Способ изготовления изоляции стержней обмоток электрических машин Советский патент 1993 года по МПК H02K15/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к способам изготовления изоляции обмоток высоковольтных турбо- и гидрогенераторов.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости, упрощение изготовления и улучшение качества изоляции.

На фиг. 1, 2 изображена конструкция оболочки из теплостойкой резины для оп- рессовки изоляции в соответствии с изобретением (фиг. 1 -для публикации в бюллетене); на фиг. 3 изображена конструкция коробочки для оболочки; на фиг. 4 изображен стержень гидрогенератора, подготовленный к опрес- совке.

Ниже приводятся примеры изготовления изоляции стержней обмоток электрических машин в соответствии с предлагаемым способом.

Пример 1. На макет стержня, представляющий собой медную шину размером 6 х 30 х 1000 мм, наносят пропитанную ленту марки ЛТСС-3 в количестве 11 слоев. Лента состоит из слюдинитовой бумаги толщиной 40 мкм, стеклянной тканой подложки толщиной 46 - 50 микрон и эпоксифенольного связующего. Толщина ленты 0,16 - 0,18 мм. Эпоксифенольное связующее состоит из эпоксидной диановой смолы ЭД-16 и ново- лачной фенолформальдегидной смолы СФ- 0112. Связующее имеет следующие характеристики: при 20°С составляет 0,2%; при 130°С составляет 5 - 7%;

/Э20°с Ю Ом см. Толщина изоляции макета стержня - 3 мм на сторону. Изоля00

о

N5 J КЭ

GJ

цию макета стержня предварительно под- прессовывэют в прессе по следующему режиму: низкое (4 МПа) давление и температура 125 - 130°С в течение 30 мин; высокое (20 МПа) давление и температура 125 - 130°С в течение 20 мин, После предварительной подпрессовки изоляцию охлаждают до температуры 50 - 60°С в прессе под давлением, затем макет стержня извлекают из пресса, На изоляцию наносят один слой фторопластовой пленки вполнахлеста, поверх фторопластовой пленки помёш,ают Г-образные планки толщиной 1,5 мм. Поверх планок наносят один слой фторопластовой пленки вполнахлеста. С целью предохранения оболочки от порезов о края Г-образных планок, на торцы последних перед нанесением фторопластовой пленки наносят один-два слоя вакуумной резины толщиной 0,5 мм, шириной 40 - 50 мм вполнахлеста. С одной из двух сторон на макет стержня 1 (см. фиг. 1,2) свободно без всяких усилий надевают оболочку 2, изготовлен- йую из кремнййорганической смеси К-69, Толщина стенки оболочки 4-5 мм.

Температурный коэффициент объемного расширения материала оболочки в диапазоне рабочих температур около 300 10 . По периметру на расстоянии 30 - 40 ,мм от торцов оболочка заделана наглухо, Растянув оболочку по длине на 40 - 50 мм, надевают ее на второй конец макета стержня. Отогнув в сторону замок 3 разъема оболочки, который находится на узкой грани макета стержня, промазывают одну из его сторон тонким слоем вакуумной смазки. Поверх оболочки, на всю ее длину наносят бандаж из стеклоленты ЛЭС 0,1 х 20-25 мм или ЛЭС 0,2 х 20 - 25 мм в 1/3 уши 1/2 нахлеста. Бандаж наносят с натягом 1-1,5 Ньютона. Материал бандажа имеет удлинение при растяжении до 3% и коэффициент температурного расширения 6 -10 1/град,

С помощью штуцера, устанавливаемого на отверстии 4, оболочку соединяют с вакуумным насосом и проверяют на вакуумплотность. Макет стержня помещают в котел, имеющий температуру 160°С и разогревают там в течение 60 - 75 мин. За это время оболочка прогревается до температуры 90 - 100°С. Внутри оболочки создается разрежение, так как внутренняя полость оболочки соединена магистралью с вакуумным насосом. После разогрева оболочки до указанной выше температуры и изоляции макета стержня, которая разогревается до температуры 50 - 60°С, включают вакуумный насос и начинают вэкуумировать изоляцию. Через 5 - 10 мин после начала вакуумирования изоляции

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

макета стержня начинают вакуумировать. котел и по достижении остаточного давления в котле 133 Па, заполняют его азотом до давления в 1 МПа. Изоляцию макета стержня, отверждают под давлением азота 1 МПа и температуре 160°С с одновременным ее вакуумированием либо в течение всего времени (16 ч) отверждения, либо с частичным (9 - 10ч) вакуумированием. Свойства изготовленной, изоляции макета стержня приведены в таблице.

