高压电机定子线圈防晕材料及防晕结构发展现状

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高压电机的绝缘结构设计及防电晕处理

高压电机的绝缘结构设计及防电晕处理高压电机的绕组绝缘结构设计分为高压绕组绝缘线圈的对地绝缘结构设计、高压绕组绝缘线圈的匝间绝缘设计和高压绕组线圈的辅助绝缘结构设计三个部分。

高压电机的绕组绝缘结构的主要作用是隔电，但有些部位同时也起着机械支承、固定或保护的作用。

增安型无刷励磁同步电动机高压绕组绝缘结构设计和防电晕处理是增安型无刷励磁同步电动机设计的核心部分之一。

增安型无刷励磁同步电动机一般都是大型电机，单机功率较大，电压等级为6kV、10kV和13.8kV。

电机绕组电磁线的线规载面积较大，设计采用矩形铜导线，高压绕组采用双层圈式线圈和开口槽嵌线方式的制造工艺。

高压绕组线圈的对地绝缘主要指线圈的槽部直线部分和端部部分绝缘。

在绝缘结构设计时，首先要确定绝缘单边厚度和工艺制造方式，既要考虑电因素，也要考虑机械因素，以及在生产过程中介电强度试验的积累效应，绝缘分散度和实际运行条件下的年平均老化率（绝缘性能的衰减）。

目前，即使是世界上工业较先进的国家，其电机制造工艺水平也参差不齐。

而且对于高压绕组绝缘线圈的绝缘结构设计，虽然都采用VPI真空整体浸渍绝缘处理，但在选用绝缘材料、绝缘结构方式和具体的工艺制造方法，都不完全相同，并依然保留着每个制造厂独有的传统制造工艺方法。

至今在一些电机制造厂里依然并存着数种不同的绝缘结构设计和工艺设计方案。

高压绕组线圈对地绝缘，根据槽部直线部分与端部部分是否采用同一绝缘结构，可分为连续1/2叠绕包式和复合绕包式两种。

连续1/2叠绕包式又可分为真空压力无溶剂浸渍型和热模压一次成形型。

而复合绕包式又可分为全带绕包式热模压一次成形型和箔烘卷包（直线部分）与带绕包（端部部分）热模压一次成形型，复合绕包式槽直线部分绝缘结构设计，可以用云母绝缘带1/2叠绕包，称为全带式绝缘结构；也可以用云母箔烘卷，称为箔烘卷式绝缘结构。

目前国内外电机工业高压绕组线圈的对地绝缘结构设计基本上可分为VPI真空整体无溶剂漆浸渍的环氧玻璃丝带粉云母少胶带绝缘结构和热模压一次成形的环氧玻璃丝粉云母多胶带或箔绝缘结构。

谈高压电机绕组的电晕腐蚀防治

谈高压电机绕组的电晕腐蚀防治高压电机与低压电机最直接的区别，在于电机绕组的制造。

高压线圈绝缘首先必须有足够厚度，其次要采取涂饰防晕漆、包扎电阻带等防晕措施，而浸漆工艺一般为VPI真空压力浸漆，以确保高压电机线圈在运行过程中的安全性和可靠性。

高压电机运行过程中，绕组绝缘承受着较高的电场强度，如果绝缘表面防晕层与定子铁芯接触不良，线圈将会在槽内发生振动，绝缘表面防晕层就会受到损伤，磨损部位将产生严重的电晕放电现象，局部瞬时高温，导致线圈绝缘烧毁。

电晕放电除导致高温效应外，还会产生破坏力较强的化学反应，严重腐蚀绝缘和线圈导线。

为了规避该类问题，规范的电机生产厂家，在高压电机绕组制造质量控制的同时，会在嵌线环节严格操作规范，确保绕组防晕层不受损坏，同时通过垫加柔性绝缘材料的方式，减小线圈与铁芯之间的空隙，强化浸烘固化效果。

什么是电晕放电？电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别，这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。

在直流电压作用下，负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。

在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子。

电场继续加强时，正离子被吸进电极，此时出现一脉冲电晕电流，负离子则扩散到间隙空间。

此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。

如此循环，以致出现许多脉冲形式的电晕电流。

电晕电流这一现象是G.W.特里切尔于1938年发现的，称为特里切尔脉冲。

若电压继续升高，电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大，转变为负辉光放电。

电压再升高，出现负流注放电，因其形状又称羽状放电或称刷状放电。

当负流注放电得以继续发展到对面电极时，即导致火花放电，使整个间隙击穿。

正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子，但不断被推斥向间隙空间，而电子则被吸进电极，同样形成重复脉冲式电晕电流。

