10kV 中型交流异步电机绝缘结构和工艺研究

1.引言
　　随着国内电力系统逐步向 10kV 电压等级发展，10kV 中型交流异步电机近几年国内

 

市场需求量逐年增加。
10kV 中型交流异步电机电压等级高、容量小(200～25130kW)、定子线圈匝数多、绕组线线

“

规小，为达到合理的单位体积容量、满足一定的安匝数，绝大多数线圈需要采取 N”形、
“ ”

“

弓 形或 u”形换位结构。因此，线圈设计和制造难度较大。另外，10kV 中型交流异步电

机要求匝间绝缘(绕组线绝缘)厚度 0.7mm 左右、主绝缘厚度 5.8mm，比原 10kV 级电机绝
缘薄得多。为满足上述绝缘要求，我们进行 10kV 中型交流异步匝间绝缘结构、主绝缘结构
和工艺研究。
2.

 

主要材料的选择

2．1

 

电磁线选择

　　如前所述，10kV 中型交流异步电机电压等级高、容量小、定子线圈匝数多、绕组线线
规小、多数线圈需要采取换位结构。电磁线选择不仅会影响线圈绝缘结构，还直接影响线
圈制造工艺和线圈绝缘质量。通过对国内同类产品制造厂所采用电磁线的情况进行调研，
结台我公司的生产情况，我们确定 10kV 中型交流异步电机电磁线使用双玻璃丝云母亚胺
薄膜绕包扁线。该电磁线具有介电强度高、耐电腐蚀性能好等特点。采用这种电磁线绕制线
圈，可避免在线圈绕制过程中边包边绕云母带，从而简化了制造工艺，提高了线圈的外
观和整体质量。根据国内目前电磁线生产厂的情况，我们先后请上海申茂电磁线厂、常熟
电磁线厂和成都三电股份有限公司三个单位提供了适用于 lOkV 中型交流异步电机的双玻
璃丝云母亚胺薄膜绕包扁线，并分别进行了有关电性能试验。试验结果表明电磁线性能指

 

标完全满足标准要求。
2.2

 

云母带的选择

　　为了满足不同用户需要，我们分别采取多胶和少胶云母带材料进行试验研究。为适应
通常的生产工艺，多胶云母带选用东方绝缘材料厂和西安绝缘材料厂生产的 F 级云母带
5440—1；少胶云母带选用东方绝缘材料厂的单面补强和双面补强两种少胶云母带以及上
海云母绝缘材料厂的单面补强少胶云母带。并分别进行了有关性能试验。试验结果表明几

 

种云母带性能均满足标准要求。
3.

 

导线结构及试验

3.1

 

导线结构与电机容量

 

　　对于高压 (≥10kV)、小容量(500kW)交流异步电机，鉴于电磁设计时为达到一定的安

“

匝数，通常把定子线圈设计成多匝结构，建议导线采取 N”

“ ”

形或 弓 形换位结构形式。对

于高压(≥lOkv)和中、大容量(≥500kW)交流异步电机，由于电机的通流量相对较大，可把

 

定子线圈设计成小线规双排并绕的多匝结构，不需要采取换位的导线结构形式。
3.2

 

导线的匝间绝缘及换位方式

　　匝间绝缘位于主绝缘之内，环境因素的影响较小，但它直接绕包在导体上，承受的
温度比其他绝缘高，且在线圈制造过程中，受到的机械力远高于主绝缘，因此，匝间绝

 

缘所处的条件较苛刻。
由于 VPI 绝缘和真空断路器等新技术的应用，为提高匝问绝缘的可靠性和减薄绝缘厚度，
世界各国电机制造厂家都在不断地改进匝间绝缘。六十年代采用了聚酯薄膜玻璃丝包漆包
线，应用到额定电压大于或等于 10kV 的电机上；七十年代相继采用了多种耐热性能为 F

 

级的新型电磁线。
　　过去电机运行中，由于匝间绝缘损坏而返修的高压电机占 62％．现在采用耐热性能