Пример 2. На отрезок 1 натурного стержня сечением 27,5 х 92,5 х 1500 мм наносят 26 слоев пропитанной ленты ЛТСС- 3 вполнахлеста. Лента состоит из слюдинитовой бумаги толщиной 40 микрон, стеклянной подложки толщиной 46 - 50 мкм и эпоксифенольного связующего. Эпокси- .фенольное связующее состоит из эпоксид- ной диановой смолы ЭД-16 и новолачной фенолформальдегидной смолы СФ-0112. Связующее ЭД-16 имеет следующие характеристики: при 20°С составляет 0,2%; при 130°С составляет 5 - 8с 10м Ом см. Толщина изоляции - 4,2 мм на сторону. Изоляцию отрезка натурного стержня предварительно подпрессовывают в прессе по следующему режиму: низкое (4 МПа) давление и температура 125- 130°С в течение 40 мин; высокое (20 МПа) давление и температура 125 - 130°С в течение 20 мин. После этого изоляцию охлаждают в прессе до температуры 50 - 60°С и отрезок натурного стержня извлекают из пресса. На изоляцию наносят один слой фторопластовой .пленки вполнахлеста, поверх фторопласто- .вой пленки помещают Г-образные планки толщиной 1,5 мм. С целью предохранения оболочки от порезов о края Г-образных планок на торцы последних перед нанесением фторопластовой пленки наносят один-два слоя вакуумной резины толщиной 0,5 мм, шириной 30 40 мм или 2 - 3 слоя кипёрной ленты вполнахлеста. С одной из двух сторон на отрезок натурного стержня свободно без каких-либо усилий одевают оболочку 2, изготовленную из кремнййорганической смеси К-69, Толщина стенки оболочки 4-5 мм. Конструкция оболочки такая же, как и в примере 1. Затем, растянув оболочку по длине на 40 - 50 мм, одевают ее на второй конец отрезка натурного стержня. Отогнув сторону замка 3 оболочки, который находится на узкой грани отрезка 1 натурного стержня, промазывают одну из сторон замка 3 тонким слоем вакуумной смазки. Поверх оболочки на всю ее длину наносят бандаж из стеклоленты ЛЭС 0,1 х 20 - 25 или ЛЭС 0,2 х(20-25) мм в 1/3 или 1/2 нэхлеста. Бандаж

наносят с натягом 1 - 1,5 Ньютона. Материал бандажа имеет коэффициент температурного расширения 6 10 1/град и удлинение при растяжении до 3%.

С помощью штуцера оболочку соединя- ют с вакуумным насосом и проверяют на вакуумплотность, Отрезок натурного стержня помещают в котел, разогретый до 160°С, и разогревают в течение 60 - 75 мин. За это время оболочка прогревается до 90- 100°С. Внутри оболочки создается разрежение, так как внутренняя полость оболочки соединена магистралью с вакуумным насосом. После разогрева оболочки и изоляции (50 - 60°С) натурного отрезка стержня включают вакуумный насос и начинают вакуумировать изоляцию отрезка натурного стержня, Через 5- 10 минут после начала вакуумирова- ния изоляции вакуумируют котел до остаточного давления 133 Па и затем заполня- ют его азотом до давления 1 МПа. Изоляция натурного отрезка стержня отверждается под давлением газа 1 МПа и температуре 1бО°С с одновременным ее вакуумировани- ем либо в течение всего времени отвержде- ния (16 ч) либо с частичным (9 - 10 часов) вакуумированием. Свойства приведены в таблице.

П.р и м е р 3. На натурный стержень, имеющий сечение 27,5 х 92,5 мм в пазовой части, 27,1 х 87,1 мм в лобовых частях и длину 3600 мм, наносят 26 слоев пропитанной ленты ЛТСС-3 вполнахлеста. Лента состоит из слюдинитовой бумаги толщиной 40 микрон, стеклянной подложки толщиной 46 - 50 микрон и эпоксифенольного связующего, Толщина ленты 0,16 - 0,18 мм. Эпокси- фенольное связующее состоит из эпокеидной диановой смолы ЭД-16 и ново- лачной фенолформальдегидной смолы СФ- 0112. Связующее имеет следующие характеристики: при 20°С составляет 0, при 130°С - 5 - 7%; удельное обьемное сопротивление р составляет при 20°С 1014 Ом см. Толщина изоляции - 4,2 мм на сто- рону. Изоляцию натурного стержня предварительно подпрессовывают в 2-х ручьевых прессах по следующему режиму: низкое (4 МПа) давление и температура 125 - 130°С в течение 40 мин; высокое (20 МПа) давление и температура 125 - 130°С в течение 20 минут. После этого изоляцию охлаждают в прессе до температуры 50 - 60°С и стержень извлекают из пресса. На изоляцию стержня наносят один слой фторопластоврй пленки вполнахлеста, поверх фторопласто- вой пленки на пазовую часть помещают Г-об- разные планки толщиной 1,5 мм, к которым приварены встык планки для лобовых частей толщиной 0,5 мм, имеющих форму лобовых частей. На головки стержня с целью предохранения оболочки от ее повреждения об острые края медных проводников одевают разборные металлические коробочки 5, конструкция которых приведена на фиг, 3. Крышку 5 разборной коробочки закрепляют одним слоем киперной или тафтяной ленты в 1/3 или 1/2 нахлеста. Место стыка коробочки и планки с двух сторон закрывают П-образными прокладками из жести толщиной 0,3 - 0,4 мм, шириной 40 - 45 мм, поверх которых наносят один слой киперной или нефтяной ленты в 1 /3 или 1 /2 нахлеста.

