說說絕緣材料在電機行業(yè)中的應(yīng)用
1、直流電機電樞絕緣結(jié)構(gòu)
直流電機電樞絕緣結(jié)構(gòu),是由繞組絕緣、換向器絕緣、支架絕緣、扎鋼絲絕緣和層間絕緣等組成。由于采用的電樞繞組的型式,電壓等級和綁扎材料不同,電樞絕緣結(jié)構(gòu)某些地方有所變化。
1.1 電樞繞組絕緣 電樞繞組絕緣結(jié)構(gòu)隨繞組結(jié)構(gòu)型式不同而有所區(qū)別。為了提高防潮性能,大型直流電機電樞繞組一般采用連續(xù)式絕緣。
1.1.1 匝間絕緣 作用是絕緣同一個線圈中的相鄰元件,只承受片間電壓。大型直流電機匝間絕緣一般采用裸銅線外半疊包一層0.1毫米云母帶,或直接采用高強度漆包雙玻璃絲包線。中、小型電機一般采用雙玻璃絲包線即可。在F級薄膜絕緣大型電機可采用0.05毫米薄膜半疊包一層并 將薄膜“燒結(jié)”在導(dǎo)體上,或加包一層玻璃絲帶。中、小型電機半疊包0.05毫米薄膜一層或?qū)⒈∧ぁ盁Y(jié)”在導(dǎo)體上。
1.1.2 對地絕緣 主絕緣,承受線圈對鐵心間的全電壓。1000伏級大型電機:0.14毫米醇酸云母帶半疊繞三層。660伏級中型電機:0.14毫米醇酸云母帶半疊繞二層(連續(xù)式絕緣)或0.2毫米云母箔卷包2層(套筒式絕緣)。F級薄膜大型電機:0.05毫米聚酰亞胺薄膜半疊繞四層。中、小型F級或H級電機:0.05毫米聚酰亞胺薄膜半疊繞2~3層。
1.1.3 保護布帶 主要保護主絕緣免受機械損傷。一般B級絕緣電機采用0.1毫米玻璃絲帶半疊繞或平繞一層。F級薄膜絕緣一般不用保護布帶,有時為可靠起見,也用0.1毫米玻璃絲帶半疊繞一層。
1.1.4 電樞繞組端部絕緣 絕緣方式和材料一般和直線部分相同,僅是對地絕緣比直線部分可少包1-2層。雖然端部對地和層間都存在全電壓,但主要是因為有層間絕緣和支架絕緣的存在,同時也為了改善冷卻條件,所以繞組端部絕緣制造時適當減少。
1.2 線圈在槽內(nèi)的保護絕緣
1.2.1 槽絕緣 防止槽內(nèi)毛刺或槽口尖棱劃傷線圈。B級絕緣:0.2毫米聚脂薄膜一黃玻璃漆布復(fù)合絕緣、0.2毫米聚脂薄膜一青殼紙復(fù)合絕緣,或用0.2毫米青殼紙代用。F級薄膜絕緣:0.15毫米聚酰亞胺一黃玻璃漆布或0.1毫米聚酰亞胺漆布。
1.2.2 槽底墊條和層間墊條 保護繞組在下線過程中免受機械損傷。B級絕緣采用0.5毫米醇酸柔軟云母板。F級絕緣采用二苯醚玻璃布板或硅有機云母板。
1.3 電樞線圈端部固定絕緣結(jié)構(gòu) 以端部中間帶通風孔四層式蛙繞組為例來說明:
1.3.1 支架絕緣 大型電機B級絕緣,一般最內(nèi)層用0.1毫米玻璃絲帶半疊繞一層,外面包0.14毫米醇酸云母帶半疊繞三層,其外圍繞0.3毫米柔軟云母板二層,外面半疊繞0.03毫米聚脂薄膜帶和0.1毫米玻璃絲帶各一層。F級絕緣一般用硅有機云母帶和云母板來代替醇酸云母帶。
1.3.2 端部層間絕緣 承受線圈層間全電壓和保護線圈免受相互壓傷。B級絕緣一般用0.5毫米襯墊云母板二層,并用0.1毫米玻璃絲布包邊,以免運行中飛散。F級絕緣一般用硅有機云母板或F級薄膜。
