電機所采用的絕緣材料、絕緣(yuán)結(jié)構、絕緣(yuán)工藝,不僅涉及到電機設計參數的選擇和整體結(jié)構的布局,還關係到電機運行的可靠性和運行壽(shòu)命。絕緣係統各項技術經濟(jì)指(zhǐ)標,在很大程度(dù)上反映電機的設(shè)計和製(zhì)造水平。隨著科學技(jì)術的進步,對絕緣可靠性提出了更高的要求。為此必須(xū)開發和應用新型絕緣材料、合理(lǐ)的絕緣結構、先進的製造工藝和科學的絕緣(yuán)試驗手段,**限度地滿足電氣絕緣係統長期承受電、熱、機械及各種苛刻運行工況的要求。
我國絕緣材料行業是一個高度分散的行業,絕緣材(cái)料分(fèn)為電氣絕緣用漆,電氣絕緣用樹(shù)脂(zhī)浸(jìn)漬纖維製品(pǐn),電氣絕緣用層壓製品、卷繞製品、真空(kōng)壓力浸膠製(zhì)品和引拔製(zhì)品,電(diàn)氣絕緣用塑膠(jiāo)製品,電氣絕(jué)緣用雲母製品,電氣絕緣用膠粘帶、薄膜、柔(róu)軟複(fù)合材料,電氣絕(jué)緣用纖維製(zhì)品,絕緣液體八大類。其中(zhōng)電機用絕緣材料生產企業有(yǒu)數(shù)百家,遍布**,產品質量良莠不齊(qí),對電機(jī)生產企業(yè)而言材(cái)料很難篩選。電機用絕緣材料中,作為絕(jué)緣結構中主要組分的為電磁線、浸漬(zì)漆和槽絕緣,其性能和加工工藝對電機(jī)絕緣結構有著決定性的影響,下文將對(duì)這(zhè)三者的現狀及如何控製其性能質量進行初步分析。
1、電磁線
國內額定電壓為380~690 V的電動機所用標(biāo)準漆包線大多為兩級漆膜,其耐電(diàn)壓強(qiáng)度不夠高(gāo),而且(qiě)多(duō)數漆包線都有小孑L。在使用期間出現熱老化,這種漆變得越來(lái)越脆(cuì),產生裂紋的危險性增大。目前,國內的電磁線隻(zhī)需生產(chǎn)許可(kě)證便可通過3C安全認證,但這並沒有(yǒu)對其相應的溫度指數進行測試,所以無法證明電磁線的溫度指數是否達到了對應的需(xū)求。
對於傳統電(diàn)動機,其電(diàn)磁(cí)線應根據GB/T6109進行性能測(cè)試,必須測試溫度指數,按GB/T 4074.7或GB/T 4074.8進行試(shì)驗。對於變頻電機(jī),根據GB/T6109測試常規性能之外,還要根據GB/T 21707進行耐電暈性能測(cè)試。
2、浸漬漆與浸漬工(gōng)藝
目前國內B、F、H級浸漬漆分為有溶劑漆(qī)和無溶劑漆。B級浸(jìn)漬漆一般用於小功率電機,而F級浸(jìn)漬漆一般用於Y、Y2係列電機,H級浸漬漆一般(bān)用於冶金、防爆、礦山和鐵道牽引電(diàn)機等特種電機。
對於傳統的有溶(róng)劑浸漬漆,由於含有約50%的溶(róng)劑,在烘培過程中溶劑大量揮(huī)發,固化(huà)後,僅有45% 的固體(tǐ)含量,繞組問含有大量氣隙;且溶劑一般為苯係的芳香族化合物,存在一定的毒性,固化烘培中汙染環境(jìng)。無溶劑浸漬漆具有粘結(jié)性好、滲透填充性好、內幹性好(hǎo)、固化物(wù)整體性好、電機溫升(shēng)低、絕緣質量高等特性。在討論(lùn)無溶劑漆(qī)時,要特別強調(diào)發展(zhǎn)非苯乙烯體係的低揮發無溶劑漆。對於環氧型無溶劑樹脂,在(zài)高溫固化時,也(yě)約有20% 的揮發物,同樣不能形成無氣隙絕緣(yuán)。低揮發(fā)份(fèn)聚酯型無溶劑樹脂是(shì)國際(jì)上第三代浸漬樹脂,其(qí)固化速度快,固化過程中(zhōng)揮發物小於5% 。采用適當的浸(jìn)漬工藝,基本上可以形成“無氣隙絕緣”。
