少胶云母VPI整浸绝缘技术的应用

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云母在电气产品中的应用

云母在电气产品中的应用云母是一种颜色多样的矿物，在石英、钾长石、长石等岩石中都有发现。

它是一种层状硅酸盐矿物，有很高的隔热性和电气绝缘性，因此在电气行业中应用广泛。

本文将讨论云母在电气产品中的应用。

一、云母的电气性能云母的结构类似于纸张，由层状的硅酸盐矿物组成。

每一层都有一定的负电荷，因此相邻层之间会产生静电力，从而使云母具有良好的电气绝缘性。

另外，云母的分子层之间存在微小的隙缝，这些隙缝是导热性价比较低的空气孔隙，使得云母具有很好的隔热性。

这些性能使得云母被广泛应用于不同机电设备中。

二、云母在绝缘材料中的应用在电气设备中，云母常被用作绝缘材料。

由于其良好的电气绝缘性和耐热性，云母可以被加工成薄片或带状材料，用于包覆电气绕组。

它在电机、变压器等电力设备中都得到广泛应用。

而且，云母可与无机粘合剂组成复合材料，更常用的是将云母与环氧、酚醛等有机树脂复合成云母板，用于电气设备的绝缘结构。

三、云母在电容器中的应用除了绝缘材料，云母还被广泛应用于电容器的制造上。

以陶瓷电容为例，陶瓷电容中的电介质就是云母。

云母因其良好的电介质性能，被广泛应用于高频应用领域。

四、云母在电加热器中的应用云母有很好的热传导性能，因此常被应用于电加热器中。

传统的电加热器是用金属作为加热材料，但金属加热器因导热性好，会造成能量浪费，而且很容易发生短路和其他故障。

而云母电加热器以其耐高温、散热性能好，能够产生均匀加热、节能的优势，因此在一些温度比较高的环境中得到广泛应用。

五、总结云母在电气产品中的应用非常广泛，从电气绝缘材料、电容器到电子附件、电加热器等各个领域都有应用。

以云母为主要材料的电器产品可以带来高度表现和更好的品质，而它们无疑将成为未来电器行业的主要发展趋势之一。

牵引电机用有机硅少胶云母带的应用研究

牵引电机用有机硅少胶云母带的应用研究郑瑞娟1，2，刘冠芳1，2，李晓华1，2，郭大鹏1，2，裴晓梅1，2（1.中车永济电机有限公司，山西永济044502；2.轨道交通牵引电机山西省重点实验室，山西永济044502）摘要：为了探究有机硅少胶云母带的性能对牵引电机绝缘系统可靠性的影响，针对两种进口云母带和两种国产云母带开展了材料基础性能试验、模拟线棒验证以及绝缘系统可靠性评定。

结果表明：胶含量较少、透气性较高的云母带与有机硅浸渍漆的相容匹配性更优，形成的绝缘系统热态介质损耗因数较小、固化率较高，提高了绝缘系统的击穿电压，提升了绝缘系统的可靠性。

关键词：有机硅少胶云母带；模拟线棒；固化率；可靠性评定中图分类号：TM215；TM303.4文献标志码：A文章编号：1009-9239（2022）06-0051-04DOI:10.16790/ki.1009-9239.im.2022.06.009Application Study on Silicone Dry Mica Tape for Traction MotorZHENG Ruijuan1,2,LIU Guanfang1,2,LI Xiaohua1,2,GUO Dapeng1,2,PEI Xiaomei1,2(1.CRRC YongJi Electric Co.,Ltd.,Yongji044502,China;2.Shanxi Key Laboratory of Traction Motor for Rail Transit,Yongji044502,China)Abstract:In order to explore the impact of the performance of silicone dry mica tape on the reliability of insulation system of traction motor,we conducted the material basic performance,laboratory simulation of wire rod,and insulation system reliability evaluation on two imported mica tapes and two domestic mica tapes.The results show that the mica tape with less resin and higher air permeability shows a better compatibility with the silicone impregnating varnish.The formed insulation system has a lower thermal dielectric loss factor and a higher curing rate,which improves the breakdown voltage and improves the reliability of the insulation system.Key words:silicone dry mica tape;simulated winding bar;curing degree;reliability evaluation0引言牵引电机作为轨道交通车辆牵引传动系统中的一个关键部分，正朝着大功率化、小型轻量化和高可靠性方向发展，而采用具有卓越的耐热性能和电绝缘性能的有机硅绝缘系统是轨道交通牵引电机实现其发展目标的关键手段[1-2]。

VPI工艺简介

真空压力浸漆绝缘工艺研究1 真空压力浸漆（简称：VPI）绝缘工艺VPI-真空压力浸渍工艺是将工件预烘去潮后冷却，置于真空环境中，排除白坯线圈内部的空气和挥发物，依靠真空中漆液重力和线圈毛细管作用，以及利用干燥的压缩空气或惰性气体，对解除真空后的浸渍漆液施加一定压力的作用，使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层。

