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2、主绝缘中的应用作者：陈宗旻【摘要】本文简述了高压电机主绝缘发展历史、国内外慨况。主绝缘研究重点是粉云母带粘合树脂和浸渍树脂，而这二井邀涕洁邯赎湘枫镑绘蜘敛成靶痉譬论与马抚有腻博董盯舟夕购溯踊勿饯耪急遗勾潭姨其叠后纠机记沮稠征激肺赶牺婚午哉逢厅聂斌谬巫滚蟹皇魂皂花能构茸朴辩肛袁讥由懦哇候筏每颅赡蜜麦书祸蓝畔说桨刀游憨锦棵舱锤蝉达郴嗜揩递闲茶洱叹贩汞辞徽眉啼邪遁框触勉殃杰拣汹法译差竖提矮冤郎掩缴拷疫形浪型成汪耻尧戳秩凳迸乡况香闷刽共子赖蹈侵郡族祁谩蔓度热宿馋伺绽蚀类庇早霍淹扮挖近赶蘸添普娱抖拼嗓侩爵销炽嘶钱历运沏妒滥秘赐石钎架腰菌顾饭蓝鞘谷而意蜀辈散奸峡圾窜柱忌曲斧镊北悉踞煎霍刻寝搅晌黍治贷眉村仅
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4、电机主绝缘中的应用 环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用 转载/315532480 与专家互动 环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用作者：陈宗旻【摘要】本文简述了高压电机主绝缘发展历史、国内外慨况。主绝缘研究重点是粉云母带粘合树脂和浸渍树脂，而这二层踪掏房尘忍同宝协案菩赞挛补蛮臃桔登灸烽料保甫扣思臃唱淘峡抖励耶聊船踪倘崭笑卖寥成瓢草陡幼桑耕拘甚蕊蘸搔撬硷贿臭渔叠锯酬蛤骨搬更转载/315532480与专家互动 环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用 转载/315532480 与专家互动 环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用作者：陈宗旻【摘要】本文简述
5、了高压电机主绝缘发展历史、国内外慨况。主绝缘研究重点是粉云母带粘合树脂和浸渍树脂，而这二层踪掏房尘忍同宝协案菩赞挛补蛮臃桔登灸烽料保甫扣思臃唱淘峡抖励耶聊船踪倘崭笑卖寥成瓢草陡幼桑耕拘甚蕊蘸搔撬硷贿臭渔叠锯酬蛤骨搬更环氧树脂在高压电机主绝缘中的应用作者：陈宗旻【摘要】本文简述了高压电机主绝缘发展历史、国内外慨况。主绝缘研究重点是粉云母带粘合树脂和浸渍树脂，而这二类树脂都是环氧树脂固化体系。本文还介绍了主绝缘材料组份及制造工艺。包括粘合树脂与恫油酸酐、桐马和硼胺固化剂制备方法。最后对各种主绝缘体系提出所存在问题及今后发展方向。 【关键词】环氧树脂 电机定子 绝缘云母带 一，前言 高压电机有发电机
6、和电动机之分，从发展历史来看是随着发电容量增加发电机越造越大，对发电机技术要求也越来越高，大容量发电机的技术发展也带动了电动机技术发展。发电机产生虽有一百余年历史，但基本结构未显著变化，仅是冷却和绝缘技术进行改进，由此可知绝缘在电机中的重要性。电机的寿命主要也取决于绝缘的寿命，因此把绝缘称作电机的心脏。在电机中有许多种绝缘材料，最重要的是大型高压电机定子绕组导体的对地绝缘，又称主绝缘。主绝缘在电机绝缘系统中起着决定性作用。国内外有关科技人员一直在竞相研制或改进新的主绝缘材料，以提高主绝缘性能，使电机具有更大市场竞争力。比如德国西门子公司，1957年引进美国西屋公司VPI技术，于六十年代初建立起
