Изолация на електрически машини

Съдържание

Топлинни ефекти върху изолацията

Действието на електрическото поле

Пренапрежения и тестови напрежения

Механични ефекти върху изолацията

Излагане на влажност

Определяне на топлоустойчивост на електроизолационни материали

Оценка на устойчивостта на електрическо стареене

Изпитване на изолация при механични натоварвания

Термомеханични изпитвания

Проблеми на комплексните въздействия

Контрол на диелектричната якост

Контрол на здравината на изолацията

Втвърдяване на изолацията и контрол на влагата

Намотаващи проводници

Състави за импрегниране

Съвместимост на материалите

Композитни материали за изолация

Концепции за изолация на намотките

Видове проекти за изолация на жилища

Технология на производство на намотки от кръгъл проводник

Технология на производство на шаблонни намотки от правоъгълен проводник

Технология на производство на намотки със сърцевина

Технология на производство на сърцевини на намотки на големи генератори

Технология за производство на арматурни намотки

Технология за импрегниране на намотки

Ваксер Н. М. Изолация на електрически машини. Урок. - Л., изд. LPI, 1985. Помагалото е предназначено за студенти от специалностите "Електроизолационна и кабелна техника" и "Електрически машини". Наръчникът се занимава с въздействията, на които е подложена изолацията на електрическите машини по време на производствения процеси в експлоатация фактори, които определят живота на изолацията. Описани са основните видове изолационни конструкции и използваните материали и технологични процеси.

Глава 1 КЛАСИФИКАЦИЯ И УСЛОВИЯ НА РАБОТА НА ИЗОЛАЦИЯТА § 1. Класификация на изолацията по предназначение в електрическа машина (ЕМ) По предназначение в ЕМ изолацията може да бъде разделена на следните видове.

Изолация на корпуса - отделя проводниците от магнитопровода (ядро). Изолацията на корпуса е разделена на изолация за високо напрежение, която работи дълго време при интензитет, надвишаващ напрежението на началото на частични разряди, и изолация за ниско напрежение.
Изолация на междуфазни зони и връзки на намотките - разделя различните фази и крайни елементи на фазовата намотка, които работят при различни потенциали.
Изолация на завъртане - разделя навивките в една секция или намотка на намотка.
Изолация на елементарни проводници - разделя проводниците в един оборот или в пръта (едновиткова намотка) на намотката.

Освен това елементите на електроизолационните конструкции включват полупроводими покрития. В различни видове ЕМ могат да се използват всички тези видове изолация или някои от тях. Нека разгледаме използването на изолация в основните типове ЕМ.

Мощни турбо и хидрогенератори, синхронни компенсатори. Номиналното напрежение UH при тези машини е най-високо - 24 kV в турбогенераторите и 18 kV в хидрогенераторите. В чужбина се използва напрежение до 27 kV.

Намотката на статора обикновено е от прътов тип. Съдържа тяло, междуфазна изолация и изолация на елементарни проводници. На фиг. 1 показва разрез на набраздената част на намотката на пръта, който показва основните конструктивни елементи - изолирани плътни и кухи елементарни проводници 1, 2; изолация на тялото4, полупроводникови покрития върху проводници 7 и изолационна повърхност 5. На фиг. Фигура 2 показва местоположението на изолацията между фазовите междини 1 и връзките на намотките 2.

Фиг. 1 Към изолацията на корпуса се поставят високи изисквания по отношение на електрическите свойства, особено по отношение на издръжливостта и устойчивостта на различни натоварвания.

Фиг. 2 Конструктивно изолацията на корпуса на статорните намотки в турбогенераторите и хидрогенераторите е еднаква. Но при равни номинални напрежения в турбогенераторите дебелината на изолацията е с 10,20% по-голяма поради повишените изисквания за надеждност на мощните агрегати с турбогенератори. Изолацията на елементарните проводници трябва да издържа главно на механични натоварвания по време на производството. Тази изолация е от особено значение при машини с принудително (водно) охлаждане, където има кухи проводници. Късо съединение между елементарни проводници, което възниква поради повреда на изолацията, може да доведе до разрушаване на стената на проводника и проникване на вода в изолацията на тялото. Изолацията на елементарните проводници е подложена на термично износване, частични разряди (на места в близост до изолацията на тялото), абразия (при загуба на сцепление между проводниците). Полупроводимите покрития служат за изравняване на електрическото поле в слота и челните части на намотката (подробно в § 21). Намотка на ротора. Номиналното напрежение на намотката на ротора е от 300 до 500 V, съдържа изолация на корпус 1 и намотка 2 (фиг. 3), която е подложена на термично, механично напрежение, замърсяване по време на работа и по време на дълги прекъсвания на работа - на влага.

Фиг. 3 Структурно намотките на ротора са различни. На фиг. 3, а показва бобината на ротор с изпъкнал полюс (n = 30,100 об/мин) на хидрогенератор, а на фиг. 3.6 -сечение на процепа на невиднополюсния ротор (n = 1500,3000 об/мин) на турбогенератора.

асинхронни двигатели. Това е широк клас машини с номинално напрежение от 220 V до 10 kV и мощност от десетки W до няколко MW. Конструктивно обичайното за тях е използването на намотка на намотка в статора, съдържаща тяло и изолация на витка. Въпреки това, в зависимост от напрежението и мощността, работата на изолацията на намотката е много различна.

Изолация на намотката на статора. За намотките на статора могат да се разграничат две основни версии: а) произволна намотка с предварителна изолация на жлеба (Рн 100 kW). Основните елементи на изолацията на тази намотка са: корпус, намотка и изолация на елементарен проводник. Основни влияния: при UH 3000V се добавя електрическо стареене поради частични разряди (особено в EV с работна температура от 180°C). Изолация на намотките на ротора. Фазовите ротори на асинхронни двигатели с ниска мощност имат произволна намотка, тяхната изолация не се различава от подобна статорна намотка със сравнима мощност. Роторните намотки на електродвигателите с висока мощност са направени от голи медни намотки и имат само изолация на корпуса. Поради увеличените механични натоварвания върху намотката (скорост на ротора до 3000 об / мин), изолацията е подсилена с допълнителни уплътнения в долната част на жлеба и под клина.

DC машини.

Изолация на анкерни намотки. При машини с мощност до 10 kW се използва произволна намотка, изолацията не се различава от изолацията на произволните намотки на статора. В арматурите на машини с висока мощност намотките са направени от пръти, с по-малка мощност - от намотки. Изолацията, както и в намотките на статора, е разделена на изолация на тялото, завоя и елементарния проводник. Порадиповишени механични натоварвания върху намотката на котвата (под действието на центробежни сили), изолацията на тялото се подобрява чрез допълнителна изолация на жлеба. Основните ефекти върху изолацията са термични и механични. Изолацията на колектора се състои от междуслойна и корпусна изолация, разделяща колекторните плочи от напорните части и арматурния вал. Основните ефекти върху изолацията са механични и термични. Изолация на главни и спомагателни стълбове. В главните и допълнителните полюси се използват намотки от бобина. Тяхната изолация е разделена на тяло (от полюса и сърцевината) и бобина. Основните ефекти върху изолацията са топлинни.