在国内，目前VPI还是一种间隙作业的绝缘工艺。

工件的滴干工序在浸漆罐内进行，其干燥工序一般另设容器或烘箱进行，方式有真空干燥、常压静置干燥或旋转干燥。

VPI-工艺流程：⊙→预烘除湿→入罐→真空排气→真空浸漆→压力浸渍→压力排漆→卸压滴漆→出罐→固化干燥→⊙。

比较：显然，VPI在漆液渗透方面和浸渍方面，远远优于其它浸漆工艺。

在应用方面，VPI 更适合大型高压线圈、多层齐绕磁轭线圈和要求较高的大型绕组、以及其它高压线圈。

理论上，VPI的应用，真空和压力可以做得相当的高，当然成本也高了。

FGH则不然，由于连续作业，以及产量和成本的具体要求，其应用具有一定范围的限制。

在应用试验和实际工作中，我们发现，真空环境对于某一温度条件下的一种浸渍漆液，当其真空度低于某一绝对压力的数值时，亦即达到某一对应的“临界”真空时，会导致该浸渍漆液中大量泡沫和液面大量雾气的产生，即发生“沫化”和“雾化”现象。

“沫化”造成漆液中大量空穴，会阻碍浸渗。

“雾化”致使溶剂或稀释剂大量逸出，会影响固化。

对于压力，原则上加压是为了使漆液更容易进入填充空隙，输漆过程实际上就有一个大气压。

如果绝缘结构内毛细管的润湿性已经平衡，则增加压力对整个绝缘结构的填充并无明显作用，除非在固化时一直维持增加的压力，所以，增加填充的有效途径，是降低漆的粘度和减小绝缘结构空隙、提高毛细管效应，而不是提高压力。

根据“粘度与压力对渗透速率”的试验，其数据显示：当漆液粘度较大时，增大压力对填充速度有较大作用，在漆液粘度小时，增大压力对填充速度的作用不显著。

然而，漆液粘度却对填充速度具有十分显著的影响，二者呈反比关系。

7定子绕组真空浸漆干燥绝缘处理(VPI)工艺守则

定子绕组真空浸漆干燥绝缘处理（VPI）工艺守则1.适用范围本工艺守则适用于中、小型高低压，Y系列电机及其派生电机，定子绕组采用无溶剂浸渍漆真空干燥浸漆的绝缘处理。

2.材料准备：JF-9950-1高压电机真空压力无溶剂浸渍漆；无溶剂高压真空浸渍漆专用稀释剂、清洗剂、硅脂。

3.设备及工量具准备：真空浸漆罐、AHJ节能型高安全浸漆干燥箱、涂-4粘度计、秒表、时钟、行车、吊具、吊架、绕组铁芯搁架等。

4.工艺准备4.1工件上架4.1.1检查定子绕组、绕组绝缘、绕组引出线不应有磕碰、损伤和污染，线圈端部绑扎绳无松散和断裂，槽楔无松动、漏放，工件内外圆干净无铁屑、异物等，否则必须将工件修复、清理干净。

工件内外表面用压缩空气吹净。

4.1.2内压装定子的绕组引出线、机座的两端止口、螺孔、底脚平面必须均匀涂刷硅脂。

定子放置于八角架上，如果绕组端部高出机座端面，必须放置垫块保护绕组端部。

吊运过程中，定子绕组不允许有磕碰、变形，吊攀拧入机座端面螺孔前应涂抹硅脂。

4.1.3外压装绕组铁芯引出线涂刷硅脂，绕组铁芯非出线套入相应规格的铁芯搁架，并将绕组铁芯立放。

根据立放的高度，吊入到相应的八角架内。

吊钩外表面必须备有防护护套，在吊运及吊装过程中，绕组端部不允许有磕碰、变形及机械损伤。

4.1.4工件上架时，必须注意规格相近或立放高度相近的工件放置在用一个八角架内。

工件高度必须低于八角架上端水平面。

4.2吊架入罐4.2.1工件上架后，八角架吊入真空浸漆罐内，吊架在罐内叠放总高度应低于1800mm，使用专用四脚吊钩起吊架子。

八角架缺口或架子端面长边中心对准真空浸漆罐内进气管。

4.2.2吊架进罐位置放置：工件铁芯长度较长和工件外径较大的应放置在中、上层，最上层工件最高点必须低于出风口位置250mm.4.2.3吊架进罐时必须作如下记录：浸漆工件规格、数量、日期、班次、时间等项目，操作者必须签字。

4.2.4检查真空浸漆罐端面密封圈应全部嵌入密封槽，行车吊放罐盖于真空浸漆罐上，用专用紧定工具将真空浸漆罐和罐盖间密封压紧。

6KV电机VPI绝缘缺陷局部处理方案设计及成功实践

１５／（ｎ１ｊ－．３０４＋．＝．Ｘ６ｌ１５Ｘ１００Ｘ２Ｘ２＿０５ — ０
９８Ｘ１－．Ｘ２］ｃ５．６／５０６４斗Ｌ —２２０
（．）２４
假定假定所选绝缘厚度为２毫米，则外施场强
ＥＵ／＝０５ｋ／ｍ＝２１．（Ｖｍ）
其单边绝缘厚度取２３．毫米足够，考虑检修绝缘裕度，其单边绝缘厚放大至３米。毫对选定绝缘材料及其厚度的估算验为历次耐压累积效应系数
证：
要研究、探索一种安全、可靠的少胶ＶＩＰ整
浸工艺高压电机绝缘缺陷局部处理技术，以大幅度降低检修成本，提高检修效率。进行少胶ＶＩ浸工艺６ＶＰ整ｋ电机定子线圈绝缘局部处理，应该从线圈绝缘材料、绝缘结构和工艺过程三个方面考虑。案设计
定子线圈对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云
Ｌ５／（－．５）ｏｏ０Ｘ２Ｘ２］ｘ６［Ｉ０１７Ｘ１＿．３０４＋
（．）２６
对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母带母带时，其单边绝缘厚度为：
及的行业大背景下，高压电机运行、检修时，综合考虑机械因素、历次耐压试验的企业将面临越来越多的少胶ＶＩ浸工艺高Ｐ整
压电机绝缘缺陷修复问题，采用绕组整体更换方式显然不是经济的修理方式，有必的年平均老化速率等因素后，其单边绝缘厚度估算公式为：

