六安江淮高壓電機(jī)的五種絕緣結(jié)構(gòu)介紹

      六安江淮電機(jī)有限公司生產(chǎn)的高壓電機(jī)故障約有50%都要與絕緣直接或間接地發(fā)生關(guān)系。絕緣結(jié)構(gòu)合理與否對(duì)電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量、有效材料——銅線、硅鋼片的利用率，直至電動(dòng)機(jī)壽命及性能運(yùn)起到至關(guān)重要的作用。 
一、高壓電機(jī)絕緣的構(gòu)成： 

      電動(dòng)機(jī)的整體絕緣由以下幾部分構(gòu)成： 

      導(dǎo)線本身自帶的絕緣； 

      繞組層間、相間絕緣； 

      繞組對(duì)地絕緣； 

      引線、連接線、端箍包扎的絕緣及繞組的浸漬漆。 

      這些絕緣分布在線圈或繞組的股間、匝間、排間、相間、對(duì)地 處，以及導(dǎo)線（如連接線）、端箍的包扎上，它們與絕緣浸漬 漆合在一起構(gòu)成整臺(tái)電動(dòng)機(jī)的絕緣。 

二、高壓電機(jī)每部分絕緣的構(gòu)成、選用 

      1、股間絕緣 

      當(dāng)高壓電機(jī)功率較大一點(diǎn)，仍選用單根導(dǎo)線，電密就要高。若加 大導(dǎo)線截面積，則太粗的導(dǎo)線除使線圈加工、繞組嵌線帶來不 便外，還有電氣上的弊?。ㄈ缂w效應(yīng)）。因此采取用多根導(dǎo) 線代替一根，達(dá)到降低電密的辦法。多根導(dǎo)線之間的絕緣稱為 股間絕緣。它們用導(dǎo)線本身自帶的絕緣構(gòu)成。 

      2、匝間絕緣 

      匝間絕緣的設(shè)置于匝間電壓、絕緣導(dǎo)線絕緣層的耐壓能力及浸 漆工藝有關(guān)。 

      目前六安江淮電機(jī)有限公司解決匝間絕緣的簡(jiǎn)易辦法是在導(dǎo)線帶的自身絕緣上做文 章，即選用絕緣層較為理想的絕緣導(dǎo)線。如聚酯漆包雙玻璃絲 包貨亞胺膜半疊包雙玻璃絲包導(dǎo)線均可直接用在 10KV 及以下、 2000KW 左右以下的無特殊要求的高、 低壓電機(jī)的定、 轉(zhuǎn)子繞組 上，而無需另加匝間絕緣。若匝間電壓不太高，亦可用聚酯漆 包單玻璃絲包線，雙邊絕緣層厚度僅為 0.3mm 左右。否則，宜 選用亞胺膜疊包雙玻璃絲包線， 雙邊絕緣層厚度為 0.5mm 左右。 但無論選哪種，外層最好有玻璃絲，它的作用：一是保護(hù)內(nèi)層 的漆膜或亞胺膜；二是在浸漆時(shí)能掛上較多的漆。若采用熱模 壓工藝，多膠云母帶在熱模壓過程中將擠壓出來的漆滲到這層 玻璃絲上。上兩種，特別是后者，幾年來在高壓電機(jī)上應(yīng)用效 果較好。 

      若設(shè)計(jì)者寧可導(dǎo)線絕緣層后點(diǎn)多占些槽部空間；制造或修理部 門也舍得多花點(diǎn)錢購買絕緣層較好的導(dǎo)線；線圈加工、繞組嵌 線及浸漆均做到“精心”，采用以上兩種導(dǎo)線，不必另加匝間 絕緣，可以在很寬的范圍內(nèi)基本上杜絕匝間故障。 

      若某些產(chǎn)品在使用中容易遭受瞬間高壓沖擊（如雷電），則在 滿足表 5-1 檢驗(yàn)結(jié)果的前提下，應(yīng)考慮另加補(bǔ)強(qiáng)的匝間絕緣。 

      而在正常運(yùn)行時(shí)，匝間承受的電壓 = 額定相電壓 / 每相串聯(lián)的匝 數(shù)，僅能作為選用匝間絕緣時(shí)的參考數(shù)據(jù)，因?yàn)槭自殉惺艿碾?壓有時(shí)要高于此值，特別是頻繁啟動(dòng)及經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的電機(jī)。 

      補(bǔ)強(qiáng)匝間絕緣的措施是：匝間加墊條（如亞胺薄膜，通常僅加 在端部）、隔匝包或逐匝包。 

      目前隔匝或逐匝包一般采用 0.14 × 25 的三合一的粉云母帶。若 導(dǎo)線自身較好，半疊包即可。 

      3、匝間絕緣結(jié)構(gòu) 

      每匝承受的試驗(yàn)電壓 /V?聚酯漆包雙玻璃絲包扁線 400~500?雙玻璃絲包扁線 0.1 亞胺膜 >500~600?1000~15 亞胺膜半疊包雙玻璃絲包扁線 >1000~1500?雙玻璃絲包扁線外層半疊包 0.14 × 25 三合一粉云母帶 1 層 >1600~2400?聚酯漆包雙玻璃絲包扁線外層半疊包 1 層 0.14 × 25 三合一粉云 母帶 >2500~3000?3.?排間絕緣 

