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铜导体和铁心之间的浸渍问题在绝缘上引起冲击的破坏

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:正如第1.4.4节所述,因浸渍不良在铜导体和铁心间产生的任何空气隙中都会发生局部放电,PD会逐渐在绝缘上腐蚀出贯穿性的孔洞。对于罗贝尔线棒,PD需要腐蚀穿透整个主绝缘厚度才会产生击穿,故障发展过程的时间可能长达数十年。图8.4 整体VPI工艺制作的6.6kV电动机定子中一个12匝线圈横切解剖面照片。

铜导体和铁心之间的浸渍问题在绝缘上引起冲击的破坏

浸渍不良的散嵌定子绕组很可能因部分导电的灰尘、污物、油和潮气引起绝缘击穿故障。即使有制造厂有严格的工艺控制,电磁线绝缘存在小孔或裂纹的情况也难以杜绝。如果浸渍或浸漆次数不够,那些在电磁线绝缘上的缺陷加上部分导电的脏污物,将导致匝间短路,并且进一步导致击穿故障。类似地,如果线匝没有很好地黏结在一起,并很好地黏结在铁心上,电动机起动时的电流或正常运行电流,在导线上产生的倍频磁力将引起线匝的振动,由此导致电磁线绝缘的磨损,并进而发展为匝间短路。逆变器供电的散嵌定子绕组没有在绝缘结构中掺入云母(即根据IEC 60034-18-14定义的Ⅰ型绝缘),在制造时的要求是不应发生局部放电。但若绝缘中存在空隙,来自逆变器驱动装置的反复电压冲击将引起空隙中的局部放电,在几个月至几年的时间内,腐蚀含有机材料的电磁线绝缘、对地绝缘和相间绝缘(见第1.5.1节和8.10节),最终导致匝间、对地绝缘和(或)相间绝缘的击穿故障。

对于成型绕组线圈,若主绝缘浸漆极不充分,就可能使运行温度偏高(这是因主绝缘的热导率将较低),这也将导致热老化和(或)导体振动增加,结果是绝缘磨损。不过,如果仅是浸漆不充分,而不是完全缺失,则热老化和磨损过程并不明显,但如果绕组额定电压是6kV或更高,连接到相出线端处于高电位的线圈将会发生局部放电。正如第1.4.4节所述,因浸渍不良在铜导体和铁心间产生的任何空气隙中都会发生局部放电,PD会逐渐在绝缘上腐蚀出贯穿性的孔洞。如果绕组由多匝线圈制作,而空气隙又位于匝间绝缘附近(见图8.4),PD只需腐蚀相对比较薄的匝间绝缘(用几年时间)就可导致匝间绝缘击穿,从而形成很大的环流,几乎是立即就能造成主绝缘击穿(见第1.4.2节)。对于罗贝尔线棒,PD需要腐蚀穿透整个主绝缘厚度才会产生击穿,故障发展过程的时间可能长达数十年。

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图8.4 整体VPI工艺制作的6.6kV电动机定子中一个12匝线圈横切解剖面照片。靠近铜线的黑颜色的孔洞,是由环氧浸渍不良产生的,它正好位于出槽口处

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