[发明专利]电机的绕组端部中的导体的电绝缘系统的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造电机的电绝缘系统的方法。

背景技术

高压机器、例如发电厂中用于产生电能的涡轮发电机经受高的机械、热和电负荷。涡轮发电机特别是具有涡轮发电机定子和多个为电导体的发电机绕组杆，涡轮发电机定子具有定子叠片铁心。定子叠片铁心具有多个槽，在这些槽内放置导体。在这种情况下这些导体从定子叠片铁心伸出。电绝缘系统包围每一根导体，并且具有使每一根导体对于相邻的导体、对于定子叠片铁心和对于周围环境电绝缘的目的。该绝缘系统具有主绝缘，该主绝缘包围导体并且形成与定子叠片铁心和导体的界面。由于在高压机器运行时的热或机械负荷，该主绝缘可在这些界面处提升(abheben)，由此形成空腔。在这些空腔内在高的运行电压下能够形成火花，这些火花通过局部放电引起。主绝缘的该电负荷能够导致该主绝缘的损坏。

为避免主绝缘和导体之间的界面处的局部放电，设置有微弱导电的内部的电位控制装置。为避免主绝缘和定子叠片铁心之间的界面处的局部放电，设置有微弱导电的和接地的外部辉光放电保护，该外部辉光放电保护包围主绝缘。该外部辉光放电保护从定子叠片铁心出发不完全在主绝缘上延伸。电场强度从内部的电位控制装置出发在朝向外部辉光放电保护的方向上减小。为避免局部放电，电场的该减小通过设置末端辉光放电保护而均匀化。该末端辉光放电保护从外部辉光放电保护的背离定子叠片铁心的末端延伸直到绕组端部(Wicklungskopf)的开头。为使场强均匀化，末端辉光放电保护用一种材料来构造，该种材料在电压、即电场强度增大时具有成指数减小的电阻。因此末端辉光放电保护引起场控制。

末端辉光放电保护具有部分导电的粒子，这些粒子被嵌入在聚合物内。在这种情况下该聚合物要么是漆的组成部分，要么是带的组成部分。如果聚合物是漆的组成部分，则末端辉光放电保护在其被浸渍和硬化之后在附加的工作步骤中被施加到主绝缘上。

在带的形式下部分导电的粒子被嵌入到该聚合物内，该聚合物浸透编织物、非织造织物(Gelege)或者类似纺织材料(Ⅵies)。在这种情况下该聚合物具有所谓的B状态。这意味着，该聚合物在一种无粘接剂的实现中存在，以便能够在高的柔性和强度的情况下进一步处理该带。该聚合物部分地交联，使得该带在最后的硬化中能够转变为其最终的形式。该带的最终的形式以高的耐温度变化性和形状稳定性而出众。在主绝缘的浸渍之前施加该带是不利的，因为聚合物是扩散壁垒，该扩散壁垒使主绝缘的均匀的和完全的浸透变得困难。因此末端辉光放电保护带部分地在主绝缘的浸渍和硬化后被施加并且接着被热硬化。在主绝缘的浸渍后和硬化前将带施加到主绝缘上出于健康的原因(员工沾染反应性树脂)是不现实的。

在漆的形式下部分导电的粒子在聚合物中悬浮。漆通过浸入、喷射或者涂装在相应的位置处被施加到硬化的主绝缘上。接着使漆干燥并且硬化。在施加漆时存在如下问题：漆的层厚可能波动，这可能导致不充分的场控制，该场控制不足以在足够的程度上避免局部放电。

在两种情况下，也就是说在以带或者漆的形式施加末端辉光放电保护的情况下，在浸渍和硬化主绝缘之后事后施加末端辉光放电保护在制造方面花费大，或者在浸渍前施加的末端辉光放电保护减小可浸透性。另外，通过末端辉光放电保护的事后施加在主绝缘和末端辉光放电保护之间构成固体-固体界面，由此在该界面处能够出现气穴(Lufteinschlüsse)，在这些气穴内可能局部放电。由此减小末端辉光放电保护和主绝缘的寿命。

发明内容

本发明的任务在于，创立一种用于制造具有末端辉光放电保护的电机的电绝缘系统的方法，其中绝缘系统的寿命被提高并且该绝缘系统的制造是简单的。

根据本发明的用于制造电机的电绝缘系统的方法具有下面的步骤：将多孔的主绝缘纸施加到电机的导体上；将多孔的末端辉光放电保护纸施加到主绝缘纸上，由此形成绝缘系统的绝缘毛坯体；用基础树脂浸透绝缘毛坯体，其中末端辉光放电保护纸和主绝缘纸具有这样的多孔性，使得绝缘毛坯体在构成均匀的基础树脂基体的情况下被基础树脂浸透；完成绝缘系统。

由于均匀地构成基础树脂基体，在末端辉光放电保护和主绝缘之间不构成固体-固体界面，由此有利地导致绝缘系统在形成气穴方面的高强度。另外，能够有利地为完全的场控制以可再生的层厚施加末端辉光放电保护。此外不需要事后施加末端辉光放电保护系统，使得制造简单。