适用于高压电机的减薄绝缘结构制造技术

一种适用于高压电机的减薄绝缘结构，包括设置在高压电机电磁线圈（１）外侧的对地绝缘层（２）和保护绝缘层（３），其特征在于所述对地绝缘层（２）包括绕包在电磁线圈外侧的若干层少胶云母带，所述少胶云母带与保护绝缘层间使用真空压力浸渍树脂真空浸渍处理后烘培固化，形成绝缘厚度减薄的绝缘结构。该绝缘结构的击穿电压合格，常态介损、热态介损和介损增量均达到优等，电气强度达到优等。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机绝缘
，具体涉及一种适用于高压电机的减薄绝缘结构。
技术介绍
为了电机可靠运行，需要在带电部件之间需要用绝缘材料加以隔绝，而绝缘材料 的使用寿命与其材料本身的绝缘等级及使用温度有很大的关系。电机作为一个能量或信号 转换元件，在运转过程中本身存在着能量损耗，有部分能量损耗造成自身温度升高。高压电 机有发电机和电动机之分，随着发电容量增加发电机越造越大，对发电机技术要求也越来 越高，大容量发电机的技术发展也带动了电动机技术发展。电机的产生虽有一百余年历史， 但基本结构未显著变化，仅仅是冷却和绝缘技术进行改进。电机的寿命主要取决于绝缘的 寿命。而且，大电机绝缘处理以VPI技术最为先进，技术含量很高，尽管如此电机VPI绝缘 部分仍然很脆弱的，它的事故率约占电机事故率的30 %以上。在电机中有许多种绝缘材料，最重要的是大型高压电机定子绕组导体的对地绝 缘，又称主绝缘。其性能取决于绝缘部分的材料性能、绝缘结构和制造工艺等方面。大电机 绝缘技术的改进目前主要在主绝缘厚度和绕组固定这两个方面。电机在运行时产生的各种 损耗转变成热使电机温升变大，绝缘材料都有规定的极限使用温度，超过了会加速绝缘老 化，缩短使用寿命。例如，A级绝缘的使用极限温度为105°C，每超过极限温度8°C，绝缘的 使用寿命就会减少一半，因此高压电机在保证绝缘安全可靠运行的前提下，如何降低电机 运行中的温升，延长电机使用寿命，一直是电机制造、使用领域所面临的重大研究课题。减薄主绝缘厚度可以提高主绝缘散热能力，降低电机温升，减少铜导线附近绝缘 的因温升造成的老化。因此减薄绝缘厚度可以解决绝缘结构的散热，降低过热对绝缘材料 的老化损坏。减薄绝缘厚度可以增加槽利用率，在同样的温升下缩小电机尺寸，铜耗和机械 能耗减少。根据日本东芝公司的研究结果表明，绝缘的工作场强提高30% (即减薄绝缘厚 度约20-30% )，电机的槽利用率提高17% -25%，效率增力口 0. 1-0. 3%，温升下降3-8K，重 量减轻5-15%。可见，减薄主绝缘厚度能够大大降低电机制造成本，减小电机体积，解决运 输、安装等一系列的问题。然而目前国内高压电机的绝缘厚度与国际先进水平有较大差距， 现有技术6KV级绝缘层数为6层，绝缘厚度为1. 60mm ；IOKV级绝缘层数为9 10层，绝缘 厚度为2. 40mm 2. 60mm。本专利技术由此而来。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适用于高压电机的减薄绝缘结构，可以减少高压电机绝 缘结构云母带的绕保层数，减薄绝缘厚度，缩小电机的尺寸，减少铜耗和机械能耗，降低电 机温升，进而提高电机的使用寿命。本专利技术提供的技术方案是一种适用于高压电机的减薄绝缘结构，包括设置在高压电机电磁线圈外侧的对地 绝缘层和保护绝缘层，其特征在于所述对地绝缘层包括绕包在电磁线圈外侧的若干层少胶云母带，所述少胶云母带与保护绝缘层间使用真空压力浸渍树脂真空浸渍处理后烘培固 化，形成绝缘厚度减薄的绝缘结构。优选的，所述少胶云母带绕包电磁线圈的方式为单一或组合式半叠包4-8层。优选的，所述少胶云母带选自玻璃布补强少胶云母带、聚酯薄膜补强少胶云母带、 聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带和耐电晕聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带的一种或两种以上 的任意组合。优选的，所述减薄绝缘结构用于6kV高压电机时，少胶云母带绕包半叠包层数为 4 5层，厚度为1. 04mm 1. 30mm ；所述减薄绝缘结构用于IOkV高压电机时，少胶云母带 绕包半叠包层数为8层，厚度为2. 08mm。优选的，所述真空压力浸渍树脂选自不饱和环氧酯体系或环氧酸酐体系的绝缘树 脂。本专利技术进行高压电机的减薄绝缘处理时，在电磁线圈外侧绕包若干层少胶云母 带，然后使用真空压力浸渍树脂真空浸渍处理，经烘培固化后形成具有减薄绝缘效果的绝 缘结构。