基于高壓大中型電動機絕緣結構的分析

摘要：筆者通過自身專業研究并查閱相關文獻資料寫作本文，關于對大中型高壓電動機絕緣的結構分析，闡述大中型高壓電動機結構的相關問題，希望可以為學術界提供一定的參考，并為高壓大中型電動機生產企業和相關操作人員提供一定的幫助。

關鍵詞：電動機 高壓大中型 絕緣結構

一、直流電機電樞絕緣結構分析

直流電機電樞絕緣結構，主要由換向器絕緣、繞組絕緣、扎鋼絲絕緣、支架絕緣和層間絕緣等組成。因為所使用的綁扎材料、電壓等級、電樞繞組的不同，電樞絕緣結構某些地方有所變化。

（一）繞組結構型式的不同直接影響著電樞繞組絕緣結構，所以不同的繞組結構型式就有不同的電樞繞組絕緣結構。為了達到提高防潮性能的目的，通常情況下大型直流電機電樞繞組的方式都是連續式絕緣。

1、 匝間絕緣

采用匝間絕緣是因為可以絕緣同一線圈中相鄰的元件，只承受片間電壓。大型直流電機匝間絕緣通常直接采用高強度漆包雙玻璃絲包線或者采用裸銅線外半疊包一層0.1毫米云母帶。

2、對地絕緣

對地絕緣承受的是線圈對鐵心間的全電壓。660V級中型電機一般采用0.14mm醇酸云母帶半疊繞二層或者0.2mm云母箔卷包2層，而1000V級大型電機通常同0.14mm醇酸云母帶半疊繞三層。

3、保護布帶

保護布帶主要是避免主絕緣受到機械損傷。通常B級絕緣電機使用0.1mm玻璃絲帶半疊繞或平繞一層。

4、電樞繞組端部絕緣

絕緣的材料和方式通常跟直線部分一樣，只是對地絕緣比直線部分可以適當少包1-2層。雖然端部對地和層間都存在全電壓，但是因為有層間絕緣和支架絕緣的作用，而且也為了達到改善冷卻條件的目的，因此繞組端部絕緣制造時可以適當減少。

（二）在槽內對線圈的絕緣工作

1、槽絕緣

為了避免線圈被槽口尖棱和槽內毛刺劃傷。B級絕緣：一般使用0.2mm聚脂薄膜一黃玻璃漆布復合絕緣、0.2mm聚脂薄膜一青殼紙復合絕緣，或用0.2mm青殼紙代用。

2、槽底墊條和層間墊條

避免機械對繞組在下線時造成損傷。B級絕緣通常使用0.5mm醇酸柔軟云母板。

（三） 直流電機主極絕緣結構分析

1、成型極身絕緣，主要由環氧酚醛玻璃布熱壓成成型極身絕緣，厚度控制在4mm。

2、里面用0.1mm玻璃絲布圍繞2層，中間圍繞0.2mm醇酸云母箔5層，最外層用0.1mm玻璃絲布圍繞2層。每層間均刷上環氧酚醛漆，每層都用電熨斗熨平。

3、補償繞組絕緣，對地絕緣用0.14mm云母帶半疊繞三層，0.1mm玻璃絲帶半疊繞一層，槽絕緣用0.2mm聚脂薄膜玻璃漆布復合絕緣1層，槽底墊條用0.5mm環氧酚醛玻璃布板一層。

4、主極繞組絕緣有單層式主極繞組和多層式主極繞組。其中單層式主極繞組，匝間墊0.1毫米環氧酚醛玻璃布四層，熱壓成型，首、末兩匝分別加包0.14mm云母帶與0.1mm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0.1mm玻璃絲帶一層作保護絕緣，并浸3404漆—次。

（四） 換向極絕緣結構

換向極繞組固定形式受到用途和電機容量的影響，由于用途和電機容量的不同而有多種不同的形式，以致其絕緣結構也有所區別。換向極繞組通常系包繞銅線繞組，沒有層間絕緣。主極極身包繞和極身絕緣方式完全一樣。螺桿絕緣有兩種：一種是在螺桿上包繞0.1mm環氧酚醛玻璃布熱壓成型，另—種是用壁厚1.0～2.0mm環氧酚醛玻璃布管作為螺桿絕緣。三角墊塊和絕緣墊塊，都是3240環氧酚醛玻璃布板。固定夾絕緣在內用0.3mm柔軟云母板二層，在外用0.2mm絕緣紙板二層，寬度大于固定夾各邊12.5mm，并用直徑Φl玻璃絲繩扎緊。線夾絕緣：線夾處換向極繞組用0.14mm云母帶半疊繞三層，0.1mm玻璃絲帶半疊繞一層，寬度各邊大于線夾各邊50mm。

二、電機絕緣的未來發展

隨著社會的不斷發展，科學技術的不斷進步，生產中的工藝水平不斷進步，我國高壓大中型交流電機絕緣已經用環氧基浸漬漆平-B級膠粉云母帶組成的熱彈性絕緣(所謂熱彈性絕緣是指：使絕緣結構的熱膨脹系數和銅的熱膨脹系數幾乎相等，因而使絕緣是和銅一起膨脹和收縮，絕緣結構能始終附著在銅線表面沒有相對位移，因而不會產生空隙)全部代替了以往的瀝青膠+黑云母帶的A級絕緣結構，并向定子整體浸漆發展。這樣不僅提高了絕緣等級和絕緣電氣強度，而且縮小了電機體積，節約了大片云母材料，進一步提高了絕緣可靠性。

直流電機絕緣發展趨勢是提高絕緣等級并使絕緣薄膜化，其措施是：首先采用芳香族和雜環族樹脂纖維和薄膜(如聚酰胺、聚酰亞胺、聚酰胺亞胺等)來作為電機匝間絕緣和主絕緣。其次采用耐熱浸漬漆(如二苯醚和改良硅有機漆)。這些芳香族和雜環族薄膜具有電氣強度高、耐溫高、強度好、抗腐蝕及耐輻射等優點，采用薄膜絕緣后，不僅絕緣等級可以提高到F級和H級(薄膜材料本身為H級絕緣，在制造大型直流電機中，考慮到浸漬漆，加熱爐和其他配套材料易解決，所以一般做成F級)，使絕緣厚度大大減小，電機體積縮小，因此電機的技術指標和性能，有很大改進。很多企業在采用H級薄膜代替原來B級絕緣方面，已經做了大量的努力，效果比較明顯，獲得大量的實踐經驗，國內各電機制造廠目前已經開始試制F級薄膜絕緣的大型電機。

本文在認真研究相關文獻的基礎上，結合自身實踐經驗，詳細闡述了高壓大中型電動機絕緣結構的相關理論及問題，存在的不足還希望指正，也希望可以給高壓大中型電動機絕緣結構的相關理論提供一定參考。

參考文獻：

[1]冶金工業部自動化研究所.《大中型電機的安裝與維修》.冶金工業出版社，1978，9

[2]洪建寧.高壓大中型電動機絕緣結構分析[J].中小企業管理與科技，2009，11