增安型防爆电机防电晕绝缘结构探讨.docx

增安型防爆电机防电晕绝缘结构探讨高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处及绕组端部等处 电场集中，当局部场强达到一定数值时，气体发生局部电离，在电离 处出现蓝色荧光，这就是电晕现象电晕产生热效应和臭氧及氮氧化 物，使线圈内局部温度升高，导致胶粘剂变质、碳化，股线绝缘和云 母带变白，进而使线圈松散、短路，绝缘老化这些对电机绝缘都是 极其有害的另外由于热固性，绝缘表面与定子槽内壁接触不良或不 稳定时，在电磁振动的作用下将引起槽内间隙火花放电这种火花放 电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀这切都将对电机绝缘造成极大的损害电晕发生，除了有晕光， 还有吱吱的放电声音电晕电流是一个断断续续的高频脉冲电流，引 起有功损耗和无线电通信干扰，产生臭氧和氮氧化物污染环境为了有效地消除这种电晕现象，正确地确定防晕结构及选用良好 的防晕材料是十分重要的针对增安型防爆电机的上述电晕要求，提出了两套方案一等电位 绝缘结构方案和大间隙绝缘结构方案分别用样机进行了试制和试驶 分析，以验证方案的可行性下面结合两套方案机试制和试验情况展 开讨论1等电位绝缘结构1.1方案概述将线圈的直线部分、端部及引线 头部均用低阻带包扎，电缆线进行防晕处理。

线圈各部位表面等同于 同定子铁心直接连接，电位均为零电位接地线圈之间不存在电位差，从而防止电晕的产生该方案优点是定子线圈间距离（端部间隙）不用刻意放大电机 的设计可按常规电机来进行电机制造完成后的后续电晕处理简单， 只需对起晕点涂刷低阻漆处理即可缺点是整台电机线圈表面均涂覆 有低阻材料，所有线圈表面均需按对地绝缘进行考核这对电机整机 耐压试验是个考验，旦电机的整机效率、温升等性能影响也还有待验 证为验证该方案的可行性，先后试制了3只定子嵌线经过多次修 复验证，结果仍不甚理想以下是样机试制和试验情况1.2设计范例试制投入的第一台定子嵌线样机规格为：YAKS500 6kV.该样机定子冲片夕卜、内径分别为980mm及645mm,铁心长 894mm,电磁线采用3M43-F云母导线，定子冲片槽宽齿距之比为 0.509 （该参数影响定子绕组端部间隙，其值越小则冲片槽宽相较冲 片齿部越窄，端部间隙随之增大）后续试制的两台样机，在上述参 数的基础上，减小槽宽、缩短铁心、拉长端部、加大间隙线圈引线绝缘半叠包四层粉云母带，外面再半叠包一层热收缩聚 脂薄膜带直线部分半叠包五层粉云母带，线圈端部半叠包四层粉云 母带。

在包扎端部绝缘前，将涤纶毡垫于引出线分离部位与端部之间 在包最后层云母带之前，用涤纶毡折成U形垫在引线与端部分离部 位，然后包扎最后一层云母带包好端部绝缘后，在直线部、转角部、 端部和鼻部包层热收缩薄膜带端部及鼻部固定采用弹性聚酯膨体玻纤绳及PG绑扎带F10.弹性 聚酯膨体玻纤绳直径大小依实际调整，要求填满端部间隙靠近高阻 带末端的绑扎绳用PG带线圈之间用涤纶毡包奄热膨胀毡填入（确 保端部间填实绑紧），用PG带或弹性膨体玻纤绳绑扎线圈和端箍 之间用弹性聚酯膨体玻纤绳垫入调节及绑扎1.3防晕包法线圈直线部分最外层包层低阻带，低阻带包扎长度 每端伸出铁心最少35mm.包扎低阻带时剪成斜边使其两端边缘齐平 圈转角部位半叠包层整浸高阻带S2641-3,高阻带与低阻带搭接, 高阻带包扎长度不少于60mm.最外层再半叠包一层热收缩薄膜带，每 边长出高阻带一定距离1.4试制情况低阻带包扎结尾处伸出线圈转角部（R切点）适当 长度，即低阻带每边需伸出铁心长一定长度线圈端部绑扎采用面线 3道PG带+涤纶毡+热膨胀毡，底线1道+玻纤绳软端箍的方F,绕制时线圈引线头用聚酯薄膜粘带固定，防止云母带松散 匝间胶化材料采用预浸处理纸，在直线部分垫张。

