專利名稱：6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓電機技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于6Κν以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
高壓電機繞組在使用過程中容易發(fā)生電暈現(xiàn)象，且原因比較復(fù)雜，涉及到繞組絕緣結(jié)構(gòu)、材料的選擇、氣候條件、環(huán)境條件以及加工工藝等。而電暈現(xiàn)象的產(chǎn)生，會導(dǎo)致弧光、繞組匝間短路及燒壞等，或者使電機絕緣表面出現(xiàn)白色或黃色粉末，甚至使絕緣表面燒成許多如蟲蛀的小洞，這些都將縮短電機的使用壽命。因此，采取措施，防止電暈放電的產(chǎn)生越來越受到社會重視，特別是高壓防爆電機，防止電暈放電更是不容忽視的。隨著與國際技術(shù)接軌，對于6Κν及其以上高壓電機，傳統(tǒng)的防電暈結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC60079)的要求，主要體現(xiàn)在1. 5Un、3min沖擊電壓的試驗標(biāo)準(zhǔn)上。按照我國家原來的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，防電暈結(jié)構(gòu)承受1. 3Un、lmin的試驗即為合格，但這種標(biāo)準(zhǔn)在很多危險場所是不能滿足的，仍然存在爆炸的可能，而且影響電機的使用壽命。在當(dāng)前發(fā)電機迅速向大容量、高電壓的發(fā)展過程中，隨著技術(shù)的發(fā)展和認(rèn)識的提高，原國家標(biāo)準(zhǔn)逐步向國際標(biāo)準(zhǔn)靠攏，將1. 3Un (額定電壓)、lmin的沖擊電壓試驗值提高到1. 5Un、3min的沖擊電壓試驗值。以確保6Kv及其以上高壓電機安全可靠的運行。目前，業(yè)界對電機防電暈放電結(jié)構(gòu)有所研究，但尚無較為理想的技術(shù)措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠可靠地防止電暈放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，滿足1. 5Un、3min沖擊電壓試驗值的國際標(biāo)準(zhǔn)要求，保證6Kv以上高壓電機能夠在爆炸場所使用的高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)及其制作方法。實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是該高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)包括由定子鐵芯、繞組線圈和線圈墊塊組成的有繞組定子鐵芯，其中，定子鐵芯設(shè)有下線槽，繞組線圈包括槽內(nèi)線圈和高壓線圈，高壓線圈包括直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜，其中，線圈端部設(shè)有鋼端箍、軟端箍、綁扎繩和小板凳連接線；線圈墊塊包括槽口墊塊、端部斜邊墊塊、極間連接線墊塊；其特征在于定子鐵芯的下線槽內(nèi)壁設(shè)有低電阻漆涂層；槽內(nèi)線圈與下線槽之間、槽內(nèi)線圈與高壓線圈之間以及槽內(nèi)線圈與下線槽開口部位的接觸面分別設(shè)有半導(dǎo)體材料隔層；高壓線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜分別設(shè)有低阻帶防護層；槽口墊塊、端部斜邊墊塊及極間連接線墊塊外表面均設(shè)有低阻漆層和低阻帶層；鋼端箍外表面設(shè)有云母帶層和低阻帶層；軟端箍外表面設(shè)有低阻帶層；綁扎繩包覆有低阻漆層；繞組線圈的層間設(shè)有鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；小板凳連接線外表面設(shè)有低阻帶層和鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；引線電纜包覆有低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層。所述引線電纜包覆的低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層相互之間搭接長度為20 25mm0
一種用于制作上述6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)的方法，是按以下步驟進行
Α.定子鐵芯的防電暈處理將定子鐵芯的下線槽噴涂一層低電阻漆，使該低電阻漆層的電阻系數(shù)在103-105 Ω范圍內(nèi)，待低電阻漆層干固后，在下線槽內(nèi)壁及開口部位鋪一層半導(dǎo)體材料隔層，并使該半導(dǎo)體材料隔層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)；