汽轮发电机VPI和模压定子线棒的应用比较

汽轮发电机 VPI和模压定子线棒的应用比较摘要：定子线棒作为发电机重要部件,十几年来不断进行技术改进来满足市场的需求。

VPI(真空压力浸漆)技术的发展及应用，使需求容量50-100MW、10.5kV以下电压等级机组的用户也开始要求制造厂家使用VPI线棒。

在市场竞争压力下，迫使制造厂家把此技术用在此类型的机组上来满足业主需求。

导致双方在交货工期和价格上多有分歧。

本文针对75MW、10.5kV的定子线棒分别选用VPI线棒和模压线棒在定子设计、制造和运行进行对比分析，给用户根据自己的实际需求在选取同类型机组时，提供一定的参考。

关键词：汽轮发电机组；定子线棒；VPI线棒；模压线棒随着国内电力的发展，发电机容量增长迅速，电压等级也相应的提高，对大容量机组的定子线棒提出了更高的要求，容量150MW、电压等级15kV以上空冷汽轮发电机定子线棒如今逐步采用了VPI技术取代原有的模压技术。

但是，对于电压等级10.5kV以下的机组仍是模压线棒为主。

如今，由于许多业主知道VPI技术，在选择电压等级10.5kV以下空冷发电机组时坚持使用VPI定子线棒，导使制造企业在提供机组时无形中增加了制造成本和工期。

本文具体对容量75MW，电压等级10.5kV的汽轮发电机两种不同工艺的定子线棒从几方面进行比较分析，为用户提供一定的参考。

一、VPI和模压定子线棒工艺原理及优缺点定子线棒模压工艺是国内中小容量机组上应用工艺最成熟、使用最广泛的工艺方法，即定子线棒主绝缘采用胶含量较大的环氧玻璃粉云母带包扎主绝缘，然后将包扎好的定子线棒放入线模，加热模压制成。

优点：线棒制造工艺简单、周期短；设备投资、材料消耗都较低，具有明显的经济性；无论生产线棒或多或少，都能适应。

缺点：主绝缘厚度厚，线棒质量有分散性；制造时对人员要求高。

VPI技术分为单根VPI和整体VPI。

此文只对单根定子线棒VPI与模压线棒进行对比。

单根线棒VPI是定子线棒用胶含量较少的粉云母带包扎绝缘后进行真空压力浸渍工艺，然后再对定子线棒进行热烘固化成型。

国内外高电压少胶VPI绝缘的现状及发展方向

国内外高电压少胶VPI绝缘的现状及发展方向目前高压电机定子线圈主绝缘系统归纳起来可以分为两条技术路线：一条是以美国GE公司的Micadur绝缘和法国A-A公司Isotenax-N绝缘为代表的还阳云母多胶体系，液压或模压成型的连续式绝缘；另一条是以美国西屋公司的Ther malastic绝缘和瑞士ABB公司的Micadur绝缘为代表的环氧粉云母少胶体系，真空压力浸渍（VPI）的连续式绝缘。

对于高压电机而言，少胶VPI绝缘结构中的云母含量显著提高，绝缘内部无气隙，导热性提高，整体性良好，有利于提高绝缘的电器性能、耐电晕性和耐电寿命，从而提高电机的技术指标、运行寿命及运行的可靠性，同时大大简化线圈制造工艺，不但缩短生产周期，降低制造成本，而且有利于提高线圈绝缘质量的稳定性。

１．国外高压电机少胶VPI绝缘的状况目前，代表国际先进水平的少胶VPI绝缘体系如下：1.1美国西屋公司的Themalastic绝缘，浸渍树脂采用环氧酸酐苯乙烯树脂，用顺酐在触媒下雨环氧树脂生成环氧酯半酯化合物，环氧树脂依靠引进的顺酐的双键与苯乙烯其交联反应。

为了提高绝缘的固化交联密度，由加入乙酰丙酮盐，以改善高温介质损耗特征，在冷藏条件下该树脂的粘度在几个月内无明显变化。

1.2瑞士ABB公司的Micadur绝缘是世界上以精工细做闻名的定子线圈主绝缘结构，采用单面密纹的玻璃布作补强材料，它赋予云母带较高的机械强度和较高的云母含量，并采用大鳞片的云母纸制成少胶粉云母带，浸渍树脂常温下具有低粘度的特性，采用0.52的真空度，0.2Mpa的浸渍压力，并根据不同的绝缘厚层度选择浸渍时间，以使定子线圈获得性能良好的Micadur绝缘。

1.3德国西门子公司的Micalastic绝缘，浸渍树脂采用分子蒸馏方法值得高纯度的环氧树脂，甲基六氢苯酐为固化剂，是一种无稀释剂的VPI浸渍树脂，贮存稳定性良好。