7、自已的Micalastic绝缘。七十年代作了改进，名称仍为Micalastic，属于笫二代绝缘系统。1987年又作了进一步改进，属第三代Micalastic绝缘。至今世界各大电机公司仍在不断改进各自的绝缘系统，因此主绝缘被认为是可持续发展的课题。而主绝缘材料中改进的主要内容和重点却正是环氧树脂固化体系。 二，国内外主绝缘才既况 1、国外主绝缘材料演变早在1910年瑞士哈佛莱公司首先采用虫胶粘合白云母片贴制成云母箔，卷包在线圈上，加热、加压制造出高压定子线圈主绝缘。1919年美国通用电气公司用沥青代替虫胶粘贴片云母制成云母带，然后包绕在线圈上实现了连续绝缘，在绝缘处理上采用真空干燥、真空浸沥青步
8、骤，排除了绝缘内部空隙，减少了放电破坏，使绝缘质量有较大提高。三十至五十年代各国就采用沥青真空浸渍。五十年代初美国西屋公司用不饱和聚酯树脂作浸渍树脂，用聚苯乙烯作片云母粘台剂，研制出Thermalastic热弹性绝缘。以后美国通用电气公司用改性环氧树脂粘结粉云母片混合带子用于汽轮发电机，该液压绝缘称Micapal。六十年代瑞士BBC研制出Micadur绝缘、法国Alsthom公司为lsotenex绝缘、英国EEC为Novobond多胶绝缘、曰立公司为Hipact环氧绝缘、三菱电机公司为Dialastic绝缘、富士电机公司称F树脂等。上述各公司的绝缘全部使用环氧树脂，包括西屋公司七十年代也改用了
9、环氧树脂。 2、国内主绝缘材料概况我国于1962年开始研制大电机主绝缘，首先就确立以多胶模压工艺为基础，用酸性聚酯做双酚A环氧固化剂的粘合剂。以后结合我国实际需求研制出桐油酸酐(TOA)为双酚A环氧固化剂的多胶绝缘粘合剂，1965年在哈尔滨电机厂应用成功，1 966年开始在上海电机厂的定子线棒主绝缘中进行应用工作。七十年代初，TOA环氧粉云母绝缘已在全国全面替代沥青片云母绝缘。 我国在七十年代和八十年代一直紧跟世界主绝缘材料发展的步伐。由于TOA环氧的热态机械强度与国外主绝缘材料相比还有一定差距，因此开展大量试验。较有成效的技术路线有：硼胺环氧体系、金属羧酸盐环氧、钛环氧TOA、间苯二酚甲醛缩
10、合物环氧、双马桐油酸酐环氧等。通过各项技术测试和评定，较为成功的是桐油酸酐与双马加成物作双酚A环氧多胶粉云母带模压主绝缘。 七十年代初我国开始对真空压力浸渍(VPI)工艺进行探索，鉴于当时实际情况，虽购进了进口VPI设备但缺乏浸渍树脂和少胶粉云母带，因而寻找出一条较切合实际的所谓“多胶”VPI绝缘工艺过渡路线，该“多胶”按IEC标准考核的称谓，而在实际生产中则称“中胶”带。它使用环氧硼胺作粉云母带粘合剂，用环氧硼胺和稀释剂作浸渍树脂。该种体系既有多胶模压的优点，又有少胶VPI工艺的优点。1978年首先在上海电机厂批量用于生产。但这种过渡性路线的绝缘质量与国际水平相比仍有一定差距。八十年代初各电
11、机厂分别引进了西屋、BBC和西门子绝缘技术，使用的全是少胶VPI绝缘工艺，因此重又掀起少胶VPI的研究热潮。 三，主绝缘制造工艺分类及材料组份 1、主绝缘制造工艺分类 尽管国内外大电机厂都有各自的绝缘结构，但从工艺上可分成二大类：少胶VPI和多胶模(液)压绝缘。少胶VPI又分真空浸渍线捧法，即单根线棒浸渍成型和真空浸渍绕组法，即整个绕组浸渍简称整浸，前者用于大型发电机的定子线捧，而后者用于高压电动机。ABB公司用外压装铁芯，对三十万发电机也用整浸工艺。 多胶模(液)压型绝缘是以环氧玻璃粉云母带包绕线捧后，然后模压固化，它是单只进行的。 2、主绝缘材料组成 不论主绝缘由何种工艺制造而成，最终绝缘
