本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種6kV級高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，包括含有導(dǎo)線絕緣層的電磁線圈、繞制于電磁線圈上的主絕緣層，上述電磁線圈上的導(dǎo)線絕緣層和主絕緣層的空隙中含有的環(huán)氧酸酐型浸漬樹脂固化物。本實(shí)用新型專利技術(shù)的優(yōu)勢在于，導(dǎo)線絕緣層和主絕緣層的絕緣強(qiáng)度都有較大提升，而其絕緣厚度卻明顯減薄。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種6kV級高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)
本技術(shù)涉及額定電壓為6kV級(含額定電壓為6. 0kv、6. 3kv、6. 6kv)的F級減薄絕緣的高壓電機(jī)絕緣制造領(lǐng)域，具體涉及一種6kV級(含額定電壓為6. 0kv、6. 3kv、 6. 6kv)的減薄絕緣高壓電機(jī)上使用的絕緣結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
電機(jī)的產(chǎn)生雖有百余年歷史，但工作原理和基本結(jié)構(gòu)一直未有顯著變化，制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展主要體現(xiàn)在冷卻系統(tǒng)和絕緣技術(shù)兩方面，而電機(jī)運(yùn)行壽命的主要影響因素之一是電機(jī)絕緣，毫不夸張地說，絕緣即是電機(jī)的“心臟”。在目前F級中型高壓電機(jī)絕緣的制造領(lǐng)域，真空壓力浸潰技術(shù)(即“VPI”技術(shù))是目前公認(rèn)的應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最先進(jìn)的絕緣制造技術(shù)。在國內(nèi)，自二十余年前就已經(jīng)開始應(yīng)用“中膠整浸VPI”的技術(shù)路線作為電機(jī)絕緣制造和絕緣處理的主要技術(shù)，近十年來，由于技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，國外較為先進(jìn)的“少膠整浸VPI ”技術(shù)也在國內(nèi)越來越廣泛的使用。目前國內(nèi)在該領(lǐng)域的工業(yè)制造方法上，基本上是以上兩種技術(shù)路線并存的 局面。但是，在國內(nèi)廠家，無論是已經(jīng)成熟應(yīng)用的“中膠整浸VPI ”，還是正在逐步推廣的 “少膠整浸VPI ”技術(shù)，都由于存在著諸多缺點(diǎn)比如電機(jī)絕緣的絕緣強(qiáng)度較低、絕緣厚度較厚、電機(jī)運(yùn)行溫升高、產(chǎn)品使用和運(yùn)行壽命短等。這主要是由于VPI技術(shù)中所使用的絕緣材料技術(shù)水平普遍不高而造成的，而且，由于電機(jī)制造企業(yè)過分注重絕緣材料的低廉價格和操作工藝性，從而忽視了通過絕緣材料及絕緣技術(shù)水平的提升達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量提高、產(chǎn)品生產(chǎn)所用材料消耗減少的發(fā)展理念。所以，為了保證高壓電機(jī)的可靠運(yùn)行壽命，電機(jī)設(shè)計(jì)人員和電機(jī)絕緣工程師大多均遵循增加絕緣厚度和絕緣材料的使用量以保證電機(jī)絕緣質(zhì)量的思路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)高壓電機(jī)產(chǎn)品，這樣做雖然在表面上看似乎節(jié)約了絕緣材料的成本(使用價格低廉、性能不高的絕緣材料)，但是由于絕緣厚度厚，相應(yīng)的電機(jī)設(shè)計(jì)尺寸和其他鋼鐵、銅導(dǎo)體材料用量也增加很多，使電機(jī)的總體材料制造一直偏高、電機(jī)尺寸偏大、功率低、 出力小、整個電機(jī)的外形尺寸很大，給人一種傻大黑粗的感覺。如前所述，在電機(jī)制造和電機(jī)絕緣技術(shù)的發(fā)展歷程中，自始至終的核心命題即是 如何在滿足電機(jī)運(yùn)行對絕緣的要求下，設(shè)計(jì)和使用厚度更薄的絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料。