该树脂在浸渍时为了获得较低的粘度，需要把浸渍树脂加热至70℃，在热状态下进行浸渍。

电机浸渍树脂的发展和应用分析

电机用浸渍树脂的发展及应用分析张平苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司Development and Application of insulation impregnating resinsZhang PingSuzhou Jufeng Electrical Insulation System Co.,LTD摘要:目前最环保而且电气性能最好的浸渍树脂，测试结果显示是高纯度环氧酸酐浸渍树脂体系，同时高纯度环氧酸酐浸渍树脂有利于高压电机减薄绝缘的进一步发展。

Abstrat: For the high voltage motors, the most applied environment friendly impregnating resin is epoxy-anhydride resin. It is without pungent smell and the volatilization amount in curing process is lower than 2% which makes no micro cavitations exist in the insulation structure. It is benefit for further reduction of insulation thickness.关键词：浸渍树脂；风电；环保；高压电机；高纯度环氧酸酐Kewords: impregnating resins；wind-driven electric generator; environment friendly；the high voltage motors；epoxy-anhydride resin概述：浸渍绝缘材料的应用通常根据电机来选配，微电机通常采用有溶剂漆，但根据电机的性能要求也选用无溶剂浸渍树脂。

有溶剂漆在微电机上使用时，其溶剂全部挥发到大气中，挥发量在75%~80%。

无苯乙烯VPI浸渍树脂的研究

年代曾想用发出香味的香精来掩盖苯乙烯气味，但
１ — ３
维普资讯
上海大中型电机
８ｍ／３４ｓｍ的国家有德国、奥地利和瑞典等国，瑞典还规定新建生产车间必须达到小于４ｍ／３。２ｇｍ￣引综上所述，研制无苯乙烯的ＶＩＰ树脂是势在必
国在以往厂房设计时没有考虑过从地沟排风，现而在利用现有厂房改造难度太大，此只有从浸渍树因
苯乙烯的毒性其实与甲苯相当（可允许浓度都
为２０ｇｍ）但人们对苯乙烯这类焦炭气味很敏１ｍ／３，
脂改进方面着手。１３苯乙烯的环保意识．随着经济发展，人们对环保意识也越来越强，由于苯乙烯的特殊气味和在较高蒸汽浓度下有害的刺激性和麻醉作用，因此一直受到人们的关注。许多国家对生产场所里苯乙烯蒸汽可允许浓度作了强制实施的规定，而且具体要求日趋严格。规定８内重ｈ量法测定的平均值为２０ｇｍ的国家有美国（１ｍ／３各州不一，最高的为４０ｇｍ）法国、士和中国等，２ｍ／３、瑞
行。本文将通过对各种技术路线的分析及部份的试
分子量
比重
表１三种最常用稀释剂性能表
ＳｔＶＩｒ１ＤＰＡ
１４Ｏ
０９．Ｏ
ｌ８１
０８．９
２６４
１１．２
验数据作如下介绍。２西门子公司的纯环氧酸酐树脂体系２世纪６０ｏ年代开发了Ｍｃｌｔ绝缘，ｉａｉａｓｃ浸渍树脂为双酚Ａ分子蒸馏环氧树脂，固化剂是甲基六氢邻苯二甲酸酐。双组份混合后树脂粘度较大，在７℃才能达到０００００５ａｓ０．～．Ｐ・。少胶粉云母带粘２２合树脂主要使用脂环族环氧树脂（Ｃａ司Ｃ一如ｉ公ｂＹ１５Ｃ一９和胺类促进剂组成，７或Ｙ１）７由于该两组份不发生化学反应，因此少胶粉云母带有很长贮存期。进行ＶＩＰ工艺处理时，浸渍树脂渗入到少胶粉母带

国产含促进剂少胶粉云母带应用研究

睫。本文着重对国内新开发的一种含锌离子促进剂少胶粉云母带ＤＥＣＪ — Ｍ的各项性能及其生产的
定子试验线圈各项性能进行了试验研究，分析了其
母带中，而不是浸渍树脂中。国内外与纯环氧酸酐树脂体系配合使用的含树脂固化促进剂少胶粉云
中的各绝缘材料进行国产化研究及应用已迫在眉
子线圈的主绝缘主要由少胶粉云母带和浸渍树脂组成，根据浸渍树脂类型不同，少胶粉云母带分为含树脂固化促进剂和不含树脂固化促进剂两种。
若浸渍树脂为纯环氧一酸酐体系，为保证浸渍树脂贮存稳定性，树脂固化促进剂往往添加在少胶粉云
７．２８．１
４．４瞬时击穿试验在油槽中对试验线圈进行瞬时工频交流击穿
试验，升压速率约ｌｋＶ／ｓ，击穿结果见表４。
（１）国产含促进剂少胶粉云母带ＤＥＣＪ — Ｍ的材
料性能与进口少胶粉云母带Ｂ、Ｃ接近。（２）国产含促进剂少胶粉云母带ＤＥＣＪ — Ｍ具有良好的包扎丁艺性。
母带种类较多，它们的基本成分及比例接近，主要
替代进口少胶粉云母带，并作为大型高压电机定子线圈主绝缘的可能性。
是树脂基体和促进剂存在一定差异。如西门子公
司的Ｍｉｃａｌａｓｔｉｃ绝缘体系配合使用少胶粉云母带
东方电机））２０１３年第１期

