ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ДЛЯ СТАТОРНЫХ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Российский патент 1997 года по МПК H02K3/30 

Изобретение относится к высоковольтной изоляции для статорных обмоток электрических машин, содержащей изоляцию секций проводников, объединенных в стержни.

У изоляции проводников статорных обмоток электрических машин от заземленного пакета железа решающее значение имеют электрические и механические свойства главной изоляции. При номинальных напряжениях несколько от 100 В до 30 000 В толщина главной изоляции при нагрузке около 2 кВ/мм варьируется в диапазоне 0,5-8 мм. Кроме того, к изоляции предъявляются высокие требования, вытекающие из тепловой нагрузки, а у так называемых длинных машин из термомеханических растягивающих усилий в продольном направлении паза. Пазовая изоляция должна быть поэтому по возможности безвоздушной и прочно соединена с проводником.

Известна высоковольтная изоляция для статорных обмоток электрических машин, содержащая изоляцию секций проводников, объединенных в стержни, и пропитанную пропиточной смолой многослойную главную изоляцию, выполненную из миканитовых лент с текстильной основой, каждый слой которой намотан вокруг стержня и после первого от него выполнен из миканитовой ленты с одним слоем текстильной основы и обращен к стержню слюдяным слоем.

Но при изготовлении такого рода изоляции стремятся так же еще к тому, чтобы держать в пределах возможного толщину изоляционного слоя с целью обеспечения хорошей теплопроводности от стержней проводников к пакету сердечника. Для этого вручную или машинным способом с нахлестом с точно заданным числом слоев наматывают миканитовые ленты шириной 20 40 мм и толщиной 0,1 0,3 мм.

Однако чтобы обеспечить эти названные выше условия, необходимо часть, приходящуюся на слюду в изоляционных слоях увеличивать как можно выше. Но большая толщина изоляции приводит к снижению теплопроводности. Поэтому двухслойной миканитовой ленте, состоящей из одного текстильного носителя (основы) и нанесенного слюдяного слоя, против трехслойной миканитовой ленты, у которой один слой слюды окружен двумя слоями текстильного носителя (основы), отдается предпочтение.

Но как показывает опыт такого рода двухслойные миканитовые ленты не имеют между слоем слюды и стержнем проводника оптимальной пропитываемости средствами пропитки, что снижает сцепление между слюдяным слоем и стержнем проводника. При возникающих в процессе эксплуатации механических и термических нагрузках возникают явления отслаивания, уменьшающие диэлектрическую прочность главной изоляции.

Исходя из этого в основу изобретения положена задача создать такую высоковольтную изоляцию для стержневых обмоток электрических машин, имеющую как можно более высокое содержание слюды, хорошее сцепление с проводниками и облегчающую проникновение пропиточной смолы в изолирующую обмотку. При этом техническим результатом изобретения является обеспечение одновременно высокой изоляционной способности и хорошей теплопроводности при допустимой толщине изоляции.

Поставленная задача согласно изобретению решается за счет того, что первый слой изоляции, примыкающий к стержню, выполнен из трехслойной миканитовой ленты, имеющей с обеих сторон слюдяного слоя текстильную основу.

При этом предпочтительно, чтобы текстильная основа была выполнена из стеклоткани. И только благодаря вот такой комбинации из двух- и трехслойных миканитовых лент успешно достигается указанный выше технический результат.

Фиг. 1 показан вид сверху на статорную обмотку электрической машины из стержней Ребеля, Фиг. 2 сечение паза статора с уложенным стержнем, Фиг. 3 - деталь X на фиг. 2 в увеличенном виде; Фиг. 4 деталь Y на фиг. 3 в увеличенном виде.

Статорный стержень электрической машины (фиг. 1) имеет в пазовой части прямой участок 11, а в лобовой части согнутые отрезки 12 и 13. Стержень снабжен изоляцией 14, что по-существу является предметом изобретения.

Как видно из сечения (фиг. 2), стержень обмотки состоит из множества изолированных друг от друга секций проводников 17, закрученных по принципу Ребеля. Каждая секция проводника имеет изоляцию 18 секции известного типа. Секции проводников объединены в стержни, окружены общей изолирующей гильзой (главной изоляцией 19) и лежат в пазу 20 пакета железа 21 статора. Фиксация стержней осуществляется пазовыми клиньями 22 и подкладками 23.

Конструкция главной изоляции 19 видна из фиг. 3, изображающей увеличение (не в масштабе) детали X на фиг. 2. Главная изоляция 19 состоит из множества лежащих один на другом слоев L1, L2, L3, L4. миканитовых лент. Внутренний слой L1 имеет слой слюды 26, закрытый с обеих сторон текстильной основой 24 и 25, предпочтительно стеклотканью. Под текстильной основой при этом понимается состоящая из волокон или нитей лента, которая в противоположность пленке проницаема для пропиточной смолы в поперек и перпендикулярно направленной ленте. Примыкающие слои L₂, L₃, L₄ напротив, состоят каждый из слоя слюды 27 только с одной текстильной основой 28. Образующая слои L₂, L₃, L₄ миканитовая лента намотана таким образом, что к медному проводнику 17 обращен слой слюды 27.

На фиг. 4, показывающей в увеличенном масштабе деталь Y согласно фиг. 3, хорошо видно, что между основой 29 и уточными нитями 30 текстильной основы 24 образуются проходящие вдоль стержня каналы 31 между слоем слюды 26 и поверхностью 18 секции проводника. По этим каналам пропиточная смола при последующей пропитке главной изоляции попадает практически ко всем местам поверхности проводника, смачивает ее надежно и в короткое время и обеспечивает оптимальное склеивание главной изоляции с проводником.

Использование: изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения: высоковольтная изоляция для статорных обмоток электрических машин, содержит изоляцию секции проводников, объединенных в стержни, и пропитанную пропиточной смолой многослойную главную изоляцию, выполненную из миканитовых лент с текстильной основой, каждый слой которой намотан вокруг стержня и после первого от него выполнен из миканитовой ленты с одним слоем текстильной основы и обращен к стержню слюдяным слоем. При этом первый слой изоляции, примыкающий к стержню, выполнен из трехслойной миканитовой ленты, имеющей с обеих сторон слюдяного слоя текстильную основу, причем текстильная основа предпочтительно выполнена из стеклоткани. Изобретение обеспечивает одновременно высокую изоляционную способность и хорошую теплопроводность при допустимой толщине изоляции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Высоковольтная изоляция для статорных обмоток электрических машин, содержащая изоляцию секций проводников, объединенных в стержни, и пропитанную пропиточной смолой многослойную главную изоляцию, выполненную из миканитовых лент с текстильной основной, каждый слой которой намотан вокруг стержня и после первого от него выполнен из миканитовой ленты с одним слоем текстильной основы и обращен к стержню слюдяным слоем, отличающаяся тем, что первый слой изоляции, примыкающий к стержню, выполнен из трехслойной миканитовой ленты, имеющей с обеих сторон слюдяного слоя текстильную основу. 2. Изоляция по п.1, отличающаяся тем, что текстильная основа выполнена из стеклоткани.