立帜低压电网 目前国内外电机定子绕组绝缘工艺方案主要有两种：一是用富树脂粉云母带连续绕包绝缘，进行模压固化；另一种是用胶含量为7%左右少胶粉云母带连续绝缘后嵌入定子铁心槽内，然后通过真空压力浸渍———VPI工艺完成对绕组的浸漆，使绕组绝缘层内富含树脂同时使绕组与铁心形成一个整体。少胶VPI技术的电机其电气性能好，机械强度高且具有好的导热性能。采用VPI技术的电机，可减薄绝缘厚度，提高电机效率和材料的有效利用率，简化生产工艺，缩短制造周期。由于VPI技术的独特的优越性，因此其应用越来越广泛。我公司自1999年开始经过几年试验研究最终将VPI技术应用于电机产品的制造。

　　1　选材试验

　　在VPI绝缘系统中少胶粉云母带和浸渍漆是两个主要绝缘材料，它们的树脂类型有环氧型和聚酯亚胺型，少胶粉云母带胶粘剂与浸渍树脂的类型在理论上应相溶匹配，即少胶粉云母带胶粘剂与浸渍树脂应为同一类型。只有这样匹配的绝缘体系其电气和机械性能才较为理想。对于非同类型的树脂匹配组合，相溶性的问题是关键。为此我们进行了试验验证。

　　1．1　少胶粉云母带与浸渍漆的匹配组合

　　对部分绝缘材料厂为我们提供的试验用少胶粉云母带和浸渍漆，我们根据少胶带和浸渍漆的树脂类型，进行了如下组合匹配试验。

　　（1）环氧类粉云母带＋环氧类浸渍漆（同类）

　　组合1 XY＋G组合2 SY＋G

　　组合3 HZ＋G

　　（2）聚酯亚胺类粉云母带＋聚酯亚胺类浸渍漆（同类）

　　组合4 HJ＋H

　　组合5 XY－1＋H

　　（3）环氧类粉云母带＋聚酯亚胺类浸渍漆（非同类）组合6 SY＋H

　　1．2　试样制备及VPI浸漆工艺

　　试样线芯为13×51×1200mm标准铝棒，设计绝缘结构电压等级为6kV级，单边绝缘厚度为1．6mm，手工包云母带层数为5～6层。

　　绝缘处理过程：

　　1．3　试样常规性能数据

　　六种匹配组合绝缘结构试样主要性能数据测试结果与质量水平见表1。试样质量水平评定按JB／T50133—1999《中型高压电机少胶整浸线圈产品质量分等》标准进行。

　　从试验结果可见，同类型的匹配组合其性能数据均达到一等品及以上水平。在同一类型绝缘体系中由于生产浸渍漆的厂家与少胶粉云母带厂家不同胶粘剂与浸渍漆在配方上存在差异因而性能上也存在差异。少胶粉云母带和浸渍漆为非同类树脂的组合6，其质量水平勉强达到合格品，说明非同类组合少胶粉云母带的胶粘剂与浸渍漆相溶性差，因而其性能不理想，质量水平的等级表明其绝缘性能的可靠性和使用寿命等的差异。要达到高的质量水平则须整体的质量水平都很高：绝缘材料，绝缘结构，制造工艺等。由此验证少胶粉云母带胶粘剂与浸渍漆是否相溶匹配是绝缘结构性能可靠之必须保证条件。

　　1.4电压耐久性试验

　　一种绝缘结构能否保证电机长期运行可靠，还须对绝缘结构进行电压耐久性试验，考核其质量水平。据我们了解目前国内在这方面进行了耐久性试验的绝缘结构组合只有HJ＋H体系。铝芯试棒，设计绝缘结构电压等级为10．5kV级，主绝缘单边绝缘厚度为2．5mm（含防晕层）。常温下的电压耐久性试验方法按JB／T50133—1999《中型高压电机少胶整浸线圈产品质量分等》标准执行，试验场强为10kV／mm，试样数为5只。热电耐久性试验参照美国GE公司标准，热态温度为120°C，试验场强为10kV／mm，试样数为7只。试验结果见表2。

　　试验数据表明，该绝缘结构组合用于10kV级电压等级绝缘结构，主绝缘单边绝缘厚度（含防晕层）2．5mm的少胶VPI技术电机，可以保证电机长期可靠运行。

　　2　电机应用

　　在组合试验的基础上，对国产绝缘材料少胶粉云母带和浸渍漆进行了性价比的分析，我们认为HJ＋H（即聚酯亚胺体系）少胶粉云母带和浸渍漆的组合较为理想。采用该组合形式进行电机产品应用试验验证。首批投试验证的电机产品型号分别为：TK280－10／990 280k W6kV两台和JY3－450－4 355k W10kV两台。电机的VPI处理工艺过程依据试样的制作工艺过程，在抽真空和加压的时间上进行调整。

　　在制造试验电机的同时为了检测电机产品的质量，同时制作模拟线圈与整机一同进行VPI浸漆烘焙处理，通过对模拟线圈的各项性能的测试了解电机整机的性能水平，以及VPI处理工艺过程主要参数：真空度、压力、浸漆时间等的合理性。6kV电机制作模拟线圈3个，10kV电机制作模拟线圈2个。它们的质量性能指标见表3。

　　从表3可见，模拟线圈的测试结果与选材试验的测试结果存在差异，主要是因为首批投试缺少实际生产经验，在线圈包少胶粉云母带时云母带包扎不服贴松泡，控制烘焙时胶的流失缺乏手段。但其总体性能指标满足电机产品的性能要求，因而电机整机通过了型式试验。吸取了第一次试验的教训，对第二批投试产品YLQ850－12－LS480kW10kV7台，改进和提高线圈的包扎工艺和尺寸控制，电机整机VPI处理工艺进一步调整。对模拟线圈进行了性能测试，线圈瞬时击穿电压≥65kV。其性能数据大大提高。自2002年5月首批试制以来共生产高压电机34台其中10kV级电机产品19台，6kV级电机产品15台。

　　3　结语

　　聚酯亚胺绝缘体系用于10kV级少胶VPI电机绝缘结构是可行的，且性能指标优良。采用VPI技术的电机的绝缘体系少胶粉云母带胶粘剂与浸渍漆应相溶匹配，理想的相溶匹配应是：不仅要求两者树脂类型相同，而且在配方上也应一致，即浸渍漆与少胶带胶粘剂为同一配方，只是少胶带的胶不含固化（或促进）剂。

(责编: 杰 )