ya)胺薄膜,通常僅加在端部)、隔匝包或逐(zhu)匝包。


目前隔匝或(huo)逐匝包一般采用0.14×25的三合(he)一的粉(fen)云母帶(dai)。若導線自身較好,半疊包即(ji)可。


表1不同匝(za)間絕緣(yuan)承受(shou)的(de)電(dian)壓(ya)值


高壓電動機的絕緣結構


3、排間絕緣


對于電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)高(gao)、功率小、匝數(shu)多(duo)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)機,采用(yong)“雙排(pai)(pai)(pai)(pai)串”的(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan)時(shi),有兩(liang)種結法。一個匝數(shu)為16的(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan),繞制時(shi),第(di)(di)(di)(di)8匝與(yu)第(di)(di)(di)(di)9匝間(jian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)就比(bi)較(jiao)高(gao),所以這兩(liang)排(pai)(pai)(pai)(pai)之間(jian)在(zai)認(ren)為需要的(de)(de)(de)(de)情況下(如(ru)電(dian)(dian)(dian)機在(zai)多(duo)雷(lei)地區(qu)使用(yong);或(huo)者(zhe)電(dian)(dian)(dian)機繞組導線(xian)的(de)(de)(de)(de)自帶的(de)(de)(de)(de)絕緣比(bi)較(jiao)薄(bo)弱),就要加“排(pai)(pai)(pai)(pai)間(jian)絕緣”。因(yin)為第(di)(di)(di)(di)8匝和第(di)(di)(di)(di)9匝間(jian)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)較(jiao)高(gao),比(bi)如(ru)6KV的(de)(de)(de)(de)線(xian)圈(quan),全線(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)試驗電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為13000V,匝間(jian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為13000V/16=812.5V, 第(di)(di)(di)(di)8匝的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)是1~8匝的(de)(de)(de)(de)累計的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi),為812.5V×8=6500V,它與(yu)第(di)(di)(di)(di)9匝的(de)(de)(de)(de)匝間(jian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)再按812.5V考(kao)慮(lv)顯(xian)然不合適了。因(yin)此,應(ying)該在(zai)兩(liang)排(pai)(pai)(pai)(pai)之間(jian)加上(shang)排(pai)(pai)(pai)(pai)間(jian)絕緣。按照電(dian)(dian)(dian)機使用(yong)環境及導線(xian)自帶絕緣的(de)(de)(de)(de)承(cheng)受能(neng)力,可以半(ban)疊包(bao)0.05mm的(de)(de)(de)(de)亞胺膜或(huo)三合一粉云母(mu)帶,每排(pai)(pai)(pai)(pai)包(bao)或(huo)只包(bao)一排(pai)(pai)(pai)(pai)(有受壓(ya)(ya)程度而定)。


4、相間絕緣


對于成型(xing)繞(rao)組,靠(kao)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)端(duan)(duan)(duan)(duan)部包扎(zha)的(de)絕緣及線(xian)(xian)圈(quan)(quan)間(jian)(jian)的(de)間(jian)(jian)隙(xi)即(ji)可(ke)承受相間(jian)(jian)電壓。如線(xian)(xian)圈(quan)(quan)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隙(xi)比較均(jun)勻(yun),線(xian)(xian)圈(quan)(quan)端(duan)(duan)(duan)(duan)部間(jian)(jian)墊塊的(de)安放及線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)綁扎(zha)處(chu)理(li)的(de)很妥善,對于云(yun)母帶包扎(zha)的(de)線(xian)(xian)圈(quan)(quan),端(duan)(duan)(duan)(duan)部包扎(zha)的(de)層(ceng)(ceng)數為槽部的(de)2/3~1/2即(ji)可(ke)。比如,若(ruo)槽部,極(ji)限圈(quan)(quan)的(de)直線(xian)(xian)部分若(ruo)半疊(die)包12層(ceng)(ceng),則端(duan)(duan)(duan)(duan)部半疊(die)包6~8層(ceng)(ceng)即(ji)可(ke)。