      對(duì)于電壓高、功率小、匝數(shù)多的電機(jī)，采用“雙排串”的線圈 時(shí)， 有圖 3-3a 、 b 兩種結(jié)法。 這是一個(gè)匝數(shù)為 16 的線圈。 按圖 b 繞制時(shí)，第 8 匝與第 9 匝間的電壓就比較高，所以這兩排之間在 認(rèn)為需要的情況下（如電機(jī)在多雷地區(qū)使用；或者電機(jī)繞組導(dǎo) 線的自帶的絕緣比較薄弱），就要加“排間絕緣”。因?yàn)榈?8 匝和第 9 匝間的電壓較高， 比如 6KV 的線圈， 全線圈的試驗(yàn)電壓 為 13000V ，匝間電壓為 13000V/16=812.5V,?第 8 匝的電壓是 1~8 匝的累計(jì)的電壓值， 為 812.5V × 8=6500V, 它與第 9 匝的匝間電壓 再按 812.5V 考慮顯然不合適了。 因此， 應(yīng)該在兩排之間加上排 間絕緣。按照電機(jī)使用環(huán)境及導(dǎo)線自帶絕緣的承受能力，可以 半疊包 0.05mm 的亞胺膜或三合一粉云母帶， 每排包或只包一排 （有受壓程度而定）。 

      4、相間絕緣 

      對(duì)于成型繞組，靠線圈端部包扎的絕緣及線圈間的間隙即可承 受相間電壓。如線圈間間隙比較均勻，線圈端部間墊塊的安放 及線圈的綁扎處理的很妥善，對(duì)于云母帶包扎的線圈，端部包 扎的層數(shù)為槽部的 2/3 ～ 1/2 即可。比如，若槽部，極限圈的直 線部分若半疊包 12 層，則端部半疊包 6 ～ 8 層即可。 

      對(duì)于散嵌繞組，則要另加相間絕緣。其層數(shù)、材質(zhì)與槽部相 當(dāng)即可。若槽部采用兩層，相間宜仍用一層（為嵌線工人容易 操作）時(shí)，可按下列辦法處理。 

      1 ）當(dāng)槽部絕緣用一層 0.2 ～ 0.5mm 的 NMN, 加一層 0.05 ～ 0.1mm 的薄膜，若薄膜主要的用途是在槽口處“挽袖”，以加強(qiáng)槽口 處絕緣時(shí)，相間只用一層 0.2 ～ 0.25mm 的 NMN 即可。 

      2 ）當(dāng)槽部用兩層 0.2 ～ 0.25mmNMN 時(shí)，相間可以用一層 0.3mm 的 NMN.?相間絕緣的尺寸，要按繞組端部形狀裁剪。裁剪時(shí)，其外緣應(yīng) 大出每極相組線圈端部 5mm 左右；同時(shí)，還要與層間絕緣搭接 10mm 左右。 

      5、層間絕緣 

      當(dāng)高壓電機(jī)雙層繞組采用短節(jié)距時(shí)，在同一槽內(nèi)異相的上、下層線圈間 要承受電機(jī)的額定相電壓。因此，層間要加層間絕緣。 

      對(duì)于成型繞組， 若每個(gè)線圈均包主絕緣， 則層間絕緣可以取消。 但為了端部線圈間有間隙、嵌線時(shí)操作方便，以及填補(bǔ)同一機(jī) 座號(hào)不同規(guī)格間線圈的高度差，也要加層間絕緣。通常 F 級(jí)絕 緣電機(jī)用 3240 的環(huán)氧玻璃布板。其寬度尺寸 = 沖片槽寬 -0.5?mm 左右；長(zhǎng)度 ~ 線圈伸出鐵芯的直線部分。 

      對(duì)于散嵌繞組， 則要選用與槽部絕緣相同規(guī)格的絕緣， 但仍用 1 層為妥。其尺寸 

      寬度要比槽的平均寬度大 10mm 左右， 以保證上、 下層線圈間被 可靠地絕緣為度；長(zhǎng)度應(yīng)大于線圈伸出鐵芯的直線部分 5mm 左 右。 

      6、對(duì)地絕緣 

      對(duì)地絕緣也稱“主絕緣”或“槽絕緣”，它是電機(jī)絕緣的核心。 電機(jī)的質(zhì)量、成本及溫升均與它有直接關(guān)系。因此按低壓、高 壓；成型、散嵌；定子、轉(zhuǎn)子分述。 

      （ 1 ）低壓散嵌線定子繞組對(duì)地絕緣 

      就絕緣規(guī)范而言， 1140V 及以下均屬低壓范疇。目前低壓電機(jī)，無論是制造還是檢修， 95% 以上均采用 F 級(jí)絕緣。 僅在及個(gè)別產(chǎn)品， 如軋鋼用的電機(jī)上， 因環(huán)境溫度按 60 ℃考慮，方采用 H 級(jí)絕緣。 