所以， 電機(jī)絕緣技術(shù)的水平進(jìn)而涉及到電機(jī)的技術(shù)水平最直觀的指標(biāo)即是絕緣厚度。目前國內(nèi)在使用“中膠整浸VPI ”和“少膠整浸VPI ”技術(shù)生產(chǎn)6kV級高壓電機(jī)的企業(yè)，以絕緣厚度判斷，技術(shù)水平大概分為三個檔次第一類企業(yè)，數(shù)量眾多，其絕緣技術(shù)屬于大眾水平，大多數(shù)使用“中膠整浸VPI ”絕緣技術(shù)(少數(shù)使用“少膠整浸VPI ”技術(shù))，該類電機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)的6kV級(含額定電壓為6. Okv,6. 3kv、6. 6kv)高壓電機(jī)，其匝間絕緣厚度均在O. 55、. 60mm左右，主絕緣厚度在I. 7^2. Omm左右；第二類企業(yè)，隨著絕緣技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)量正在逐步增多，其技術(shù)水平發(fā)展相對較高、建成投產(chǎn)時間較晚并利用后發(fā)優(yōu)勢應(yīng)用了部分先進(jìn)的絕緣材料和技術(shù)，一般使用“少膠整浸VPI ”技術(shù)。其6kv級(含額定電壓為6.0kv、6. 3kv、6. 6kv)高壓電機(jī)的絕緣厚度在O. 50 O. 55mm (阻間絕緣)和I. 3 I. 6mm (主絕緣)的水平；第三類企業(yè)，數(shù)量極少，屬于行業(yè)技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)(目前國內(nèi)僅有I 2家)，該企業(yè)生產(chǎn)的6kv級高壓電機(jī)也使用“少膠整浸VPI”技術(shù)，絕緣厚度為O. 43mm左右(匝間絕緣) 和1.04 1.30_(主絕緣)，是目前國內(nèi)生產(chǎn)的此電壓等級的高壓電機(jī)中最薄的。但是，由于該生產(chǎn)絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量穩(wěn)定性和絕緣裕度仍有不盡如人意之處，故該廠生產(chǎn)的此種薄絕緣結(jié)構(gòu)的6kv級高壓電機(jī)產(chǎn)量較小，一直未成為該廠在該電壓等級產(chǎn)品中的主力。在國內(nèi)專利檢索發(fā)現(xiàn)有一名稱為“適用于高壓電機(jī)的減薄絕緣結(jié)構(gòu)及絕緣處理方法”、專利申請?zhí)枮?01010214455. 5的文獻(xiàn)報(bào)道，該文獻(xiàn)中談到在絕緣層使用聚酯薄膜補(bǔ)強(qiáng)少膠粉云母帶，繞包4層，形成理論絕緣厚度為I. 04mm的絕緣層，經(jīng)不飽和環(huán)氧酯體系浸潰樹脂VPI處理，烘焙固化，試驗(yàn)線圈的擊穿電壓在45kf46kv之間；另一種絕緣結(jié)構(gòu)，使用聚酯薄膜補(bǔ)強(qiáng)少膠粉云母帶和玻璃布補(bǔ)強(qiáng)少膠粉云母帶兩種材料，混合繞包5層，形成理論絕緣厚度為I. 30mm的絕緣層，經(jīng)不飽和環(huán)氧酯體系浸潰樹脂VPI處理，烘焙固化，試驗(yàn)線圈的擊穿電壓在53kf58kv之間(兩種絕緣結(jié)構(gòu)對地絕緣層中使用的云母帶按照該文獻(xiàn)的描述均應(yīng)為厚度為O. 13mm的少膠粉云母帶)；該專利中提到的上述兩種線圈根據(jù)原機(jī)械工業(yè)部JB/T50133-1999標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行判定，結(jié)果為合格，但在該標(biāo)準(zhǔn)中要求6kV級高壓電機(jī)的絕緣擊穿電壓的合格標(biāo)準(zhǔn)最低應(yīng)不少于42kv，而在該文獻(xiàn)實(shí)施例中的擊穿電壓裕度并不大，在使用I. 04mm厚度的絕緣結(jié)構(gòu)時，情況尤其明顯，僅比標(biāo)準(zhǔn)高T4kv。所以，按此文獻(xiàn)的方法(I. 04_厚的絕緣結(jié)構(gòu))批量生產(chǎn)制造高壓電機(jī)絕緣的可能很小，考慮到批量生產(chǎn)時所產(chǎn)生的質(zhì)量偏差，可能會有部分線圈的絕緣水平比較危險(xiǎn)。所以，該文獻(xiàn)中的絕緣結(jié)構(gòu)僅僅在絕緣厚度為I. 