B.繞組線圈下線的防電暈處理在下線的過程中，下線槽內(nèi)的線圈與線圈之間放置半導(dǎo)體材料隔層，并使該隔層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)，在繞組線圈下線過程中，上下層線圈分別用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)浇壴蝗Γ?br> C.高壓線圈的防電暈處理在下線過程中，從線圈鼻部向內(nèi)將線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜半迭包一層低阻帶并使之電阻系數(shù)103-105 Ω，其中引線電纜部分在低阻帶外再半迭包一層高阻帶；
D.線圈墊塊的防電暈處理先將槽口墊塊、端部斜邊墊塊及極間連接線墊塊分別浸泡低阻漆，浸泡30 60分鐘取出，浙取·多余漆料，形成一層漆膜，待漆膜干固后，外面分別包裹一層低阻帶；
Ε.鋼端箍的防電暈處理先在鋼端箍的外面半迭包一層云母帶，而后再半迭包一層低阻帶；
F.軟端箍的防電暈處理在軟端箍的外表面半迭包一層低阻帶；
G.綁扎繩的防電暈處理將綁扎繩先浸泡低阻漆，浸泡30 60分鐘后，取出，浙取多余漆料，晾干后用于綁扎；
H.小板凳連接線的防電暈處理完成接線后將小板凳連接線包扎，并在其表面半迭包一層電阻系數(shù)在103-105 Ω范圍內(nèi)的低阻帶，外面再用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)桨蝗Γ?.引線電纜的防暈處理在引線電纜焊接、絕緣完畢后，將其表面依次半迭包一層低阻帶、一層中阻帶和一層高阻帶，每2種材料搭接20 25mm ；
J.有繞組定子鐵芯整體浸潰絕緣漆在按上述步驟完成繞組線圈下線后，將有繞組定子鐵芯整體放入浸潰罐內(nèi)，抽真空到< lOOPa，保真空4小時后破真空，然后加壓到彡O. 6MPa,保壓7小時后出罐,在送入烘干爐內(nèi)進行烘干,烘干溫度為160° ±5° ,烘干時間為12 14小時，待完成烘干出爐后，清理有繞組定子鐵芯表面多余的余漆即可。本發(fā)明的高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)及其制作方法，其有益效果為通過對電機定子鐵芯、繞組線圈、線圈墊塊、電機出槽口處、鋼端箍、軟端箍、綁扎繩、小板凳連接線、引線電纜等各部結(jié)構(gòu)所采取的防電暈處理措施，可以消除定子繞組的靜電和尖端防電，使其電場分布均勻。從而能夠有效防止電暈發(fā)生。本發(fā)明與傳統(tǒng)處理方法作了比較試驗，通過試驗證明，采用本發(fā)明的防電暈工藝方法能夠有效避免6Kv高壓電機電暈現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且不起電暈，1. 5Un額定電壓達到和超過國際標(biāo)準(zhǔn)，同時，沒有產(chǎn)生電暈腐蝕作用，高壓線圈起暈電壓可達到6Kv以上，經(jīng)國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對定子鐵芯和繞組線圈分別檢測，在爆炸性氣體混合物中對地耐壓試驗和承受脈沖電壓試驗，其起暈電壓均高于國家GB3836. 3-2010 中 6. 2. 3.1. 3 條和 GB3836. 3-2010 中 6. 2. 3.1. 4 條標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明能夠可靠地防止電暈放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，滿足1. 5Un、3min沖擊電壓試驗值的國際標(biāo)準(zhǔn)要求，保證6Kv以上高壓電機能夠在爆炸場所使用。


圖1是本發(fā)明中帶繞組的定子鐵芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參看圖1，本發(fā)明的6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)包括由定子鐵芯1、繞組線圈3和線圈墊塊6組成的有繞組定子鐵芯，其中定子鐵芯I設(shè)有下線槽，下線槽內(nèi)壁設(shè)有低電阻漆涂層；繞組線圈3包括槽內(nèi)線圈和高壓線圈，其中，槽內(nèi)線圈與下線槽之間、槽內(nèi)線圈與高壓線圈之間以及槽內(nèi)線圈與下線槽開口部位的接觸面分別設(shè)有半導(dǎo)體材料隔層；高壓線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜8分別設(shè)有低阻帶防護層；在線圈端部設(shè)有鋼端箍4、軟端箍5、綁扎繩7和小板凳連接線2，其中鋼端箍4外表面設(shè)有云母帶層和低阻帶層，軟端箍5外表面包覆有低阻帶層，綁扎繩7包覆有低阻漆層；線圈墊塊6包括槽口墊塊、端部斜邊墊塊、極間連接線墊塊，各墊塊外表面均設(shè)有低阻漆層和低阻帶層；繞組線圈3的層間分別設(shè)有鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；小板凳連接線2外表面包覆電阻系數(shù)在IO3-1O5 Ω范圍內(nèi)的低阻帶層和一層鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；引線電纜8依次包覆有低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層，各帶層相互之間搭接長度為20 25mm。 