环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用

    摘要：本文简述了高压电机主绝缘发展历史、国内外慨况。主绝缘研究重点是粉云母带
粘合树脂和浸渍树脂，而这二类树脂都是环氧树脂固化体系。本文还介绍了主绝缘材料组
份及制造工艺。包括粘合树脂与恫油酸酐、桐马和硼胺固化剂制备方法。最后对各种主绝缘

  

体系提出所存在问题及今后发展方向。

    一、前言
    高压电机有发电机和电动机之分，从发展历史来看是随着发电容量增加发电机越造越
大，对发电机技术要求也越来越高，大容量发电机的技术发展也带动了电动机技术发展。
发电机产生虽有一百余年历史，但基本结构未显著变化，仅是冷却和绝缘技术进行改进 ，
由此可知绝缘在电机中的重要性。电机的寿命主要也取决于绝缘的寿命，因此把绝缘称作
电机的心脏。在电机中有许多种绝缘材料，最重要的是大型高压电机定子绕组导体的对地
绝缘，又称主绝缘。主绝缘在电机绝缘系统中起着决定性作用。国内外有关科技人员一直
在竞相研制或改进新的主绝缘材料，以提高主绝缘性能，使电机具有更大市场竞争力。比
如德国西门子公司，1957 年引进美国西屋公司 VPI 技术，于六十年代初建立起自已的
Micalastic 绝缘。七十年代作了改进，名称仍为 Micalastic，属于笫二代绝缘系统。1987 年
又作了进一步改进，属第三代 Micalastic 绝缘。至今世界各大电机公司仍在不断改进各自
的绝缘系统，因此主绝缘被认为是可持续发展的课题。而主绝缘材料中改进的主要内容和
重点却正是环氧树脂固化体系。
 
    二、国内外主绝缘才既况
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、国外主绝缘材料演变

    早在 1910 年瑞士哈佛莱公司首先采用虫胶粘合白云母片贴制成云母箔，卷包在线圈上，
加热、加压制造出高压定子线圈主绝缘。1919 年美国通用电气公司用沥青代替虫胶粘贴片
云母制成云母带，然后包绕在线圈上实现了连续绝缘，在绝缘处理上采用真空干燥、真空
浸沥青步骤，排除了绝缘内部空隙，减少了放电破坏，使绝缘质量有较大提高。三十至五
十年代各国就采用沥青真空浸渍。五十年代初美国西屋公司用不饱和聚酯树脂作浸渍树脂，
用聚苯乙烯作片云母粘台剂，研制出 Thermalastic 热弹性绝缘。以后美国通用电气公司用
改性环氧树脂粘结粉云母片混合带子用于汽轮发电机，该液压绝缘称 Micapal。六十年代
瑞士 BBC 研制出 Micadur 绝缘、法国 Alsthom 公司为 lsotenex 绝缘、英国 EEC 为 Novobond
多胶绝缘、曰立公司为 Hipact 环氧绝缘、三菱电机公司为 Dialastic 绝缘、富士电机公司称 F
树脂等。上述各公司的绝缘全部使用环氧树脂，包括西屋公司七十年代也改用了环氧树脂。
 
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、国内主绝缘材料概况

    我国于 1962 年开始研制大电机主绝缘，首先就确立以多胶模压工艺为基础，用酸性聚
酯做双酚 A 环氧固化剂的粘合剂。以后结合我国实际需求研制出桐油酸酐(TOA)为双酚 A
环氧固化剂的多胶绝缘粘合剂，1965 年在哈尔滨电机厂应用成功，1966 年开始在上海电
机厂的定子线棒主绝缘中进行应用工作。七十年代初，TOA 环氧粉云母绝缘已在全国全
面替代沥青片云母绝缘。
 
    我国在七十年代和八十年代一直紧跟世界主绝缘材料发展的步伐。由于 TOA 环氧的热
态机械强度与国外主绝缘材料相比还有一定差距，因此开展大量试验。较有成效的技术路