      因 H 及絕緣電機(jī)用的軸承很難配套，所以盡量少用 H 及絕緣的 電機(jī)。若非要用 H 級(jí)的，應(yīng)在軸承處的通風(fēng)散熱上采取措施， 或?qū)㈦姍C(jī)溫升控制在 F 級(jí)上。 

      低壓、散嵌線 F 級(jí)絕緣目前采用對(duì)地絕緣材料為： 

      0.2 ～ 0.25mmNMN( 聚酯薄膜聚芳纖維紙復(fù)合箔 ) ； 

      0.2 ～ 0.35mmDMD( 聚酯薄膜聚酯纖維紙復(fù)合箔 ) ； 

      0.05mm 聚酰亞胺薄膜（ 6050 ）。 

      H 級(jí)絕緣常用的材料為： 

      0.2 ～ 0.25mm?NMN （聚酰亞胺膜聚芳纖維紙復(fù)合箔）； 

      0.05mm 聚酰亞胺薄膜（ 6050 ）。 

      F 級(jí)、 H 級(jí)槽絕緣的尺寸、 層數(shù)的規(guī)律相同，只是材質(zhì)略有差異。 

      高壓電機(jī)散嵌繞組的槽型一般均為梨形槽，為嵌線方便，槽絕緣放入槽內(nèi)后應(yīng)露出槽口， 嵌線后將高出鐵芯部分剪掉，然后放入槽中。 

      槽絕緣的長(zhǎng)度，按機(jī)座號(hào)由小到大，每端應(yīng)長(zhǎng)出鐵芯 5 ～ 20mm.?槽絕緣的層數(shù)： 

      小功率電機(jī)， 1 層 0.2 ～ 0.25mmNMN ；功率稍大一點(diǎn)時(shí)，在 0.2 ～ 0.25mm?NMN 的內(nèi)側(cè)加 1 層 0.05mm 亞胺薄膜。為補(bǔ)強(qiáng)槽口處絕緣 強(qiáng)度，將亞胺膜在槽口處“挽袖”。 

      機(jī)座號(hào)大于 280 或 1140 Ｖ電機(jī)應(yīng)選用 2 層 0.2 ～ 0.25mm?NMN, 中間 夾一層 0.05mm 的亞胺膜，共三層。亞胺膜仍“挽袖”。 

      槽絕緣的層數(shù)、 厚度除與機(jī)座號(hào)、 電壓有關(guān)外， 還與鐵芯質(zhì)量、 槽絕緣材質(zhì)的質(zhì)量及導(dǎo)線本身自帶絕緣的絕緣強(qiáng)度以及繞組的 浸漬漆有關(guān)。當(dāng)后面這四項(xiàng)附加的制約因素都很理想時(shí)，槽絕 緣就可以薄點(diǎn)，否則就要厚些。因此，槽絕緣的層數(shù)沒有明顯 的界定范圍。股間、匝間、相同、層間、對(duì)地絕緣位置如圖 3 — 4 所示。 

      （ 2 ） 低壓散嵌線轉(zhuǎn)子繞組對(duì)地絕緣，選用的規(guī)律同定子。 稍有不同的是轉(zhuǎn)子電壓隨定、轉(zhuǎn)子繞組匝數(shù)比不同而在某一范圍內(nèi)變化。轉(zhuǎn)子電壓與轉(zhuǎn)子電流的乘積，對(duì)于某一特定的規(guī)格基本上是一個(gè)變化很小的數(shù)值。 若有的使用部門要求轉(zhuǎn)子電流要小，則轉(zhuǎn)子電壓勢(shì)必要高。此時(shí)，在選用槽絕緣上應(yīng)予適當(dāng)?shù)乜紤]。 

      （ 3 ）低壓定子成型繞組對(duì)地絕緣 

      1 ）半開口槽分片嵌線繞組 

      為了提高 cos φ ，采用半開口槽。因此，要將一個(gè)線圈邊一分為二， 即分成左、右兩半，稱為 “分 片式”線圈，見圖 3 — 5 。兩個(gè)分片式線圈在端部將對(duì)應(yīng)的各匝并聯(lián)在一起，構(gòu)成線圈的上層邊及下層邊。 

      槽絕緣 4 可采用 2 層 0.25mmNMN. 槽絕緣厚度的取舍規(guī)律同散嵌 線，即理想狀況下，可采用 2 層 0.2mmNMN ；否則，要采用 2 層 0.25mmNMN ，甚至 2 層中間還要加 1 層 0.05mm 的亞胺膜。層間絕 緣采用 1.0mm 的環(huán)氧玻璃布板。 

      2) 開口槽成型繞組 

      與半開口槽相比， cos φ 較低， 但嵌線方便。 

      六安江淮電機(jī)有限公司生產(chǎn)銷售的高壓電機(jī)主要有6KV，10KV高壓三相異步電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)品類型有繞線型、鼠籠型，以及空壓機(jī)專用高壓電機(jī)和磨煤機(jī)專用高壓電機(jī)等，歡迎廣大新老用戶咨詢選購。


關(guān)鍵詞：六安江淮高壓電機(jī),高壓電機(jī)的五種絕緣結(jié)構(gòu)