线圈引线绝缘采用 少胶薄膜粉云母带半叠包八层及半叠包层热收缩聚酯薄膜带直线部 分和端部绝缘采用少胶薄膜粉云母带，半叠包八层在包扎端部绝缘 前，将涤纶毡垫于引出线分离部位与端部之间在包最后层云母带之前,用涤纶毡折成U形垫在引线与端部分离 部位，然后包扎最后层云母带包好端部绝缘后，在直线部、转角部、端部和鼻部包一层热收缩 薄膜带端部绑扎采用面线3道、底线1道+绝缘支架+无纬带硬端箍的方, 然后用PG带绑扎线圈和端箍之间用弹性聚酯膨体玻纤绳垫入调节 及绑扎线圈之间及线圈和端箍的绑扎不许绑在高阻带范围内，第一 道绑扎距离高阻带末端定距离测温元件引线直接由定子铁心最外侧 的通风道引出，同等定位方案类似定子线圈采用三维设计复形（见），并与线圈计算程序的参数相 互校正端部间隙三维复形后理论分析不少于10mm （端部间隙理论值 见）o实物尺寸也基本达到了 2.3防晕包法线圈直线部分最外层半叠 包一层进口低阻带，低阻带包扎长度每端伸出铁心一定距离包扎低 阻带时剪成斜边使其两端边缘齐平圈直线部和端部的转角部位 半叠包一层进曰高阻带高阻带与低阻带搭接，高阻带包扎长度不少 于100mm.最后最外层再半叠包一层热收缩薄膜带，每边长出高阻带 适当距离（防晕层包法见）。

2.4试制情况线圈引出线与相邻线圈鼻部间是线圈间距离最小的 地方为了解决线圈引线与相邻线圈鼻部距离过小的问题，线圈绕线 时采用引线反引出的方式，即引线从鼻子内侧引出（见）有效保证 了线圈引线不在两个鼻子之间影响两线圈间的距离，线圈间距离明显 增大（见0） O线圈端部包扎时，由于采用手工包扎在受力后会有变形，为此设 计了一套复形模嵌线前对线圈进行复形（见1）,以保证线圈端部 形状的一致性嵌线前对铁心槽口整槽倒角，并对铁心槽内喷低阻漆 处理为保证异相线圈间的实物距离尺寸，浸漆前在异相线圈间塞入 7mm的聚四氟乙烯板（见2）接好连接线，塞入聚四氟乙烯板后， 进行VPI浸漆处理整个定子VPI浸漆时采用旋转烘焙，保证绝缘饱 满且能有效减少漆瘤的产生浸漆结束后，拆掉聚四氟乙烯板线夹 相较等电位方案，采用了绝缘性能更优良的3242层压板制成，防止 线夹与电缆线起晕2.5试验分析样机在暗室进行电晕试验试验电压为llkV时，铁 心槽内声音很小，槽口未发现电晕，线圈端部内圆未发现电晕但并 流环与绝缘支架接触部位有电晕采取涂抹高阻漆处理后，效果良好 （见样机送南阳国家防爆电气研究所检验前，在厂内进行了 H2爆炸 性试验。

电机置于一塑料袋中，充入H2.每相分别施加9kV电压，保 持3min （见4）,未发生爆炸后续依次加压至10, 11, 12, 13, 15kV,每个电压等级均保持3min,均未发生爆炸电压升至19.7kV 时发生爆炸信息点滴美国能源部投入6 700万美元加强核能技术研究于奥巴 马总统的〃气候行动计划〃和政府努力扩大清洁能源创新，能源部今天 宣布在核能研究和基础设施改进方面投入6700万美元根据在国家 能源安全和降低温室气体排放方面科学突破的潜力，全国有83个项 目入选作为公告内容的部分，能源部通过核能研究计划（NEUP）投入 超过3 000万美元支持44个由大学领导的核能研究与开发项目，开 发创新技术和解决方案这些项目由24个州的30所美国大学领电机 装箱发送南阳国家防爆电气产品质量监督检验中心（CQST）进行电晕 试验（见5） o 9kV T 3min和15kV下3min试验均顺利通过,意味 着我公司增安型防爆电机的6kV和10kV额定电压等级的定子电晕试 验成功通过，电机脉冲试验后续也顺利通过4结语对增安型防爆电机防电晕绝缘结构和样机试制、试验情况 的介绍和分析，对今后增安型电机防电晕绝缘结构的设计、制造及试 验提供了些思路。

导此外，提供大约400万美元用于19所大学的 研究堆和基础设施改进供解决方案相关挑战包括：涉及乏燃料真空干法贮存的系统与 仪器、氟化高温反应堆体化技术的开发和支持瞬态测试的先进仪器此外，12个由美国大学、能源部国家实验室和核能应用交叉技 术开发计划(NEETCTD)支持的工业界领导的项目获得了 1100万美 元，以解决核能交叉挑战能源部国家实验的2个基础设施增强项目 获得了超过100万美元，以进一步进行反应堆材料和仪器仪表的研 究信息来源：三杰商城。