电压继续升高时，出现流注放电，并可导致间隙击穿。

防电晕结构及材料参数对电机定子线棒性能的影响

ｃｏｒｏｎａｌａｙｅｒａｔｂａｒｅｎｄａｒｅｇｒｅａｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ；ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｈａｓｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｓ
ｈｉｇｈ — ｖｏｌｔａｇｅＡＣｖｏｌｔａｇｅｗｉｔｈｓｔａｎｄｔｅｓｔ，ｔｈｅｃｏｒｏｎａｉｎｃｅｐｔｉｏｎｖｏｌｔａｇｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｏｆｔｈｅａｎｔｉ－
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｔｈｅａｄｏｐｔｉｏｎｏｆａｎｔｉ－ｃｏｒｏｎａｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｓｔａｔｏｒｂａｒａｎｔｉ — ｃｏｒｏｎａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｍｏｔｏｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎａ
中图分类号：ＴＭ２０１．４４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ０８６Ｘ（２０１３）０３ — ０２０９－０４
ＥｆｆｅｃｔｏｆＡｎｔｉ — ｃｏｒｏｎａＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｔｓＭａｔｅｒｉａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎＰｒｏｐｅｒｔｙ０ｆＭｏｔｏｒＳｔａｔｏｒＢａｒｓ

高压电机定子绕组的防晕结构

高压电机定子绕组的防晕结构从试验入手，阐述了槽部防晕原理是使线圈槽部外表面和铁芯槽部之间的气隙短路以及端部妨晕原理是使槽口外线圈端部表面电位梯度尽量均匀。

标签：高压电机;定子绕组;起晕电压;防晕结构;防晕材料1 高压电机绕组防晕原理1.1槽部防晕原理在生产中，为防止嵌入线圈时损伤主绝缘，线圈槽部宽度尺寸总比铁芯槽宽度小O.3mm以上，因此，高压电机定子绕组槽部外表面与铁芯槽壁之间总有O.3mm以上间隙。

当电机额定电压在6kV及以上时，气隙中最高场强高于空气中不均匀电场下的起晕场强8.1kV/mm而产生电晕，形成电腐蚀，损伤主绝缘。

为防止电腐蚀，绕组槽部需进行防晕处理。

槽部防晕原理是使线圈槽部外表面和铁芯槽壁之间的气隙短路。

1.2端部防晕原理由于槽口处电场集中，使定子绕组线圈端部出槽口处绝缘表面电位梯度很高，额定电压6kV及以上电机的定子绕组相端线圈的槽口处已处于起晕状态。

耐压试验时，若试验电压超过30kV，线圈端部若未进行防晕处理，将会产生严重的沿表面放电甚至闪络，使耐压试验无法进行，因此，高压电机定子绕组线圈端部表面必须进行防晕处理。

要求起晕电压均超过1.5Un。

且单只线棒耐压试验时，要求防晕层不能过热冒烟，无滑闪放电。

防晕的原理是使槽口外线圈端部表面电位梯度尽量均匀。

其方法是：（1）内屏法，在线圈槽口绝缘内部适当部位插入电极（通常可插入1—2个内屏，电极材料是箔或网状导体或半导体），以形成套管型结构，通过电容分压原理来达到表面电位梯度均匀化。

其缺点是工艺太复杂，而且要考虑主绝缘层在线棒成型时的收缩或应力，可能导致埋人的内屏电极起皱或开裂，引起新的电场集中甚至极间短路，使线棒成品率降低，因此较少采用。

（2）线性电阻调节法，通过降低线圈端部的电场集中处的恒定表面电阻来达到电场均匀化。

即在电场集中处涂电阻率不同的半导电漆，其缺点是起晕电压不高，而且不大稳定。

（3）非线性电阻调节法【n，以电阻具有非线性特性的碳化硅为基础制作防晕材料，其电阻率能随电场强度的增加而自动降低，因而能自动调节场强的分布，使端部表面场强的分布比较均匀。

