从高压电机绝缘老化机理分析，该怎么解决？

从高压电机绝缘老化机理分析，该怎么解决？

高压电机的绕组，特别是高速电机的电气工程，是一个重要的环节。绝缘结构的选择和生产控制对每个电机制造商都特别重要。电机绝缘老化是指电场、温度、机械力、湿度和环境等因素的长期影响，导致电机绝缘在运行过程中质量和性能恶化，损坏绝缘结构。绝缘老化率与西玛电机绕组的绝缘结构、实际使用的材料、制造工艺、电机的实际运行环境以及运行期间的电压和应力直接相关。


绝缘材料是电机等电气产品的关键材料。作为电机绕组的重要组成部分，高低压电机的绕组绝缘结构不同，因此两者的绝缘老化模型并不完全相同。在低压电机中，绝缘材料的绝缘寿命主要取决于热老化和机械损伤老化，而在高压电机中，绝缘材料的老化主要取决于电气老化和机械损伤老化。

绝缘老化的原因可追溯到电、热、化学品、机械、湿气等的影响。为了保证电机的可靠性，西玛电机应针对老化原因采取必要的措施。

01、电气腐蚀的位置波动，导致绝缘老化！

电压和电流的功能是电机产品的固有特性。当电机运行时，电流在绕组中流动，绝缘材料的作用是限制电流的范围，无论其是否在绝缘、相位隔离或接地隔离的绕组之间，其目的就是一切。让电机以规定的方式循环。

固体绝缘击穿有三种形式：电击穿、热击穿和放电击穿。电击穿是指固体介质中少量自由移动的支撑物在强电场的作用下剧烈移动，该电场与晶格上的原子发生碰撞，使其离解，并迅速膨胀，导致突破。击穿电压几乎与环境温度和电压施加时间无关，但与绝缘内电场的均匀性有关。在交变电场的影响下，介质中产生的介质交变极化损耗、局部放电损耗和泄漏电流产生介质损耗。介电损耗产生的热量特别集中在各个薄弱点，温度急剧上升，局部熔化和烧焦或开裂，会发生热击穿。随着绝缘工作温度的升高，热击穿电压降低，即温度越高，击穿电压越低。这是电机电阻电压冷试验和热试验之间区别的主要原因。

西玛电机绕组导线→ 隔热→ 铁芯和它们之间的气隙代表由多层介质制成的电容器。不同介质在电压影响下的电场强度与其介电常数呈负相关。

由于绝缘层中存在气泡，线圈与槽壁之间的间隙中的电场强度非常高，但空气的临界场强低于固体绝缘介质的临界场强，空气发生碰撞、电离和放电，气体放电加速绝缘介质的老化：局部放电产生的臭氧是一种强氧化剂，使臭氧使绝缘介质破裂；放电产生的氮氧化物与水分结合形成酸性物质，对绝缘介质进行化学侵蚀。有机绝缘材料的性能随着时间的推移而下降，最终导致电化学击穿。

在高压线圈的热固性绝缘表面和芯槽壁的不稳定接触点之间，由于电容电流和交变磁感应的电动势共同作用，会导致接触点之间产生火花放电，而且当地的温度可以达到几百度。

02、电机绕组绝缘的热老化和机械损伤

为了延长绝缘的热老化期，必须控制高压电机温度的升高，并选择相应耐温等级的绝缘结构。西玛电机在设计和制造电机时，一方面必须控制电机的温升，另一方面必须选择具有适当耐热性的绝缘材料。


在长期高温作用下，绝缘材料的分子链聚合，材料变硬变脆，收缩、氧化、撕裂。遇潮时，在热和湿气的作用下分解，热膨胀和收缩的作用导致绝缘层破裂和剥落；即使在高温下，绝缘材料也会软化、变形和开裂。振动、离心力和电磁力导致绝缘变形和损坏，介电性能恶化。

03、高压电机绕组制造过程中的措施

一方面，为了防止高压线圈中的气泡自由放电，必须确保绝缘包裹过程的紧密性，必须使用热模粘合剂以减少高压线圈中的气泡或气孔，并尽可能消除线圈。为了提高筒子的卷绕质量，许多制造商已经引进了自动卷绕机，可以在提高效率的同时提高卷绕质量。


真空压力浸渍工艺对高压电机或低压电机绕组的绝缘处理是有益无害的，它可以尽可能地填充线圈以及线圈与铁芯槽之间的间隙，以改善电场分布。

04、如何防止高压电机绕组电晕和电气腐蚀？

高压电机的定子绕组均为定型绕组。可以控制线圈的横截面尺寸，以适应线圈和槽壁之间的间隙。其原则是使用时不会造成损坏，但必要时间隙足够小。将共形半导体材料放置在凹槽中，使线圈和铁芯之间均匀紧密地接触（这不是一个可以通过浸渍工艺完全解决的问题，因此控制嵌线工艺尤为重要）。线圈与铁芯槽壁之间的间隙越小，气体中电子与中性分子碰撞的可能性越低，初始电离强度越高；控制线圈与铁芯之间的工艺间隙可以提高电晕起始电压。


为防止电晕，应注意异相线圈两端之间的距离，并采取必要的防电晕措施；例如，线圈绝缘结构应由耐电晕和耐电化学材料制成，如粉云母带和玻璃覆盖电线。

西安西玛电机在制造高压线圈时，可以调整云母带层数和磨合压力的压缩，以确保线圈的横截面尺寸。为了避免因用力而变形和损坏线圈，线圈端部用端部支架绑在一起，相邻线圈端部的上下层用聚酯绳连接。为防止线圈端部翻滚并放电到铁芯和其他接地部件上，从铁芯延伸的线圈直线段长度和线圈之间的接地（或相间）距离必须为连接器和套圈，应符合绝缘规范的要求。
关键词：高压电机