[發明專利]改善發電機定子線棒導體角部場強分布的方法

有效

• 申請號: 201110300117.8
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102437668A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 滿宇光;胡春秀;袁曉紅;李振海;王洋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: H02K3/32
• 分類號: H02K3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種改善發電機定子線棒導體角部場強分布的方法。

背景技術：發電機發展的一個趨勢是電壓等級越來越高，容量越來越大，這對定子繞組主絕緣提出了新的要求，不但要求電氣和機械性能優異穩定，而且絕緣厚度需要盡可能的薄。要滿足這個要求有兩種方法：一是絕緣材料的更新換代，另一種方法是絕緣與導體結構的優化和完善。對于前者而言，國內電機F主絕緣材料從1987年應用至今，已經有20余年的時間，材料科學的發展以及經濟成本等因素使電機主絕緣材料的變革在相當長一段時間內很難有大的突破。因此，在現有絕緣體系條件下，只能通過第二種方法來對定子繞組絕緣結構進行改進。由于制約著定子繞組性能提高的主要因素就是導線角部場強集中現象，據統計，在發生擊穿事故的定子繞組中，有90％的擊穿點位于線棒的角部。所以需要我們對絕緣內部導體角部電場分布進行改善，以降低角部電場畸變系數，在不降低主絕緣性能的同時，盡量減薄主絕緣厚度，提高槽內導體有效利用率，在有效體積的前提下增大出力，節約成本，促進絕緣技術的發展和進步。

發明內容：

本發明的目的是提供一種降低導體角部最大場強、提高使用壽命和線棒主絕緣的耐電強度的改善發電機定子線棒導體角部場強分布的方法。本發明的技術方案是：一種改善發電機定子線棒導體角部電場強度的方法，定子線棒電磁線采用換位編織完成，兩排電磁線之間插好排間絕緣，在導線窄面每一個換位花處任選一點破壞電磁線絕緣，然后用0.05mm厚的50mm寬聚四氟乙烯薄膜帶半疊繞將表面電阻率≥10⁴Ω，體積電阻率＜5×10⁴Ω·m的半導體膠條固定在編織后的電磁線的上下窄面上，同時通過聚四氟乙烯薄膜帶將電磁線、排間絕緣和半導體膠條纏繞在一起組成導體，將纏繞成一體的導體放入由固定壓模和測壓模組合成的模具中，然后在導體上方再放上上壓模，固定壓模和上壓模的窄面角部壓鐵呈“R”型，R＝2～3mm，固定模再放入導體之前就固定好，對上壓模和測壓模施加壓力，將整個導體壓緊，對電磁線通電流加熱，當溫度達到在150℃時，再次對上壓模和測壓模具施加壓力，將整個導體壓到圖紙要求尺寸，然后保溫1小時，使之前插好的排間絕緣和半導體膠條完全固化，把電磁線、排間絕緣和半導體膠條粘接固化成為一體，導線角部處理完成。本發明當溫度達到在150℃時，保溫1小時，使排間絕緣和半導體膠條完全固化，導線角部處理完成。本發明可以保證固化成型后的導線窄面的半導體膠條角部也達到R＝2～3mm，從而減少了常規導線壓制完畢之后再進行人工倒角的工序，并且保證了角部R的均勻一致，然后電磁線通電流加熱，當溫度達到在150℃時，保溫1小時，使排間絕緣中的膠流出將電磁線粘接在一起并和半導體膠條同時完全固化，將導線固化成為一體。導線角部處理完成。然后包繞主絕緣制成線棒。通過此種處理方式，使導體角部圓角半徑由原來的電磁線圓角半徑r＝0.5mm增加到半導體膠條的R＝2～3mm，降低了導體角部最大場強，場強畸變系數即絕緣內部最大場強與平均場強的比值達到1.7以下，而不經過任何處理的線棒場強畸變系數為2.39，并且通過半導體膠條將露銅點連接起來，使得整個導體表面電位趨于一致，電場分布得到改善，經過此種導線處理的線棒主絕緣瞬時擊穿場強達到33kV/mm，一分鐘逐級耐壓擊穿場強超過25kV/mm。在10kV/mm的電場強度下，老化壽命超過1000h。大大提高了線棒主絕緣的耐電強度。

附圖說明：

圖1為電磁線編織與換位圖

圖2為導線成型結構示意圖

具體實施方式：

如圖1所示的改善發電機定子線棒導體角部場強分布的方法，定子線棒電磁線8采用換位編織1完成，兩排電磁線之間插好排間絕緣5，在導線窄面每一個換位花2處任選一點破壞電磁線絕緣，如圖2所示，采用0.05mm厚的50mm寬聚四氟乙烯薄膜帶6半疊繞將表面電阻率≥10⁴Ω，體積電阻率＜5×10⁴Ω·m的半導體膠條4固定在編織后的電磁線的上下窄面上，同時通過聚四氟乙烯薄膜6帶將電磁線、排間絕緣和半導體膠條纏繞在一起組成導體，之后，將纏繞成一體的導體放入由固定壓模7和測壓模9組合成的模具中，放入的方向如圖2所示。然后在導體上方再放上上壓模3，固定壓模7和上壓模3的窄面角部壓鐵呈“R”型，R＝2～3mm。固定模7再放入導體之前就固定好，對上壓模3和測壓模9施加壓力，將整個導體壓緊，對電磁線通電流加熱，當溫度達到在150℃時，再次對上壓模3和測壓模具9施加壓力，將整個導體壓到圖紙要求尺寸，然后保溫1小時，使之前插好的排間絕緣5和半導體膠條2完全固化，把電磁線、排間絕緣和半導體膠條粘接固化成為一體。導線角部處理完成。