10kV电机定子线圈防晕结构改进

3 结论
改变防晕结构后 ,由于采用了一定的措施 ,降低了端部的电压梯度 ,起晕电压有了显著的提高 ,
表 1 改进前后的防晕结构
原防晕结构
改进后的防晕结构
(烘压数为 76 只) 在 R 处 1Π2 迭包一层高阻带 SDGP20 ×20 ,长度为 180mm , 与低阻搭接长度为 30mm ,高阻带外 1Π2 迭包一层粉云母带
《中小型电机》2003 ,30 (2)
10kV 电机定子线圈防晕结构改进
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10kV 电机定子线圈防晕结构改进
四通 (江西) 电机有限责任公司左建国
摘要本文探讨了 10kV 级电机定子线圈防晕结构改进 ,有利于解决线圈电晕问题 ,提高线圈质量和使用寿命。关键词发电机定子线圈高压防晕
1 电工绝缘手册. 机械工业出版社 ,1990. 2 电机制造工艺学. 机械工业出版社 ,1991.
收稿日期 :2002210208
Improved Halo2proof Structure of Stator Coils in 10kV Generator
Zuo Jianguo
Abstract : The problem concerning improving the halo2proof structure of stator coils in 10kV generator is discussed in this paper. It is favourable to overcoming the halo phe2 nomenon. It conduces to improving the coil’s quality and prolonging service life of the coils. Key words : Generator Stator coils High2voltage Halo2proof