优选的，所述少胶云母带绕包电磁线圈的方式为单一或组合式半叠包4-8层。优选的，所述少胶云母带选自玻璃布补强少胶云母带、聚酯薄膜补强少胶云母带、 聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带和耐电晕聚酰亚胺薄膜补强少胶云母带。优选的，所述真空压力浸渍树脂选自不饱和环氧酯体系或环氧酸酐体系的绝缘树 脂。优选的，所述方法中烘焙条件为低温段烘培温度控制在110°C -140°c范围内，烘 培时间为1 4小时；高温段烘培温度控制在160°C 170°C范围内，烘培时间为8 10小 时。本专利技术技术方案适用于大中型高压电机的减薄绝缘结构，其绝缘处理方式为真空 压力浸渍。该高压电机的绝缘结构主要由少胶云母带和浸渍树脂组成。电磁线圈绕包若干 层少胶云母带后，经过真空压力浸渍工艺(VPI)浸渍绝缘树脂，再经烘焙固化形成绝缘结 构整体。其特点是使用的少胶云母带可以是玻璃布、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜增强，单用或 者混包；使用的浸渍树脂可以是不饱和环氧酯体系或环氧酸酐体系。上述方法制备的绝缘 结构可以减薄绝缘厚度；有利于增加槽满率，降低电机温升，增加电机寿命，缩小电机体积， 增加电机容量。具体的，本专利技术适用于大中型高压电机的减薄绝缘结构，包括少胶云母带和浸渍 树脂两个方面，还包括绝缘处理的方法为真空压力浸渍。电磁线圈绕包若干层少胶云母带 后，经过真空压力浸渍工艺(VPI)浸渍绝缘树脂，再经烘焙固化形成绝缘结构整体。其特点 是使用的少胶云母带可以是玻璃布、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜增强，单用或者混包；使用的 浸渍树脂可以是不饱和环氧酯体系或环氧酸酐体系。本专利技术技术方案中，所述不饱和环氧酯体系由环氧改性聚酯亚胺和活性稀释剂苯 乙烯或乙烯基甲苯组成，具体型号可以为JF-9950K、JNl 148K等。所述环氧酸酐体系由高纯 度双酚A型分子蒸馏环氧树脂和液体酸酐组成，具体型号可以为JF-9955。采用本专利技术减薄绝缘处理技术，6KV级绝缘层数为4 5层，绝缘厚度为1. 04mm 1. 30mm； IOKV级绝缘层数为8层，绝缘厚度为2. 08mm。相对于现有技术中的方案，本专利技术的优点是本专利技术技术方案经电气试验证实，减薄绝缘结构具有优良的电气强度。在实际应 用中，本专利技术绝缘结构应用于6kV线棒试验，云母带由6层减薄到4 5层，厚度由1. 60mm 减薄到1. 04mm 1. 30mm,玻璃布增强云母带和薄膜增强云母带混包时，半叠包层数分别为 3层和2层；薄膜增强云母带单用时半叠包层数为4层。经过VPI，预定固化程序固化后，绝 缘结构的击穿电压合格，常态介损、热态介损和介损增量均达到优等，电气强度达到优等， 其值> 40kV/mm。本专利技术绝缘结构用于IOkV线棒试验，云母带由9 10层减薄到8层，厚 度由2. 40mm 2. 60mm减薄到2. 08mm,玻璃布增强云母带和薄膜增强云母带混包，交叉半叠 包层数分别为4层。经过VPI，预定固化程序固化后，绝缘结构的击穿电压合格，常态介损、 热态介损和介损增量均达到优等，电气强度达到优等，其值> 35kV/mm。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述附图说明图1为本专利技术实施例高压电机绝缘结构截面图。其中1为电磁线圈；2为对地绝缘；3为保护绝缘。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明 本专利技术而不限于限制本专利技术的范围。实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高压电机的减薄绝缘结构，包括设置在高压电机电磁线圈（１）外侧的对地绝缘层（２）和保护绝缘层（３），其特征在于所述对地绝缘层（２）包括绕包在电磁线圈外侧的若干层少胶云母带，所述少胶云母带与保护绝缘层间使用真空压力浸渍树脂真空浸渍处理后烘培固化，形成绝缘厚度减薄的绝缘结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇，朱颐，陆春，李翠翠，陶纯初，
申请(专利权)人：苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]