[发明专利]绝缘体系定子线棒高导热绝缘结构

说明书

技术领域：本发明设计一种绝缘体系定子线棒高导热绝缘结构。

背景技术：

高压电机所用的绝缘材料，主要由树脂胶黏剂、粉云母纸、玻璃纤维布补强材料构成，绝缘材料的导热系数在0.20-0.25W/mK之间，导热系数低不利于线棒散热，不利于开发大容量的空冷或氢冷电机。以往开发的高导热绝缘材料，因为添加的高导热填料降低了粉云母的含量，导致绝缘材料的电气性能较差，无法进行应用。为提高国产高电压绝缘材料的导热性，并保证绝缘材料中的粉云母含量不降低，我公司对提高少胶VPI(vacuum pressure impregnation，真空压力浸漆)绝缘体系中材料的导热能力进行研究。

发明内容：

本发明的目的是提供一种提高少胶VPI绝缘体系中材料导热能力的绝缘体系定子线棒高导热绝缘结构。本发明的技术方案为：一种绝缘体系定子线棒高导热绝缘结构，换位绝缘层凹坑为在换位绝缘层和导线窄面绝缘垫条之间填充的绝缘材料，换位绝缘层为线棒直线换位弯处的绝缘，防止此处电磁线的绝缘破损而短路，电磁线表面绝缘层、导线排间绝缘位于两排导线或多排导线之间，避免排间电磁线短路，导线窄面绝缘垫条在线棒窄面上，线棒主绝缘层为线棒外包绕多层的绝缘层，防晕层在主绝缘层外层，定子导线窄面换位凹坑绝缘中补强材料与树脂胶黏剂均含有高导热陶瓷纤维；换位绝缘层中树脂胶黏剂含有高导热陶瓷纤维；定子导线采用电磁线，电磁线的表面绝缘层中含有高导热陶瓷纤维；定子导线由两排或多排组成，每两排间有绝缘垫条，绝缘垫条中补强材料与树脂胶黏剂均含有高导热陶瓷纤维；定子导线上下窄面的绝缘垫条中补强材料与树脂胶黏剂均含有高导热陶瓷纤维；定子导线包扎的主绝缘材料中的补强材料与树脂胶黏剂均含有高导热陶瓷纤维；防晕层的补强材料中含有高导热陶瓷纤维。

本发明的技术优点是：

在VPI绝缘体系中，定子线棒的电磁线3外表绝缘层4添加高导热陶瓷纤维，其厚度不变，绝缘性能不降低；定子线棒主绝缘材料7的补强材料与树脂胶黏剂中，添加高导热陶瓷纤维，但是主绝缘材料的粉云母含量不变。

采用本发明制造的高导热绝缘材料主要技术性能指标不降低，但是导热系数提高，其中换位凹坑1、换位绝缘层2、导线排间5、导线窄面垫条6、主绝缘层7的导热系数最小为0.5W/mK；电磁线表面绝缘材料4的导热系数最小为1.0W/mK；防晕层8的导热系数最小为1.0W/mK。本发明制造的定子线棒主要技术性能指标如下：(1)线棒热导率达0.5W/mK。(2)常态0.2Un下tgδ小于1％。(3)定子线棒在1.5Un下60秒无可见电晕痕迹。(4)成品线棒击穿电压达到5.5Un。(5)线棒耐电老化试验，3.0Un电压下寿命大于10h；2.0Un电压下寿命大于1100h。

本发明的各项技术指标均达到国内外先进水平，制备工艺技术适合汽轮发电机组、水轮发电机组、交直流机组使用，本发明具有广泛的应用前景。为超高压大容量机组的绝缘设计和研究奠定了坚实的基础。

发电机及电动机定子线棒所用的绝缘体系，通过在绝缘材料的补强材料中添加高导热陶瓷纤维，在绝缘材料胶黏剂中添加高导热陶瓷纤维，提高绝缘材料的导热性，提高了定子线棒的导热性。

使用高导热绝缘材料能减小发电机、电动机的定子线棒绝缘热阻，提高定子线棒和定子铁芯的热传递速度。本发明使定子线棒的冷却效率提高，机组的定子线棒绝缘厚度可以减薄，增大铜导线的电流密度，提高电机的容量，减小电机体积，减小了电机制造成本。

附图说明：

图1未包扎主绝缘7的定子线棒导线截面图。

图2包扎主绝缘7和防晕层8的定子线棒截面图

图3补强材料--高导热复合纤维布，由高导热陶瓷纤维与玻璃丝混纺制备而成。

具体实施方式：