[发明专利]改善发电机定子线棒导体角部场强分布的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种改善发电机定子线棒导体角部场强分布的方法。

背景技术：发电机发展的一个趋势是电压等级越来越高，容量越来越大，这对定子绕组主绝缘提出了新的要求，不但要求电气和机械性能优异稳定，而且绝缘厚度需要尽可能的薄。要满足这个要求有两种方法：一是绝缘材料的更新换代，另一种方法是绝缘与导体结构的优化和完善。对于前者而言，国内电机F主绝缘材料从1987年应用至今，已经有20余年的时间，材料科学的发展以及经济成本等因素使电机主绝缘材料的变革在相当长一段时间内很难有大的突破。因此，在现有绝缘体系条件下，只能通过第二种方法来对定子绕组绝缘结构进行改进。由于制约着定子绕组性能提高的主要因素就是导线角部场强集中现象，据统计，在发生击穿事故的定子绕组中，有90％的击穿点位于线棒的角部。所以需要我们对绝缘内部导体角部电场分布进行改善，以降低角部电场畸变系数，在不降低主绝缘性能的同时，尽量减薄主绝缘厚度，提高槽内导体有效利用率，在有效体积的前提下增大出力，节约成本，促进绝缘技术的发展和进步。

发明内容：

本发明的目的是提供一种降低导体角部最大场强、提高使用寿命和线棒主绝缘的耐电强度的改善发电机定子线棒导体角部场强分布的方法。本发明的技术方案是：一种改善发电机定子线棒导体角部电场强度的方法，定子线棒电磁线采用换位编织完成，两排电磁线之间插好排间绝缘，在导线窄面每一个换位花处任选一点破坏电磁线绝缘，然后用0.05mm厚的50mm宽聚四氟乙烯薄膜带半叠绕将表面电阻率≥10⁴Ω，体积电阻率＜5×10⁴Ω·m的半导体胶条固定在编织后的电磁线的上下窄面上，同时通过聚四氟乙烯薄膜带将电磁线、排间绝缘和半导体胶条缠绕在一起组成导体，将缠绕成一体的导体放入由固定压模和测压模组合成的模具中，然后在导体上方再放上上压模，固定压模和上压模的窄面角部压铁呈“R”型，R＝2～3mm，固定模再放入导体之前就固定好，对上压模和测压模施加压力，将整个导体压紧，对电磁线通电流加热，当温度达到在150℃时，再次对上压模和测压模具施加压力，将整个导体压到图纸要求尺寸，然后保温1小时，使之前插好的排间绝缘和半导体胶条完全固化，把电磁线、排间绝缘和半导体胶条粘接固化成为一体，导线角部处理完成。本发明当温度达到在150℃时，保温1小时，使排间绝缘和半导体胶条完全固化，导线角部处理完成。本发明可以保证固化成型后的导线窄面的半导体胶条角部也达到R＝2～3mm，从而减少了常规导线压制完毕之后再进行人工倒角的工序，并且保证了角部R的均匀一致，然后电磁线通电流加热，当温度达到在150℃时，保温1小时，使排间绝缘中的胶流出将电磁线粘接在一起并和半导体胶条同时完全固化，将导线固化成为一体。导线角部处理完成。然后包绕主绝缘制成线棒。通过此种处理方式，使导体角部圆角半径由原来的电磁线圆角半径r＝0.5mm增加到半导体胶条的R＝2～3mm，降低了导体角部最大场强，场强畸变系数即绝缘内部最大场强与平均场强的比值达到1.7以下，而不经过任何处理的线棒场强畸变系数为2.39，并且通过半导体胶条将露铜点连接起来，使得整个导体表面电位趋于一致，电场分布得到改善，经过此种导线处理的线棒主绝缘瞬时击穿场强达到33kV/mm，一分钟逐级耐压击穿场强超过25kV/mm。在10kV/mm的电场强度下，老化寿命超过1000h。大大提高了线棒主绝缘的耐电强度。

附图说明：

图1为电磁线编织与换位图

图2为导线成型结构示意图

具体实施方式：

如图1所示的改善发电机定子线棒导体角部场强分布的方法，定子线棒电磁线8采用换位编织1完成，两排电磁线之间插好排间绝缘5，在导线窄面每一个换位花2处任选一点破坏电磁线绝缘，如图2所示，采用0.05mm厚的50mm宽聚四氟乙烯薄膜带6半叠绕将表面电阻率≥10⁴Ω，体积电阻率＜5×10⁴Ω·m的半导体胶条4固定在编织后的电磁线的上下窄面上，同时通过聚四氟乙烯薄膜6带将电磁线、排间绝缘和半导体胶条缠绕在一起组成导体，之后，将缠绕成一体的导体放入由固定压模7和测压模9组合成的模具中，放入的方向如图2所示。然后在导体上方再放上上压模3，固定压模7和上压模3的窄面角部压铁呈“R”型，R＝2～3mm。固定模7再放入导体之前就固定好，对上压模3和测压模9施加压力，将整个导体压紧，对电磁线通电流加热，当温度达到在150℃时，再次对上压模3和测压模具9施加压力，将整个导体压到图纸要求尺寸，然后保温1小时，使之前插好的排间绝缘5和半导体胶条2完全固化，把电磁线、排间绝缘和半导体胶条粘接固化成为一体。导线角部处理完成。