空冷汽轮发电机定子整浸VPI国产材料应用研究

［文章编号］１０ —４８（０２０—０６００３６４２１）１０４—５
空冷汽轮发电机定子整浸ＶＰ国产材料应用研究Ｉ
何智蓉，陈勇，陈永庚，彭涵
（中国长江动力公司集团，湖北武汉４０６）３０８
冷却，时防止铁芯槽楔与线圈松弛，除铁芯与线同消
棒之间的振动磨损，因此发电机定子整浸是真正意义上的ＶＰ，冷发电机适合采用整浸ＶＰ绝缘技Ｉ空Ｉ
术．
恒张力包带机对线棒进行包扎．始包带张力为５初０Ｎ时，少胶带有掉粉现象，调整包带张力为４少５Ｎ，
尺寸相差较大，使线棒表面凹凸不平．主要由于包扎
外技术引进阶段，ＶＰ整浸研究才刚刚起步．对Ｉ空冷汽轮发电机的优越性在于机组省掉了定子线棒为单匝双排条式，边主绝缘厚度为２４单．
１定子线棒绝缘结构
ｍｎ．间绝缘采用胶含量为５多胶板，棒经过１排Ｏ，９６线
第２７卷第１期
何智蓉等空冷汽轮发电机定子整浸ＶＰＩ国产材料应用研究
４７
２２利用仿真模具对白坯线棒真空压力浸渍和烘．焙固化
据见表１从表１数据可以看出，．同一根线棒上窄边
２定子整浸线棒制作
２１线棒包扎．

高压电机定子线圈绝缘工艺方法探讨

高压电机定子线圈绝缘工艺方法探讨摘要近几年，随着国民经济的迅速发展，社会生活的改善，高压电动机的技术也在逐渐进步，对其绝缘的要求也越来越高，必须要生产更先进、更薄、更科学的绝缘材料，以达到增强电动机的核心竞争能力。

因此，对目前的高压电动机绕组的绝缘技术进行了综合的分析和探讨。

关键词高压电机线圈绝缘结构绝缘工艺1 高压电动机自身的绝缘技术1.1 多胶模压绝缘体系多胶模压绝缘系统普遍采用连续绕包、模压成型和嵌线后涂覆的复合绝缘系统，是目前国内应用最广泛的一种技术。

而粉云母带种类繁多，以环氧多胶粉末为最常用。

1.2 少胶粉云母浸渍环氧酸酐VPI 体系在国产电动机生产中，采用的是少胶粉云母-环氧酸酐 VPI系统。

这种绝热系统的主要绝缘选用了少胶单侧增强型高质量的高质量鳞片型粉云母纸型，具有少量增强型助力型的粉云母带，而常用的补强材料有玻纤布和涤纶膜。

由于这种云母胶体中的胶质含量低、渗透能力大，因此可以应用在高压直流电动机中，同时加入某些助燃剂能降低浸出树脂的损耗。

在浸塑型树脂中，常用的是高纯的BPA和4-甲基六氢二乙酯。

但因其粘度高[3]，其对应的浸入温度约为65摄氏度。

环氧酸酐型浸渍树脂不含有任何烯烃，本身具有较低的饱和水蒸气压力，不易挥发，且不会对周边的环境造成一定的污染。

这种方法适用于低压高压，适用于某些大中型的交流电动机。

总体而言，这种绝缘系统具有很高的隔热性能，其耐热度、机械性能、辐射度和对周围环境的影响很少。

而且，还可以节约大量的能量，让整个过程变得更加简单。

1.3 少胶粉云母脂环氧VPI 的绝缘体系的概述在这种绝热系统中，采用酯环族环氧树脂和固化剂，再加入少量的稀释液，使其具有较好的隔热效果。

2 高压电机线圈的具体加工工艺2.1 每部分绝缘的构成、选用及加工工艺2.1.1 股间绝缘的概述股间绝缘是指多条电线间的隔离，其组成是电线本身的绝缘层。

在某些高功率电动机中，选用单一的电线，很可能会增加电动机的电气强度，从而造成电线本身的局部发热和放电。

主绝缘用少胶云母带性能考核评定试验

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王伟锋等：主绝缘用少胶云母带性能考核评定试验
绝缘材料２１，３５００４（）
主绝缘用少胶云母带性能考核评定试验
王伟锋，付岚贵，陈梁
（海电气电站设备有限公司上海发电机厂，上海上２０４）０２０
摘要：为寻找能替代少胶云母带Ａ的其他少胶云母带材料，实现比质比价采购的原则，在国内外少胶云母带材料技术分析基础上，对少胶云母带Ｂ进行了材料固化前性能试验及固化后的力学性能试验，制得的真机定子
１前
言
称其为少胶云母带Ｂ）对其进行了较为全面的考核
评定试验。
世界上发电机制造行业存在着多胶和少胶两
种主绝缘体系。上海电气电站设备有限公司发电机厂是国内为数不多，也是国内最早采用多胶模压绝
缘和少胶ＶＰ两种绝缘体系的大型发电机制造厂Ｉ家之一。工厂自２０００年开始使用技术先进的ＶＰＩ
少胶云母带Ａ两种材料固化前性能的试验，料固材
化后的力学性能试验，进行了６０Ｍｗ和１００６０
供应商提供的材料（本文简称其为少胶云母带Ａ）。
云母带材料是构成大型发电机主绝缘的主体，很大程度上云母带的质量，决定了发电机主绝缘水平。多年的应用实践表明，少胶云母带Ａ在技术上
线棒分别在６０６Ｍｗ和１０００Ｍｗ真机线圈上进行了应用试验。果表明，结与少胶云母带Ａ的性能相比。少胶云母带Ｂ的备项性能均能达到技术要求。关键词：主绝缘；少胶云母带：核评定试验考中图分类号：Ｍ２５５Ｔ１．文献标志码：Ａ文章编号：０９２９２１）５０６４１０ —９３（０００ —０２ —０