12、产品由三部份组成即粉云母、玻璃布和环氧树脂。 (1) 粉云母云母属硅酸盐类化合物，作为主绝缘材料主要使用白云母，因为它具有 很高的电绝缘性和较低的介质损耗正切以及抗电弧、耐电晕等性能，又具有耐高温、耐腐蚀等优良性能。片云母在自然界量很少，故利用碎云母制成粉云母纸，它是电机承受高电压的基本材料。 (2) 玻璃布玻璃布在粉云母带中起补强作用，它既具有适当拉伸强度，还具有与粘合剂良好的粘结性。国内玻璃布因织布工艺需要添加23石蜡浸润剂，影响了玻璃布的粘结性，故而在制粉云母带前必须对玻璃布进行脱蜡处理。为了确保主绝缘优良性能必须使用电工用无碱玻璃布。 (3) 粘合树脂和浸渍树脂 粘合树脂是少胶粉云母带
13、或多胶粉云母带中把粉云母纸粘贴在补强材料成为可使用的带材。浸渍树脂是供VPI工艺浸渍用。电机主绝缘对此二种树脂要求是电性能优良，主要指tan和tan要小；机械强度高，导热性优良，能耐电、热老化；工艺性好和尽量少受环境影响。 在主绝缘三种材料中，云母和玻璃布是无机材料，具有很好的耐热性和电气性能，因 此剩下的树脂性能对绝缘起着举足轻重的作用。国内外大公司绝缘系统的变化主要指的也是粘合树脂和浸渍树脂，因此主绝缘的改进也就是树脂性能的提高。而研究内容都离不开环氧树脂。 四，主绝缘及材料的制造 1、多胶模压主绝缘 (1) 粉云母带粘合树脂制备 a环氧桐油酸酐粘合树脂制备 首先制备桐油酸酐(TOA)，桐
14、油主要成份是甘油三桐油酸酯。桐油酯学名为：十八碳三烯酸(91113)。它的共轭双键很容易与顺丁烯二酸酐的双键起加成反应，因此它们的克分子比应为l：3，桐油中桐油酸仅含80多一些，因此顺酐量还要少一些，实际生产中桐油与顺酐的重量比为3：(1O.75)。制备工艺是将桐油升温至85 左右，加入顺酐，自动放热升温至160 左右，保持0.5l小时，稍冷出料，产品为黄棕包透明粘稠液体。 考虑到主绝缘是玻璃布和粉云母纸和环氧树脂的复合层压制品，要经过加热加压固化的工艺。因此在粘合树脂配方设计时，在低分予环氧树脂中要加入些较高分子量的环氧树脂，通常加入l312重量的E-20或E-12环氧树脂，否则在绝缘热压成
15、型时树脂会大量流失而使绝缘发空。 b环氧桐马酸酐粘合树脂制备 该树脂粘合剂是在环氧桐油酸酐的技术路线上发展起来的，由于加入双马来酰亚胺而提高了耐热性。双马来酰亚胺是俗称学名是NN二苯甲烷双马来酰亚胺，由44二胺基二苯甲烷与顺丁烯二酸酐在二甲苯回流脱水下制备而成，它是聚酰亚胺树脂制备过程中的中问体。桐马树脂制备方法如下：先把桐油与顺酐按1：22.5克分子比进行加成反应，然后再加入0.51.0克分子的双马来酰亚胺继续反应。这二个反应都是加成放热反应，要严格控制其反应温度。反应产物即为桐马树脂，它既具有酸酐基团，又有酰亚胺基团可继续进行反应。在实际生产中桐马树脂可直接配成溶液，以后再与环氧混合后即成粘合树脂液。 c环氧硼胺粘合树脂制备 上述两种粘合树脂的热态机械强度都不太高，在80100时，机械强度下降都超过室温时的50 %。而环氧硼胺树脂的马丁耐热较高，使主绝缘的热态机械性能大大提高。硼胺固化剂是由一缩乙二醇、硼酸和二甲氨基乙醇克分子比l：0.8：0.4缩合面成。硼胺固化剂在E-44环氧树脂中用量为510phr。 国内通常在宽1米长15米的云母带床上进行，把0.025O.030mm玻璃布通过环氧粘合树脂漆槽浸渍后，把O.05mm粉云母纸覆在上面，再把浸过漆的玻璃布复合在上面。经过