3mm時具有較大的絕緣裕度和批量生產(chǎn)的可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本技術(shù)的目的是提出一種6kV級 (含額定電壓為6. Okv,6. 3kv、6. 6kv)高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)及制造方法，以改變我國高壓電機(jī)的普遍落后形象，其主要是通過提升絕緣材料的絕緣水平，減薄單項(xiàng)材料的厚度尺寸，從而使絕緣結(jié)構(gòu)的電氣強(qiáng)度顯著提升，絕緣的總厚度大幅減小，并達(dá)到電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和高質(zhì)量生產(chǎn)、縮小電機(jī)體積和尺寸、節(jié)省生產(chǎn)用材、相近尺寸的電機(jī)功率輸出提升、相同容量的電機(jī)縮小電機(jī)尺寸的效果。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種6kV級高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，包括含有導(dǎo)線絕緣層的電磁線圈、繞制于電磁線圈上的主絕緣層，上述電磁線圈上的導(dǎo)線絕緣層和主絕緣層的空隙中含有的環(huán)氧酸酐型浸潰樹脂固化物。所述電磁線圈由繞組銅扁線根據(jù)設(shè)計(jì)要求繞制若干圈而形成。所述繞組銅扁線含有導(dǎo)線絕緣層，導(dǎo)線絕緣層是由厚度為O. 070±0. 005mm的聚酯薄膜少膠粉云母帶平包若干層，形成具有雙邊絕緣厚度為O. 35mnT0. 40mm的絕緣層。所述的在繞組銅扁線上繞包使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶的厚度為O.070±0. 005mm，其中包含聚酯薄膜、粉云母紙和膠粘劑。所述的在繞組銅扁線上繞包使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶中的聚酯薄膜是厚度為O. 030±0. 003mm、單位面積重量為42±5g、由聚對苯二甲酸乙二醇酯制得的電氣絕緣用聚酯薄膜。所述的在繞組銅扁線上繞包使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶中的粉云母紙為單位面積重量為58±10g的非煅燒型白粉云母紙。所述的在繞組銅扁線上繞包使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶中的膠粘劑為至少含有雙酚A型環(huán)氧樹脂和有機(jī)酸鋅鹽化合物的膠粘劑，膠粘劑的含量為所述云母帶總重量的 2% 12%。所述的主絕緣層是由聚酯薄膜少膠粉云母帶采用50%疊包的方式疊包若干層所形成的，厚度為O. 6mnTl. Omm的絕緣層。所述的主絕緣層中使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶的厚度為O. 09±0. 01mm，其中包含聚酯薄膜本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種6kV級高壓電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括含有導(dǎo)線絕緣層的電磁線圈、繞制于電磁線圈上的主絕緣層，上述電磁線圈上的導(dǎo)線絕緣層和主絕緣層的空隙中含有的環(huán)氧酸酐型浸漬樹脂固化物；所述電磁線圈由繞組銅扁線繞制若干圈而形成；所述繞組銅扁線含有導(dǎo)線絕緣層，導(dǎo)線絕緣層是由厚度為0.070±0.005mm的聚酯薄膜少膠粉云母帶平包若干層，形成具有雙邊絕緣厚度為0.35mm~0.40mm的絕緣層；所述的在繞組銅扁線上繞包使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶的厚度為0.070±0.005mm；所述的主絕緣層是由聚酯薄膜少膠粉云母帶采用50%疊包的方式疊包若干層所形成的，厚度為0.6mm~1.0mm的絕緣層；所述的主絕緣層中使用的聚酯薄膜少膠粉云母帶的厚度為0.09±0.01mm。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李雪，倪永慶，白雙建，
申請(專利權(quán))人：上海同立電工材料有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：
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