高压电机定子绕组的防晕结构

高压电机定子绕组的防晕结构
高压电机定子绕组的防晕结构是一种特殊的结构，主要用于防止定子绕组熔断而导致高压电机发生晕染。

一般情况下，高压电机定子绕组的防晕结构主要由定子绕组每个槽位使用六芯线组成，其中每三芯线以一种特殊的结构排列成特殊的结构，以充分利用空间。

一般情况下，每三芯线的第一、三芯线使用相同的电流，第二芯线使用与第一芯线相反的电流。

这种结构可以有效的消除定子绕组的热耦合效应，以防止绕组熔断而导致电机晕染。

在安装过程中，每三芯线的位置应尽量保持一致，以便于在安装过程中有效的把握位置，以防止绕组接线不规范而引起晕染。

同时，安装工应认真做好仪表指示，以便检查准确无误，避免电流不规则而影响整个定子绕组的热耦合效应。

高压电机定子绕组的防晕结构

高压电机定子绕组的防晕结构高压电机的定子绕组是电机中的重要部分，用于给定子提供电场力线，从而将电能转化为机械能。

然而，在高压电机运行时，由于电磁场的作用，定子绕组中会产生电弧放电现象，即所谓的“绕组防晕结构”。

绕组防晕结构的设计主要是为了减小或消除电弧放电对定子绕组的损害，并提高电机的运行稳定性和可靠性。

下面我将详细介绍几种常见的高压电机定子绕组防晕结构。

首先，最常见的一种防晕结构是采用绕组绝缘在定子水平面上交叉布置，即所谓的“梯级式交叉布置”。

这种布置方式可以使定子绕组上的电极之间具有较大的距离，从而减小电弧放电的概率。

同时，梯级交叉布置还可以使绕组上的电极产生一定的电场屏蔽效应，进一步减小电弧放电的影响。

其次，另一种常见的防晕结构是采用外罩绝缘。

外罩绝缘是指在定子绕组外部增加一层绝缘层，用于隔离外部环境和绕组之间的电场。

这样可以减小外界环境对绕组的电场干扰，从而降低电弧放电的概率。

同时，外罩绝缘还可以提高定子绕组的绝缘强度，提高电机的安全性能。

此外，还有一种防晕结构是采用油浸绕组。

油浸绕组是指将定子绕组浸泡在绝缘油中，以提高绕组的绝缘性能。

绝缘油具有良好的隔电性能和散热性能，可以有效减小电弧放电的影响，提高电机的运行稳定性。

同时，绝缘油还可以起到冷却绕组的作用，保证电机的高效运行。

最后，还值得一提的是，定子绕组的防晕结构设计还需要考虑绕组材料的选择。

常见的绕组材料有铜、铝等，其中铜具有良好的导电性能和耐热性能，适合用于高压电机的绕组。

此外，绕组中还会加入一些绝缘材料，如绝缘纸、绝缘漆等，用于提高绕组的绝缘强度。

综上所述，高压电机定子绕组的防晕结构设计对于提高电机的运行稳定性和可靠性非常重要。

通过合理的绕组布置、外罩绝缘、油浸绕组以及优良的绕组材料选择，可以有效减小电弧放电的影响，保证电机的安全运行。

高压电机定子绕组的防晕结构

高压电机定子绕组的防晕结构一、防晕结构原理二、防晕结构设计1.材料选择：绝缘层或绝缘套管的材料选择要具有良好的绝缘性能、耐高温、耐压、耐磨等特性，常见的材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰亚胺、氟塑料等。

2.结构安装：绝缘层或绝缘套管应紧密地覆盖在绕组外表面，并采用绝缘粘接剂或者绝缘胶带进行固定，确保其与绕组之间无空隙，以防止电晕放电和电弧产生。

3.绝缘厚度：绝缘层或绝缘套管的厚度应根据电机的额定电压和绝缘材料的性能来确定，一般需要根据电晕放电试验来确定最佳厚度。

4.管状结构：为进一步增强防晕效果，可以采用管状结构，将绝缘层或绝缘套管套在绕组外侧，并使其与定子外部壳体之间形成一定的间隙，以增加电晕放电路径的长度，减小电晕放电的能量，从而有效降低电晕放电和电弧放电的机会。

三、防晕结构应用高压电机定子绕组的防晕结构通常应用于高压电机、大功率电机、高速电机等特殊工况和要求绝缘性能较高的设备中。

例如，用于发电机组、大型压缩机、高压泵等工业设备中。

这些设备的工作环境和工作要求都对电机的绝缘性能有较高的要求，因此需要采用防晕结构来保护定子绕组。

四、防晕结构的优势1.提高电机的安全性：防晕结构能够有效阻止电晕放电和电弧放电的产生，减少由于绝缘破损导致的电机事故，提高电机的安全性和可靠性。

2.延长电机的使用寿命：防晕结构能够降低电机的绝缘损耗，减少绝缘老化，延长电机的使用寿命。

3.提高电机的效率：电晕放电会造成能量损失和振动噪声，使用防晕结构可以减小电机的能量损失，提高电机的效率。

4.减少维护成本：使用防晕结构可以减少电机的故障率和维护成本，降低电机的维修频率和维修难度。

综上所述，高压电机定子绕组的防晕结构是一种重要的设计和应用技术，能够提高电机的安全性、可靠性和使用寿命，减少能量损失和维护成本，具有广泛的应用前景和重要的经济价值。

