概述
層間絕緣一般是針對變壓器而言。變壓器的基本原理是原、副線圈感生電動勢之比等於匝數比。要保證匝數的準確,匝和匝之間就必須保證絕緣,匝和匝之間絕緣破壞就會形成匝間短路,匝數變化,導致變壓器不能正常工作。我們把匝和匝之間的絕緣叫做匝間絕緣。
由於變壓器的結構關係,一個繞組有很多層。如果說匝間短路使匝數發生小的變化,那么層間短路就使匝數發生了大的變化。所以層間絕緣就更重要了。我們把層間的絕緣叫做層間絕緣。
插入層間絕緣:將層間絕緣插入後,用壓腳插入槽中,用榔頭輕輕敲擊壓腳,從一端到另一端,使下層線略壓緊。
安放層間絕緣:用手將層間絕緣捏成向下彎曲的瓦片狀並一推一推地插入槽中下層線上。注意要蓋住下層線。
線圈的層間絕緣
層間絕緣的必要性
現代低壓電器的電磁線圈,只要選擇質量穩定的高強度漆包線,並且線上圈繞制工藝中嚴格地控制好線匝排列的均勻度,控制好電磁線本身絕緣層的針孔度、彈性、擊穿電壓和軟化擊穿等性能指標,一般靠漆包線的絕緣層即可滿足層間絕緣的要求,沒必要另加層間絕緣襯墊。但因層間有一定的電壓梯度,同時考慮到線圈在工作過程中可能受到熱應力、機械應力、電磁力及溶劑蒸汽壓力等一些複雜因素的作用,可能導致線圈的層間絕緣能力下降。為了提高線圈的工作穩定性和使用壽命,目前仍有許多線圈需選擇適當的薄膜絕緣材料作為層間絕緣襯墊。
層間絕緣材料的選擇
針對層間絕緣的性能要求,一般從以下兩方面考慮選擇相應的絕緣材料:
①對於需要採用絕緣漆浸漬處理的線圈,通常宜選用對漆液吸收性強的絕緣纖維薄膜作為層間絕緣,以增強浸漬對線圈深層的滲透作用,並增加浸漬漆的固體組分線上匝間的吸附量(掛漆量)。以植物纖維為紙漿的電話紙、電容器紙和電纜紙,只要其厚度符合線圈設計時選定的填充係數值,一般都可以選用。我國低壓電器製造行業多年來普遍選用一種“臘胚紙”作為線圈層間絕緣,這種紙質地柔韌,厚度不超過0.03mm,有較理想的吸收性,價格便宜、來瀝廣泛,是我國獨有的一種“吸收型”低壓線圈層間絕緣襯墊專用絕緣材料。
②對層間電壓梯度較高而又不採用絕緣漆浸漬處理的線圈,可以選用各種絕緣浸漬纖維製品如漆布、漆綢等,其中大、中型低壓電器線圈的層間絕緣襯墊亦可選用各種電工用薄膜及其複合製品,如聚酯薄膜、聚酯薄膜絕緣紙複合箔等。這種薄膜構成的線圈層間襯墊絕緣介電性能和耐熱性較高,但因厚度比較大,使線圈繞線的填充係數相應降低,一般適用於大、中型低壓電器線圈的層間絕緣襯墊。
電機的層間絕緣和相間絕緣
在雙層繞組的槽內,存在異相的上下層線圈,它們之間承受的是線電壓,所以層間絕緣材料和結構與槽絕緣相同。層間絕緣寬度應能包住線圈,使上下層之間的線圈隔開,其長度應比鐵心長度長40~70毫米。
線圈端部處於同相時(如同一線圈組內各線圈)不另設相間絕緣,但在功率較大或兩極電機線圈尺寸較大時,為了加強絕緣,在每個線圈的鼻端包紮玻璃絲帶(俗稱“包尖”)。不同相的線圈組之間,墊入三角形端部相間絕緣,使相鄰異相線圈隔開,承受的是線電壓,所以其絕緣材料與槽絕緣相同。對於低壓電機,為了防止飛弧,其繞組對地的最小距離為10毫米。
層間絕緣的試驗
電力變壓器的層間絕緣,須在無負荷時作耐壓試驗,試驗時線上卷兩端間施加電壓,電壓值如下:
(1)用美秒五十周波電壓時,則為額定線電壓的1.3倍;用每秒一百周波時,則為額定線電壓的2倍,適用於任何變壓器。
(2)層間絕緣的試驗持續時間是三分鐘。
(3)層間絕緣試驗後,須檢查無負荷電流和無負荷損失。如試驗時,未發現箱內有放電現象,冒煙或電流衝擊,變壓器即可認為試驗合格。