對于(yu)散(san)嵌繞組,則要(yao)另(ling)加相間絕(jue)緣。其層數(shu)、材質與槽部相當即(ji)可。若(ruo)槽部采用兩(liang)層,相間宜仍用一層(為嵌線工人容易操作)時,可按(an)下列辦(ban)法處理。


1) 當槽部絕(jue)緣用一層0.2~0.5mm的NMN,加一層0.05~0.1mm的薄(bo)膜,若薄(bo)膜主要(yao)的用途(tu)是在槽口處(chu)“挽袖”,以加強槽口處(chu)絕(jue)緣時,相間(jian)只用一層0.2~0.25mm的NMN即可。


2) 當槽部用兩(liang)層0.2~0.25mmNMN時(shi),相間可以(yi)用一層0.3mm的NMN.


相間絕緣的尺寸,要(yao)按繞組端(duan)部形狀裁(cai)剪。裁(cai)剪時,其外緣應(ying)大(da)出(chu)每極相組線圈端(duan)部5mm左右(you);同時,還要(yao)與層間絕緣搭接(jie)10mm左右(you)。


5、層間絕緣


當雙層(ceng)(ceng)繞組采用(yong)短節(jie)距時(shi),在同一槽內異(yi)相的(de)上、下層(ceng)(ceng)線圈間(jian)(jian)要承受(shou)電機的(de)額定相電壓。因此,層(ceng)(ceng)間(jian)(jian)要加層(ceng)(ceng)間(jian)(jian)絕緣。


對于成型繞組(zu),若每(mei)個線(xian)(xian)圈均包主絕緣,則層間(jian)(jian)絕緣可以(yi)取消。但為了端部線(xian)(xian)圈間(jian)(jian)有間(jian)(jian)隙、嵌線(xian)(xian)時操作方便,以(yi)及(ji)填補同(tong)一機座號不(bu)同(tong)規格間(jian)(jian)線(xian)(xian)圈的(de)高度差(cha),也要(yao)加層間(jian)(jian)絕緣。通常F級絕緣電機用3240的(de)環氧玻璃布板。其寬度尺(chi)寸=沖片槽寬-0.5 mm左右;長度~線(xian)(xian)圈伸(shen)出鐵芯的(de)直線(xian)(xian)部分。


對于散嵌繞組,則要選用與槽部絕緣相同(tong)規格的絕緣,但仍(reng)用1層為(wei)妥。其尺寸(cun)寬度(du)要比槽的平(ping)均寬度(du)大10mm左(zuo)右,以保證上、下(xia)層線圈間被(bei)可靠地絕緣為(wei)度(du);長度(du)應大于線圈伸出鐵芯的直線部分5mm左(zuo)右。


6、對地絕緣


對地絕(jue)緣也稱(cheng)“主絕(jue)緣”或(huo)“槽絕(jue)緣”,它是電機絕(jue)緣的核心。電機的質量、成本(ben)及溫升均與它有直接關(guan)系。因此按(an)低壓(ya)、高壓(ya);成型、散嵌(qian);定子、轉子分(fen)述。


(1)低(di)壓(ya)散嵌線定子繞組(zu)對地絕緣(yuan)就絕緣(yuan)規范(fan)而言,1140V及以下均屬(shu)低(di)壓(ya)范(fan)疇(chou)。目前低(di)壓(ya)電機,無論是制造還(huan)是檢修,95%以上(shang)均采用F級(ji)(ji)絕緣(yuan)。僅在及個(ge)別(bie)產品,如軋鋼用的電機上(shang),因環(huan)境溫度(du)按(an)60℃考慮,方采用H級(ji)(ji)絕緣(yuan)。


因H級絕(jue)緣(yuan)電機用(yong)的軸(zhou)承(cheng)很(hen)難配套(tao),所以盡量少用(yong)H及絕(jue)緣(yuan)的電機。若非要用(yong)H級的,應在軸(zhou)承(cheng)處的通風(feng)散熱上采取措施,或將電機溫升控制(zhi)在F級上。