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绝缘材料
２１，３４００４（）
卢春莲：高压电机定子线圈防晕材料及防晕结构发展现状
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Hale Waihona Puke 高压电机定子线圈防晕材料及防晕结构发展现状
卢春莲
（哈尔滨大电机研究所，哈尔滨１０４）５００摘要：原材料选择、从碳化硅（ｉ）粒性能、杂材料对防晕性能的影响等方面，绍了防晕材料的优化过ＳＣ颗掺介程。一次成型及涂刷型ｌｑｅ防晕结构分别适用于多胶绝缘体系与ＶＰ少胶绝缘体系。预制带的透气性及ａｕｒｃＩ防晕层电阻率的稳定性问题，是制约少胶绝缘体系使用一次成型防晕结构的关键。防晕层的电阻分散性及ＳＣｉ含量是影响防晕效果重要因素。从防晕层外附加绝缘及覆盖漆、响起晕电压因素、影内屏蔽作用等方面介绍了防晕结构及工艺。防晕结构优化计算能从理论上总结出防晕层各项参数的适用范围，为吸收消化国外防晕技术奠定了基础。关键词：压电机；高防晕材料；防晕结构；线性；硅非碳化
ａＡｎｔ－ｒａｔｕｔｅｏｔＳａｏＷｉｉｎｄｉＣｏｏｎＳｒｃｕｒｆｒｈｅｔｔｒｎｄｎｇｏｉｈｆＨｇＶｏｔｇＥｌｃｒｃｌａｅｅｔｉＭａｈｉｃｎｅ
ＬＵＣｈｎ１ａｕ．ｉｎ
中图分类号：ＴＭ３３１０．文献标志码：Ａ文章编号：０９—９３（０００ —０２ —０１０２９２１）４０７５
ＴｈｅＤｅｅｏｍｅＳｔｔｓｆＡｎｔ．ｒｎａｖｌｐｅｎｔａｕｏｉＣｏｏＭａｅｉｌｔｒａｓ
ｐｒｏｍａｅ．Ｏｎ－ｔｐｆｒｉｇｔｕｔｒｎａｑｅｔｕｔｒｏｃｒｎ —ｅｉｔｎｅａｅｓｉａｌｆｒｅｆｒｎｃｅｓｅｏｍｎｓｒｃｕｅａｄｌｃｕｒｓｒｃｕｅｆｒｏｏａｒｓｓａｃｒｕｔｂｅｏ
ｆｃｏｓｆｎｌｅｃｎｔｅａｉｃｒｎｅｆｃ．Ｔｈａｔ—ｏｏａｔｕｔｒｎｔｃｎｌｇａｅｒｓｎｅａｔｒｏｉｆｕｎｉｇｈｎｔ・ｏｏａｆｅｔｅｎｉｃｒｎｓｒｃｕｅａｄｅｈｏｏｙｒｐｅｅｔｄｆｏｒｍａｐｃｓｏｕｅｓｐｌｍｅｔｒｎｓｌｔｎａｅｎｃａｉｒｓｓｅｔｆｏｔｒｕｐｅｎａｙｉｕａｉｇｌｙｒａｄｏｔｎｇｖａｎｉｈ，ｔｅｎｌｅｃｎｆｃｏｓｏｈｉｆｕｎｉｇａｔｒｆ
ｃｒｎｉｃｐｉｎｏｔｇａｄｎｔｒａｓｉｌｏｏａｎｅｔｏｖｌａｅｎｉｅｎｌｈｅｄ．Ｔｈｏｔｍｉａｉｎａｃｌｔｏｏａｔ — ｏｏａｔｕｔｒｅｐｉｚｔｏｃｌｕａｉｎｆｎｉｃｒｎｓｒｃｕｅｃｎｈｏｅｉａｌｓｍｍａｉｅｈａｐｉａｌｒｎｇｆａｔ－ｏｏｎｌｙｒｐｒｍｅｔｒｈｔｗｉｌｅｅｐｆｌａｔｅｒｔｃｌｙｕｒｚｔｅｐｌｂｅａｅｏｎｉｒａａｅａａｃｃｅｓｔａｌｂｈｌｕｆｒｈｅｒｎｆｒａｉｎｆｏｒｅｓａｉｃｒｎｔｃｎｌｇｏｔｔａｓｏｍｔｏｏｖｅｓａｎｔ— ｏｏａｅｈｏｏｙ．Ｋｅｙｗｏｄｈｇ — ｏｔｇｌｃｒｃｒｓ：ｉｈｖｌａｅｅｅｔｉｍａｈｎｃｉｅ；ａｉｃｒｎｍａｅｉｌａｉｃｒａｓｒｃｕｅ；ｏｉｅｒ；ｃｒｎｔ— ｏｏａｔｒａ；ｎｔ— ｏｏｎｔｕｔｒｎｎｌｎａａ— ｂｒｄｍｏｕｎａ
（ｒｉｎｔｕｅｏｒｅＥｌｔｉａｈｎｒ，Ｈａｂｎ１０４，Ｃｉａ）ＨａｂｎＩｓｉｔｆＬａｇｅｒｃＭｃｉｅｙｔｃｒｉ，５００ｈｎ
ＡｂｔａｔＡｎｐｉｉａｉｎｒｃｓｏｎｔ— ｏｏａｓｒｃ：ｏｔｍｚｔｏｐｏｅｓｆａｉｃｒｎｍａｅｉｌａｐｅｅｅｉｔｒｓｆｈｃｏｃｆｔｒａｓｗｓｒｓｎｔｄｎｅｍｏｔｅｈｉｅｏｒｗａｅｉｌａｍｔｒａｓ，ｔｅＳＣａｔｃｅｈｉｐｒｉｌｓ’ｐｒｐｒｉｓａｄｔｅｉｆｕｎｅｆｄｐｎｇｍａｅｉｌｏｈｎｉｏｏａｏｅｔｅｎｈｎｌｅｃｏｏｉｔｒａｓｎｔｅａｔ— ｒｎｃ