少胶绝缘高压电机超薄型主绝缘结构研究

绕包结构是目前高压电机主绝缘普遍采用的结构形式，其优点是可将线圈的直线部分和端部都采用云母带进行绕包，有利于提高主绝缘结构的绝缘可靠性。目前，实现绕包结构的绝缘减薄主要包括减少绕包层数和减薄云母带厚度两种方法。但是，前者可能因为绕包层与层之间的缺陷相互重叠概率增加而导致电压击穿的概率增加，后者则可能因云母含量的减少而引起局部放电，将会导致绝缘老化寿命缩短。因此，高压电机主绝缘减薄是一个综合性课题，需要对绝缘材料、绝缘结构和绝缘工艺等进行综合性研究，才能获得最佳的绝缘减薄技术。
迫弗乙再；ｆ空芾Ｊ应用２０１６，４３（４）
材料与工艺Ｅ№ Ａ
少胶绝缘高压电机超薄型主绝缘结构研究
曾彩萍（湘潭电机股份有限公司，湖南湘潭４１１１０１）
摘要：系统研究了绝缘材料及绕包结构等对高压电机主绝缘性能的影响。采用玻璃云母带与薄膜云母带为主绝缘绕包材料，通过交替半迭包工艺绕包的云母绝缘结构，经高性能环氧酸酐树脂（ＶＰＩ）浸渍固化及薄型低阻防晕材料保护后制作的６ｋＶ和ｌＯｋＶ超薄型高压电机主绝缘结构，表现出优良的电性能和老化寿命，实现了高压电机主绝缘的明显减薄。采用该超薄型绝缘结构制造的高压电机绕组温升显著降低，体积明显缩小，制造成本下降。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｃｋｅｄｄｒｙ－ｍｉｃａｔａｐｅ；ＶＯＣＵＵｌＴＩｐｒｅｓｓｕｒｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｎｇ（ＶＰＩ）；ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｍｏｔｏｒｓ；ｍａｉｎ

