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高壓繞組線圈槽部直線部分絕緣防電暈處理

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高壓繞組線圈槽部直線部分絕緣外表面與槽壁之間存在間隙,絕緣外表面與槽壁之間的間隙法向場強,在未作防暈處理時,可視為雙層介質的平板電容器,即絕緣表面單位面積電容與嵌線間隙單位面積的體積電容。它的存在將使繞組線圈表面對地電壓提高。在設計中嵌線的單邊間隙通?刂圃0.35mm以下;繞組線圈單邊厚度若按通常6kV電壓級為2.0mm、10kV電壓級為3.0mm,在這一設定的情況下間隙法向場強的幅值也將增大。依據計算和驗證:均勻電場的起始電離場強為60kV/cm;通風槽口為不均勻電場,其起始場強為8.1kV/cm,不均勻電場起暈場強幅值為11.4kV/cm。所以在6kV電壓級繞組線圈槽部絕緣表面其法向場強和軸向場強都處于起暈臨界狀態,而對10kV電壓級及以上更高電壓等級的電動機繞組線圈的相部就必將產生電暈。

為防止槽部電暈,高壓繞組線圈槽部直線部分絕緣,搭接繞包一層下級無溶劑整浸漬超薄型,厚度為0.06mm×25mm低阻防電暈帶,使通風槽口不均勻電場分布較為均勻,以降低軸向場強,尤其是在繞組線圈、定子鐵心和槽口經防電暈處理之后,槽隙阻抗比防電暈層表面電阻大得多,槽隙間距大小對起始放電電壓已失去影響。所以,再縮小槽隙間距勢必使嵌線的槽隙公差,并將其控制在0.35mm以下已沒必要。因為這將會使嵌線工藝極其困難,同時過小的嵌線間隙將會使具有防暈層的繞組線圈表面,在嵌線過程中破壞防電暈層和主絕緣,而達不到我們所預期效果。
另外,根據巴申定律和氣體放電試驗所驗證的數據和結論,具有防暈絕緣結構的繞組線圈對鐵心相壁的電壓高低,取決于主絕緣厚度、介電系數、防電暈表面電阻率和線圈與鐵心槽壁接觸點之間的長度。如若防電暈層的電阻很低,則只要防暈層有一點穩定的接地點,即可將繞組線圈表面與槽壁間的間隙全部短路。因為低阻防電暈層與槽壁接觸部位已處于低地電位,即將使間隙相對短路而消除了電容,此時也就不會再產生電暈。但是,我們都知道降低防電暈層表面電阻率,是降低絕緣表面對地電壓最有效措施,可是當ρs<102Ω·m時,將會增加防電暈層表面渦流損耗和防暈層主磁通感應電壓所引發的電導損耗。
因此,為了降低防暈層的損耗,實際上防電暈層的電阻率又不能過低。一般情況下,允許防暈層的單位體積中的損耗為3mW/cm3,其相應的防電暈層最小電阻率為103-105Ω·m是合理的。而高于此限也就會產生繞組線圈表面與槽壁接觸點較遠的防電暈層部位不能處于地電位,而其電位的大小是由電容電流在低電阻率的防電暈層上所產生的壓降來決定它的電位。
所以從設計角度來考慮,尤其是熱固性絕緣的線圈表面與槽壁接觸點的點距較大,線圈表面對地電壓又幾乎按線圈表面與鐵心槽壁接觸點與接觸點之間長度倍數的二次方而增高。所以,只能采取有效的工藝措施,最大限度地縮短線圈表面與鐵心槽壁接觸點與接觸點之間的長度,才是降低線圈表面對地電壓和防止電暈產生的最重要的方法。

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