低壓、散嵌線F級絕緣目(mu)前采用對地絕緣材料為(wei):


0.2~0.25mmNMN(聚(ju)酯薄(bo)膜聚(ju)芳纖(xian)維(wei)紙復(fu)合(he)箔);


0.2~0.35mmDMD(聚(ju)酯薄膜聚(ju)酯纖維紙復合(he)箔);


0.05mm聚酰亞(ya)胺薄膜(mo)(6050)。


H級絕(jue)緣(yuan)常用的(de)材(cai)料為:


0.2~0.25mmNMN(聚(ju)酰亞胺(an)膜(mo)聚(ju)芳(fang)纖維紙復合箔);


0.05mm聚酰亞胺薄膜(mo)(6050)。


F級、H級槽絕緣的尺寸、層數(shu)的規律相(xiang)同,只(zhi)是材質略有差異。


散嵌(qian)繞組的槽型一般均為梨形槽,為嵌(qian)線(xian)方便,槽絕緣放入槽內后(hou)應露出槽口,嵌(qian)線(xian)后(hou)將高出鐵芯部分(fen)剪掉,然(ran)后(hou)放入槽中。


槽絕緣(yuan)的長度,按機座號由小到大,每端應長出鐵芯5~20mm.


槽絕緣的層數:


小(xiao)功率電機(ji),1層0.2~0.25mmNMN;功率稍大一點(dian)時,在0.2~0.25mm NMN的(de)內側加1層0.05mm亞胺薄(bo)膜(mo)。為補(bu)強槽(cao)口處絕緣強度,將亞胺膜(mo)在槽(cao)口處“挽(wan)袖”。


機座號大于280或1140V電機應選用2層(ceng)0.2~0.25mm NMN,中間夾(jia)一層(ceng)0.05mm的亞胺(an)膜(mo),共三層(ceng)。亞胺(an)膜(mo)仍“挽袖”。


槽(cao)絕(jue)(jue)緣(yuan)的(de)層數、厚(hou)度(du)除與機座號(hao)、電壓(ya)有(you)關(guan)外,還與鐵芯質(zhi)量、槽(cao)絕(jue)(jue)緣(yuan)材質(zhi)的(de)質(zhi)量及導線本身自(zi)帶絕(jue)(jue)緣(yuan)的(de)絕(jue)(jue)緣(yuan)強度(du)以及繞(rao)組的(de)浸漬漆有(you)關(guan)。當后面這(zhe)四項附加的(de)制約因素都(dou)很理想時,槽(cao)絕(jue)(jue)緣(yuan)就(jiu)可以薄點,否則就(jiu)要厚(hou)些。因此,槽(cao)絕(jue)(jue)緣(yuan)的(de)層數沒有(you)明顯(xian)的(de)界定范(fan)圍(wei)。股間(jian)、匝間(jian)、相同、層間(jian)、對地(di)絕(jue)(jue)緣(yuan)位(wei)置(zhi)如圖3—4所示。


(2)低壓散嵌線轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)繞(rao)(rao)組對地絕(jue)緣(yuan)(yuan),選(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)規(gui)律同(tong)定(ding)子(zi)(zi)。稍有(you)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)是轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)壓隨定(ding)、轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)繞(rao)(rao)組匝數(shu)比不(bu)同(tong)而在某一范圍內(nei)變(bian)化(hua)。轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)壓與轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)流(liu)的(de)(de)(de)乘積,對于(yu)某一特定(ding)的(de)(de)(de)規(gui)格基本(ben)上是一個(ge)變(bian)化(hua)很小(xiao)的(de)(de)(de)數(shu)值。若有(you)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)部門要求轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)流(liu)要小(xiao),則(ze)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)(zi)電(dian)壓勢必要高。此時,在選(xuan)用(yong)(yong)槽絕(jue)緣(yuan)(yuan)上應予適當地考慮。

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