1.3.3 扎鋼絲絕 使鋼絲和繞組絕緣起來,并保護繞組免受鋼絲勒傷。靠近繞組先繞0.6毫米黃絕緣紙板一層,外面繞0.5毫米襯墊云母板二層(用玻璃絲布包邊),最外面繞1毫米黃絕緣紙板一層,每層都用玻璃絲帶扎緊。為防止爬電,扎鋼絲絕緣比鋼絲箍每邊寬8-15毫米。為限制鋼絲箍中渦流損耗,每10匝鋼絲間應(yīng)墊0.2毫米石棉紙一層,使之相互隔離。F級絕緣扎鋼絲絕緣,則是采用二苯醚玻璃布板和硅有機云母板。如用無緯帶綁扎端部,則不用墊任何絕緣。
1.3.4 換向器絕緣結(jié)構(gòu) 換向器片間云母在換向器中起片間絕緣和增加換向器彈性的作用,要求含膠量小。一般用1.0毫米或1.1毫米換向器云母板5531。F級絕緣則用硅有機云母板。V型環(huán)在換向器中承受對地電壓,并承受壓圈對換向片的束緊力,一般是由5238蟲膠云母板熱壓成型,厚度1000伏級為2毫米。F級絕緣為硅有機型云母板。為了防止塵埃進入換向器3°面,換向器進行了端面涂封,涂封材料為環(huán)氧酚醛漆,F(xiàn)級絕緣用1053硅有機樹脂。為防止V型環(huán)外露部分在運行中飛散,在V型環(huán)上扎以玻璃絲繩,玻璃絲帶或無緯玻璃絲帶。
1.3.5 電樞整體絕緣處理 電樞在下線完后,浸三次1032或3404漆,以提高防潮性能,并在表面噴1321或8363灰瓷漆,以改善防灰、防油和防霉性能。
1.4 直流電機主極絕緣結(jié)構(gòu) 極身絕緣:承受主極線圈對地電壓。
1.4.1 成型極身絕緣,由環(huán)氧酚醛玻璃布熱壓成成型極身絕緣,厚度4毫米。
1.4.2 用0.1毫米玻璃絲布圍繞2層,再在外面圍繞0.2毫米醇酸云母箔5層,最外層圍繞0.1毫米玻璃絲布2層。層間均刷環(huán)氧酚醛漆,每層均用電熨斗熨平。
1.4.3 補償繞組絕緣 對地絕緣0.14毫米云母帶半疊繞三層,0.1毫米玻璃絲帶半疊繞一層(或用0.17*25B級膠粉云母帶5438半疊繞四層,熱壓成型)。槽絕緣0.2毫米聚脂薄膜玻璃漆布復(fù)合絕緣1層,槽底墊條0.5毫米環(huán)氧酚醛玻璃布板一層。
1.4.4 主極繞組絕緣 單層式主極繞組,匝間墊0.1毫米環(huán)氧酚醛玻璃布四層,熱壓成型,首、末兩匝加包0.14毫米云母帶與0.1毫米玻璃絲帶各一層。多層式主極繞組,匝間絕緣用高強度漆包雙玻璃絲包線或雙玻璃絲包線。外面半疊繞0.1毫米玻璃絲帶一層作保護絕緣,并浸3404漆—次。串聯(lián)繞組(均衡繞組)0.14毫米云母帶半疊繞3層,0.1毫米玻璃絲帶半疊繞一層,并浸3404漆(1千伏級)。絕緣墊圈,3240環(huán)氧酚醛玻璃布板,刷3404漆。厚度根據(jù)爬電距離而定。主極整體絕緣處理:浸3404漆一次,以增加導(dǎo)熱性和防潮能力。
1.5 換向極絕緣結(jié)構(gòu) 換向極繞組固定形式因電機容量、用途不同而有多種形式,其絕緣結(jié)構(gòu)也略有區(qū)別。換向極繞組一般系包繞銅線繞組,無層間絕緣。極身絕緣和主極極身包繞方式完全相同。螺桿絕緣有兩種:—種是用壁厚1.0~2.0毫米環(huán)氧酚醛玻璃布管作為螺桿絕緣,另一種在螺桿上包繞0.1毫米環(huán)氧酚醛玻璃布熱壓成型。絕緣墊塊與三角墊塊,均為3240環(huán)氧酚醛玻璃布板。線夾絕緣:線夾處換向極繞組用0.14毫米云母帶半疊繞三層,0.1毫米玻璃絲帶半疊繞一層,寬度各邊大于線夾各邊50毫米。固定夾絕緣:0.3毫米柔軟云母板二層(在內(nèi)),0.2毫米絕緣紙板二層<在外),寬度大于固定夾各邊12.5毫米,并用直徑Φl玻璃絲繩扎緊。1.6 直流電機其它部分絕緣