本發(fā)明用于制作上述6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)的方法是先在定子繞組下線的過程中分別對定子鐵芯1、繞組線圈3、線圈墊塊6、鋼端箍4、軟端箍5、綁扎繩7、小板凳連接線2和引線電纜8部分進行防電暈處理，其中
定子鐵芯I的防電暈處理方法是將定子鐵芯I的下線槽噴涂一層低電阻漆，使該低電阻漆層的電阻系數(shù)在103-105 Ω范圍內(nèi)，待低電阻漆層干固后，在下線槽內(nèi)壁及開口部位鋪一層半導(dǎo)體材料隔層，并使該半導(dǎo)體材料隔層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)；這樣處理的目的是可以消除槽內(nèi)靜電和尖端防電，使槽內(nèi)電場分布均勻。繞組線圈3下線的防電暈處理方法是在下線的過程中，下線槽內(nèi)的線圈與高壓線圈之間放置半導(dǎo)體材料隔層，并使該各層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)；在繞組線圈3下線過程中，上下層線圈分別用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)浇壴蝗?，可使各部件靜電傳導(dǎo)出去，各部件電場分布均勻；
高壓線圈的防電暈處理處理方法是在下線過程中，從線圈鼻部向內(nèi)將線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜半迭包一層低阻帶并使之電阻系數(shù)103-105 ω，其中引線電纜部分在低阻帶外再半迭包一層高阻帶，這樣處理不起電暈，1. 5Un額定電壓試驗達到和超過國際標(biāo)準(zhǔn)；
線圈墊塊6的防電暈處理方法是先將槽口墊塊、端部斜邊墊塊及極間連接線墊塊分別浸泡低阻漆，形成一層漆膜，待漆膜干固后，外面分別包裹一層低阻帶，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
鋼端箍4的防電暈處理方法是在鋼端箍4的外面半迭包一層云母帶，而后再半迭包一層低阻帶，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
軟端箍5的防電暈處理方法是在軟端箍5的外表面半迭包一層低阻帶，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
綁扎繩7的防電暈處理方法是將綁扎繩7先浸泡低阻漆，浸泡30 60分鐘取出，浙去多余漆料，晾干后用于綁扎，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
小板凳連接線2的防電暈處理方法是完成接線后將小板凳連接線2包扎，并在其表面半迭包一層電阻系數(shù)在103-105 ω范圍內(nèi)的低阻帶，再用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)桨蝗?，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
引線電纜8的防暈處理方法是在引線電纜8焊接、絕緣完畢后，將其表面依次半迭包一層低阻帶及一層中阻帶和一層高阻帶，每2種材料搭接20 25mm，可實現(xiàn)電場的均勻分布，防止電暈的發(fā)生；
在完成繞組線圈3下線后，再將有繞組定子鐵芯整體進行浸潰絕緣漆處理，即將有繞組定子鐵芯整體放入浸潰罐內(nèi)，抽真空到≤ lOOPa，保真空4小時后破真空，然后加壓到≥O. 6MPa,保壓7小時后出罐,在送入烘干爐內(nèi)進行烘干,烘干溫度為160° ±5° ,烘干時間控制在12 14小時范圍內(nèi)，待完成烘干出爐后清理有繞組定子鐵芯表面多余的余漆，即完成高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)的制作。
權(quán)利要求