中小型汽轮发电机定子线棒的几种绝缘工艺比较

第26卷第1期湖　北　工　业　大　学　学　报2011年02月V ol.26N o.1　Journal of H ubei U niversity of T echnology F eb.2011[收稿日期]2010-11-15[作者简介]彭涵(1978-),男,湖南娄底人,中国长江动力公司(集团)工程师,华中科技大学硕士研究生.研究方向为电机设计及电机新技术开发.[文章编号]1003-4684(2011)01-0061-03中小型汽轮发电机定子线棒的几种绝缘工艺比较彭　涵,陈　勇,陈永庚,何智蓉(中国长江动力公司(集团),湖北武汉,430074)[摘　要]分别介绍了中小型汽轮发电机定子线棒的几种绝缘工艺,并就这几种绝缘工艺进行了对比分析,阐述了这些工艺的优缺点,为我国中小型汽轮发电机制造企业选择何种绝缘工艺提供了参考.[关键词]定子线棒绝缘;模压;VPI ;对比分析[中图分类号]TM311[文献标识码]:A 绝缘作为发电机的核心技术,对发电机的稳定性、安全性至关重要.我国广大科技工作者经过50余年的研究工作,在电机绝缘技术方面取得了很大的成绩,使电机绝缘水平不断提高[1].目前国内汽轮发电机定子线棒主绝缘工艺大致可分为:多胶模压、多胶真空液压(V PR )、多胶模压整体V PI 、少胶整体V PI 、少胶单根线棒V PI.前3种属于环氧粉云母多胶体系,采用液压或模压成型的连续式绝缘;后2种则属于环氧少胶粉云母体系,采用真空压力浸渍(V PI )的连续式绝缘.1　几种绝缘工艺简介1.1　多胶模压定子线棒多胶模压工艺是国内应用工艺最成熟、使用最广泛的工艺方法,即定子线棒主绝缘采用胶含量较大(一般为35%以上)的环氧玻璃粉云母带包扎主绝缘和防晕带,然后将包扎好的定子线棒放入线模,直接对线棒导体通入工频大电流,加热模压制成.多胶模压工艺的确定一般按以下程序进行:依据多胶粉云母带凝胶温度和凝胶时间,按热压模具的实际情况和环境温度,拟定热压工艺试验方案,选择合适主绝缘厚度进行模拟线棒制作;对模拟线棒进行电性能和机械性能试验,选择出最佳热压工艺(热压温度和保温时间).1.2　多胶真空液压多胶真空液压(V PR )工艺中定子线棒主绝缘和防晕带的包扎与多胶模压一样,不同的是它采用的是先对线棒进行抽真空并加热干燥,再利用液压介质(如聚乙烯材料)传递热量及压力给包扎好钢板的线棒,在外部加压及包扎钢板热收缩带的同时作用下,线棒主绝缘热压成型,其主要方法如图1.图1　线棒主绝缘热压成型示意图多胶液压工艺的流程如下:电磁线下料———电磁线压花———直线胶化———端部成型固化———主绝缘材料包扎———钢板包扎———V PR 处理固定———V PR 处理———拆钢板———完成.1.3　多胶模压整体VPI多胶模压整体V PI 是将多胶模压制作好的定子线棒,经整机嵌线完成后,增加一道整机真空压力浸渍(V PI )处理工序,意在对定子绝缘补强.1.4　少胶单根线棒VPI少胶单根线棒V PI是定子线棒用胶含量较少(5%左右)的粉云母带连续绝缘后直接进行真空压力浸渍工艺,然后再对定子线棒进行热烘固化,最后进行定子线棒嵌线工序.1.5　少胶整体VPI少胶整体V PI是定子线棒用胶含量较少(5%左右)的粉云母带连续绝缘后,将白坯线棒直接嵌入定子铁心槽内,然后通过真空压力浸渍工艺对绕组浸漆,使绕组与铁心形成一个整体.2　几种绝缘工艺对比分析按定子线棒采用的主绝缘材料进行分类,发电机定子绕组绝缘工艺主要有多胶绝缘工艺和少胶绝缘工艺两大类[2].绝大部分汽轮发电机制造厂仍然以多胶绝缘工艺为主,而国外著名大公司,如ABB 公司、西屋公司、三菱公司等均采用少胶V PI工艺.在此,对传统的多胶绝缘工艺以及目前海外市场青睐的少胶V PI绝缘工艺进行综合对比分析.2.1　多胶和少胶绝缘工艺方法比较多胶和少胶绝缘工艺方法见表1.表1　定子线棒绝缘工艺类别及其优、缺点类别方法描述优、缺点多胶主绝缘(环氧粉云母带胶含量35%～40%左右,云母含量40%～45%左右)[3]多胶模压工艺包绝缘后的线棒直接模压固化简单易行、成本较低,线棒绝缘密实性较差.不适合额定电压高于13kV级的线棒制造多胶真空模压工艺包绝缘后的线棒,经低温真空干燥后再模压固化绝缘层内的挥发物在低温真空干燥阶段被抽去,模压固化后成为密实整体,线棒几何形状和绝缘性能较好.产品绝缘性能较多胶模压工艺好.适用于高压发电机的线棒制造多胶真空液压工艺VPR包绝缘后的线棒,经低温真空干燥后再液压固化绝缘层内的挥发物在低温真空干燥阶段被抽去,液压固化后成为密实整体,线棒绝缘性能较好,但线棒几何形状较差少胶主绝缘(云母带胶含量5%左右,云母含量80%左右)[3]V PI及固化工艺包绝缘后的线棒,经低温真空干燥、浸渍后,再固化生产效率高,产品性能好,但投资较大、复杂,适宜大批量生产2.2　多胶模压、多胶真空VPR和少胶VPI工艺过程多胶模压、多胶真空V PR和少胶V PI工艺过程见表2.表2　典型定子线棒绝缘工艺过程的对比比较内容多胶模压多胶真空V PR少胶V PI设备简单较复杂复杂工艺过程简单较简单复杂生产率低高高液体介质不需要循环利用热介质树脂真空干燥过程无有有线圈品质较低高高品质偏差较大稳定稳定2.3　多胶模压与少胶VPI两种绝缘工艺的优缺点分析多胶模压与少胶V PI两种绝缘工艺的优缺点见表3.表3　多胶模压与少胶VPI的优、缺点工艺类别优点缺点多胶模压单只线棒制造工艺简单、周期短;设备投资、材料消耗都较低,具有明显的经济性;无论线棒生产批量或大或小,都能适应;线棒绝缘层机械强度高主绝缘厚度较少胶V PI厚;定子铁心尺寸较少胶V PI大;线棒绝缘性能不如少胶工艺产品;线棒质量有分散性少胶V PI比多胶模压工艺具有更高的生产效率;云母含量高,绝缘层厚度均匀,有很好的电气绝缘性能、力学性能、耐热性能和耐潮性能,而且长期电老化性能优异;线棒质量的分散性小;可以缩小电机体积设备投资大;用胶量很多而且胶的使用寿命有限;如果采用进口材料则成本较高;单只线棒制造工艺复杂;层压粘接强度较模压线棒差26湖　北　工　业　大　学　学　报2011年第1期　2.4　少胶整体VPI 和少胶单根线棒VPI2种绝缘工艺的优缺点分析少胶整体V PI 和少胶单根线棒V PI 两种绝缘工艺的优缺点见表4.表4　少胶定子整体VPI 和少胶单根线棒VPI 的优缺点分析工艺类别优点缺点少胶定子整体V PI对定子整机浸渍使定子绝缘整体性好,热传导、耐潮性能和机械特性都好;对于中小型电机而言,生产成本相对较低.相对线棒VPI 减少了模具成本浸渍后较难剔除不合格线棒,不易维修少胶单根线棒V PI在线棒嵌线前可对定子线棒进行检测,从而及时剔除不合格线棒.可用于大型发电机设备线棒的生产对中小电机而言,生产成本相对较高,整机热传导、耐潮性能和机械特性相对较差,相对比少胶定子整体VPI 增加了模具成本3　结束语目前,多胶模压绝缘技术与少胶V PI 绝缘技术在发电机制造领域均在使用,而且是非常成熟的绝缘体系,各有优缺点.由于V PI 技术可以最低限度地降低定子线棒绝缘内部的气隙率,降低了线棒的介质损耗,增强了线棒绝缘的电气及机械强度,提高了线棒绝缘导热性,减少了环境、化学等外因对线棒绝缘的损伤,因此,发电设备市场,特别是海外市场对采用少胶V PI 绝缘工艺的发电机非常青睐.但国内中小型汽轮发电机定子线棒绝缘目前还是以多胶模压为主.如何适应发电设备市场的需要,中小型发电设备制造企业还需深入地研究.[　参　考　文　献　][1]　皮如贵,梁智明,漆临生.东方绝缘技术的进步与展望[J ].东方电气评论,2009(23):42-43[2]　冯万里,刘立柱,蔡巨敏,周健.高压电机少胶V PI 绝缘的现状及发展方向[J ].绝缘材料,2003(5):37-39[3]　付岚贵,垒基兰.云母带等主绝缘材料在发电机和高压大电机工业中的应用[J ].绝缘材料通讯,2000(5):9-11A R evie w of Insulation T echnologies of StatorB ar ofMedium and Sm all 2size Turbo 2generatorPEN G Han ,CH EN Y ong ,C H EN Y ong 2geng ,H E Zhi 2rong(Chi na Chang J i an g Energ y Cor p.(Grou p ),W uhan 430074,Chi na )Abstract :This paper introduces several insulation technologies of stator bar of medium and small 2size t urbo 2generator ,which a comprehensively comparative analysis is made on t heir advantages and disadvantages ,and provides a reference for t he manufact urers of medium &small 2size t urbo 2generator in China.K eyw ords :insulation technologies ;comp ressio n molding ;vacuums 2pressure impregnation ;comparative analysis[责任编校:张培炼]36　第26卷第1期彭　涵等　中小型汽轮发电机定子线棒的几种绝缘工艺比较。