由上述可以看出,絕緣漆或樹脂的溫度指數以及(jí)與電(diàn)磁線的化學相容(róng)性(xìng)對電機絕緣而言(yán)至關重要,但國內絕大部分產品沒有(yǒu)進行相關評定。變頻電機對絕緣漆的(de)要求更高,要(yào)求其揮發份越小越好,做到(dào)無氣隙絕緣,提高電(diàn)機絕緣結構的局部放(fàng)電起始電壓,提高絕緣結構壽命。
對於傳統(tǒng)電動(dòng)機,其浸(jìn)漬漆應(yīng)根據GB/T1981.2進行性能測試,溫度指(zhǐ)數根據GB/T 1 1028進(jìn)行測試,並根據GB/T17948.2進行相容(róng)性試驗評定。變頻(pín)電機用(yòng)絕緣樹脂在上述評定的基(jī)礎上,根據GB/T 7354對固化後的絕緣結構進行局部放電測試,有效控製絕緣結構的質(zhì)量。
3、槽絕緣
槽絕(jué)緣材料目前(qián)使用(yòng)NHN、NMN、DMD或F級DMD等由幾種混合物製成。複合材料一般(bān)用(yòng)於傳統電動機的槽絕(jué)緣,但這(zhè)類材料由於(yú)具有有機性,它們不能耐電暈,不適(shì)用於(yú)變頻電機用槽絕緣。
現在(zài)NHN、NMN或F級DMD和(hé)薄膜組(zǔ)成的組合絕緣非常普及。表麵貼有(yǒu)聚酯絨(róng)布的(de)產品應優先選用,而通常需要的是浸漬處(chù)理後全部為F級的材料(liào)。因此,兩層聚酯絨布問夾一層聚酯薄膜的絕緣是一種良(liáng)好的材料。同(tóng)其他材料相比,它在吸收樹脂方(fāng)麵占有優勢。這就意(yì)味著,漆或樹脂流出的危險性減少,可以(yǐ)實現與導線更好的粘接。此外,固(gù)化前定子搬運期滑動減少。槽絕(jué)緣、相間絕緣和線(xiàn)圈絕緣**提高(gāo)到H級。采用成本低廉的厚雲母絕緣可能是一個良好的解決辦(bàn)法。
對(duì)於傳統電動機,其槽絕緣應根據GB/T5591.2進行(háng)性能測試,溫度指數根(gēn)據GB/T 1 1026進行測試。變頻(pín)電機用(yòng)槽絕緣在上述評定的基礎上,根據GB/T 7354對槽絕緣進行局部放電測試,有效控製絕緣結構的質量。
絕緣材料因為使用環境複(fù)雜,老化因素眾(zhòng)多等原因,其性能和產品安全性往(wǎng)往存在很大的隱患。電機絕緣結構和絕緣材(cái)料必須(xū)證明它們相應的溫度指(zhǐ)數和其他相關性能,才能保證電機的使用壽命。隻(zhī)有把相關的標準技術貫徹到底,才能(néng)改變(biàn)電機絕緣質量的現狀,使我國的電機更為可靠、安全,真正做到安全、節能、高效。為了促進我國電機行業健康快速發展,以認(rèn)證(zhèng)帶動電機絕緣結(jié)構和(hé)絕緣材料技術(shù)的進步,建立我(wǒ)國具有自主知識產權的材料基準數據庫(kù)和絕緣結構基準數據庫意義(yì)重大。