1.一種6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)，包括由定子鐵芯、繞組線圈和線圈墊塊組成的有繞組定子鐵芯，其中，定子鐵芯設(shè)有下線槽，繞組線圈包括槽內(nèi)線圈和高壓線圈，高壓線圈包括直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜，其中，線圈端部設(shè)有鋼端箍、軟端箍、綁扎繩和小板凳連接線；線圈墊塊包括槽口墊塊、端部斜邊墊塊、極間連接線墊塊；其特征在于定子鐵芯的下線槽內(nèi)壁設(shè)有低電阻漆涂層；槽內(nèi)線圈與下線槽之間、槽內(nèi)線圈與高壓線圈之間以及槽內(nèi)線圈與下線槽開口部位的接觸面分別設(shè)有半導(dǎo)體材料隔層；高壓線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜分別設(shè)有低阻帶防護層；槽口墊塊、端部斜邊墊塊及極間連接線墊塊外表面均設(shè)有低阻漆層和低阻帶層；鋼端箍外表面設(shè)有云母帶層和低阻帶層；軟端箍外表面設(shè)有低阻帶層；綁扎繩包覆有低阻漆層；繞組線圈的層間設(shè)有鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；小板凳連接線外表面設(shè)有低阻帶層和鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；引線電纜包覆有低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)，其特征在于所述引線電纜包覆的低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層相互之間搭接長度為20 25mm。
3.一種用于制作上述6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)的方法，是按以下步驟進行Α.定子鐵芯的防電暈處理將定子鐵芯的下線槽噴涂一層低電阻漆，使該低電阻漆層的電阻系數(shù)在103-105 Ω范圍內(nèi)，待低電阻漆層干固后，在下線槽內(nèi)壁及開口部位鋪一層半導(dǎo)體材料隔層，并使該半導(dǎo)體材料隔層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)；B.繞組線圈下線的防電暈處理在下線的過程中，下線槽內(nèi)的線圈與線圈之間放置半導(dǎo)體材料隔層，并使該隔層的電阻系數(shù)在106-107 Ω范圍內(nèi)，在繞組線圈下線過程中，上下層線圈分別用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)浇壴蝗?；C.高壓線圈的防電暈處理在下線過程中，從線圈鼻部向內(nèi)將線圈的直線部分、線圈端部、線圈鼻部和引線電纜半迭包一層低阻帶并使之電阻系數(shù)103-105 Ω，其中引線電纜部分在低阻帶外再半迭包一層高阻帶；D.線圈墊塊的防電暈處理先將槽口墊塊、端部斜邊墊塊及極間連接線墊塊分別浸泡低阻漆，浸泡30 60分鐘取出，浙取多余漆料，形成一層漆膜，待漆膜干固后，外面分別包裹一層低阻帶；Ε.鋼端箍的防電暈處理先在鋼端箍的外面半迭包一層云母帶，而后再半迭包一層低阻帶；F.軟端箍的防電暈處理在軟端箍的外表面半迭包一層低阻帶；G.綁扎繩的防電暈處理將綁扎繩先浸泡低阻漆，浸泡30 60分鐘后，取出，浙取多余漆料，晾干后用于綁扎；H.小板凳連接線的防電暈處理完成接線后將小板凳連接線包扎，并在其表面半迭包一層電阻系數(shù)在103-105 Ω范圍內(nèi)的低阻帶，外面再用銅網(wǎng)鏈?zhǔn)桨蝗Γ?.引線電纜的防暈處理在引線電纜焊接、絕緣完畢后，將其表面依次半迭包一層低阻帶、一層中阻帶和一層高阻帶，每2種材料搭接20 25mm ；J.有繞組定子鐵芯整體浸潰絕緣漆在按上述步驟完成繞組線圈下線后，將有繞組定子鐵芯整體放入浸潰罐內(nèi)，抽真空到< lOOPa，保真空4小時后破真空，然后加壓到彡O. 6MPa,保壓7小時后出罐,在送入烘干爐內(nèi)進行烘干,烘干溫度為160° ±5° ,烘干時間為12 14小時，待完成烘干出爐后，清理有繞組定子鐵芯表面多余的余漆即可。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種6Kv以上高壓電機防電暈結(jié)構(gòu)及其制作方法，其主要特點是在定子鐵芯的下線槽內(nèi)壁設(shè)有低電阻漆涂層；繞組線圈中設(shè)置半導(dǎo)體材料隔層，繞組線圈的層間分別設(shè)有鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；高壓線圈的鋼端箍外表面設(shè)有云母帶層和低阻帶層，軟端箍外表面包覆有低阻帶層，綁扎繩包覆有低阻漆層；線圈墊塊外表面設(shè)有低阻漆層和低阻帶層；小板凳連接線外表面包覆有低阻帶層和一層鏈?zhǔn)浇壴~網(wǎng)；引線電纜依次包覆有低阻帶層、中阻帶層和高阻帶層。通過本發(fā)明結(jié)構(gòu)的改進及采用的工藝方法，能夠可靠地防止高壓電機電暈放電現(xiàn)象的產(chǎn)生，并能滿足1.5Un、3min沖擊電壓試驗值的國際標(biāo)準(zhǔn)要求，保證6Kv以上高壓電機能夠在爆炸場所使用。
文檔編號H02K3/04GK103036329SQ20121052264
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者吳宣東, 尹默, 田國群, 季澤偉, 張燕, 胥鵬濤, 張慧, 姜艷, 柴全微 申請人:南陽防爆集團股份有限公司