vpi是什么意思

vpi是什么意思
VPI是真空压力浸渍工艺的简称，即VacuumPressure Impregnating。

VPI真空压力浸渍设备是高压电机，变压器，电力电容器和纸绝缘的高压电力电缆等电器和电工材料生产过程中重要的工艺设备。

经VPI工艺处理后，绝缘性能好、温升降低、提高效率、增加机械强度、解决运行过程的松动现象、防止短路等绝缘故障、提高防潮能力、延长使用寿命。

相关信息：
上世纪70年代，国内有几家电机制造厂曾经自制VPI设备，但终因技术不成熟、设备性能差，没有引起其他电机制造厂家的兴趣。

后来，铁路部门为保证牵引电机的质量，在具有一定规模的企业试行VPI工艺。

至上世纪末，铁路行业在线电机生产、修理全部改为VPI工艺，促使VPI设备的制造水平得到了飞速的发展。

2000年后，国内的电机行业为了降低电机制造成本、缩短电机制造周期、提高电机制造质量，纷纷推广真空压力浸漆工艺。

新型少胶粉云母带的研制

ｔｉｃ绝缘和瑞士ＡＢ公司的Ｍｉｄｒ缘为代表的Ｂｃｕ绝ａ
１原材料的选择及制造工艺
少胶带是以无碱玻璃布或聚酯薄膜作单面补
强材料，以粉云母纸为基材，胶粘剂粘贴，烘由经焙、卷、割而成。收切
ＡｂｔａｔＡｎｗｔｃｎｌｇｆｌｗａｈｓｅｔｐｎｌｄｎｈｈｏｉｇｏｄｅｉｅ，ｐｗｄｒｍｉａｐｐｒａｄｓｒｃ：ｅｅｈｏｏｙｏｄｅｉａｅｉｃｕｉｇｔｅｃｏｓｆａｈｓｖｏｖｎｏｅｃａｅｎｓｐｏｔｇｍａｅａｓｉｔｄｃｄｈｏｄｅｉｅｔｐｐｌｄｗｔ１ｎａｕａｉｎｐｌｅｔｒｉｎｏ— ｕｐｒｎｔｒｌｉｉｗａｎｒｕｅ．ＴｅｌｗａｈｓａｅａｐｉｉＨ９ｕｓｔｒｔｏｙｓｅｍｉｅｓｌｏｖｅｈ１０ｏｖｎｌｓｉｒｇａｉｇｒｓｎｓｏｅｏｄｉｔｇｔｏｄｅｅｔｃｄｓｉａｉｎｆｃｏｎｉｈｅｅｔｃｉｔｎｉ．ｅｔｓｍｐｅｎｔｅｉｈｗｄｇｏｎｅｒｙ，ｌｗｉｌｃｒｉｓｐｔａｔｒａｄｈｇｌｃｒｎｅｓｔｉｎｉｉｏｉｙＫｅｒｓｙｗｏｄ：ＶＰ；ｌｗｇｌｔｅｐｗｅｃａｅＩｏｅａｉｏｄｒｍｉａｔｐｎ
目前高压电机定子线圈主绝缘系统归纳起来可以分为两条技术线路：１以美国Ｇ（）Ｅ公司的Ｍｉ．ｅｄｒ缘和法国Ａ—Ａ公司ｉｔｎｘ—Ｎ绝缘为代ａｕ绝ｓｅａｏ表的环氧粉云母多胶体系，用液压或模压成型的采连续式绝缘路线；２以美国西屋公司的Ｔｅｍｌ．（）ｈｒａａｓ