С одной из двух сторон на головку стержня надевают оболочку 2, изготовленную из кремнийорганической смеси К-69. Толщина оболочки 4-5 мм. Затем, растянув оболочку по длине, надевают ее на вторую головку стержня и, раскрывая оболочку в замке 3, надевают на пазовую и лобовые части стержня. Отогнув наружную сторону замка 3 оболочки, который находится на узкой грани стержня 1, промазывают одну из его сторон тонким слоем вакуумной смазки. Поверх оболочки 2 на всю ее длину наносят бандаж из стеклоленты ЛЭС 0,1 х (20 - 25) мм или ЛЭС 0,2 х(20-25) мм в 1 /3 или 1 /2 нахлеста. Бандаж наносят с натягом 1-1,5 Ньютона. Материал бандажа имеет удлинение при растяжении до 3% и коэффициент температурного расширения 6 1/град.

С помощью штуцера (не показан) оболочку 2 соединяют с вакуумным насосом б и проверяют на вакуумплотность (фиг. 4).

Стержень помещают в котел 7, разогретый до 160°С, и разогревают там в течение 60 - 75 минут. За это время оболочка 2 прогревается до температуры 90 - 100°С,

Внутри оболочки создается разрежение, так как внутренняя полость оболочки соединена магистралью с вакуумным насосом. После разогрева оболочки до указанной выше температуры и изоляции (50 - 60°С) натурного стержня включают вакуумный насос 6 и начинают вакуумировать изоляцию. Через 5-10 мин после начала вакуумирования изоляция натурного стержня включают вакуумный насос 8 и вакуумируют котел до остаточного давления 133 Па и заполняют его азотом до давления 1 МПа. Изоляцию натурного стержня от- верждают под давлением азота 1 МПа и температуре 160°С с одновременным его в акуумировэнием либо в течение всего времени отверждения (16 часов), либо с частичным (9 - 10 ч) вакуумированием. Свойства изоляции приведены в таблице.

Технико-экономическая эффективность заявляемого способа заключается в получении качественной изоляции, способ отличается простотой и меньшей трудоемкостью по сравнению с известным.

Формула изобретения Способ изготовления изоляции стержней обмоток электрических машин, при котором на стержень наносят пропитанные слюдосодержащие ленты, помещают его в пресс-пленки, наносят на стержень с пресс- планками эластичную оболочку, вакуумиру- ют ее полость и прессуют стержень газовой средой, от личающийся тем. что, с

целью уменьшения трудоемкости за счет упрощения изготовления и улучшения качества изоляции, используют оболочку из нагревостойкой резины, выполненную с продольным разъемом, после нанесения ее на стержень края разъема укладывают друг на друга с нахлестом и обматывают по всей длине теплостойким ленточным материалом, при этом используют ленточный материал с коэффициентом термического расширения меньшим, чем у материала оболочки, а до начала вакуумирования нагревают стержень с оболочкой до достижения вакуум-плотности в разъеме оболочки.

Использование: изготовление изоляции обмоток высоковольтных турбо - и гидрогенераторов. Сущность изобретения: на стер- жень 1 наносят пропитанные слюдосодер- жащие, помещают его в пресс-планки, наносят на стержень с пресс-планками эластичную оболочку 2, вакуумируют ее полость и прессуют стержень газовой средой. Оболочку 2 выполняют из нагревостойкой резины, выполненной с продольным разъемом После нанесения ее на стержень края разъема укладывают друг на друга с нахле- стом и обматывают по всей длине теплостойким ленточным материалом. Используют ленточный материал с коэффициентом термического расширения меньшим, чем у материала оболочки 2. До начала вакуумирования нагревают стержень 1 с оболочкой 2 до достижения вакуумплотности в разъеме 3 оболочки 2. 4 ил., 1 табл. ел

Поперечное сечение у конца

л :,.