【導讀】本文就如何把控高壓線圈絕緣結構問題進行分析，最大限度地對這一門高壓電機核心技術進行詳盡剖析，以實現有效指導生產、提高設計技術的目的。
高壓電機的線圈絕緣對電機的使用壽命和經濟效果影響極大，如何確定絕緣結構是電機設計人員一直以來非常關心的問題。不同的絕緣結構，往往會導致截然不同的設計方案或完全相反的結論，綜合融匯了技術性、先進性、可靠性等諸多方面的因素。
高壓電機絕緣結構演變
高壓電機的發(fā)展是與絕緣材料、絕緣結構和絕緣工藝的發(fā)展密切相關的，由蟲膠云母箱卷烘成套管式絕緣、瀝青云母帶連續(xù)式絕緣到“環(huán)氧少膠粉云母帶+真空壓力浸漆（VPI）連續(xù)式絕緣”，隨著電機容量和電壓日益增長的需要，一直在不斷地演化、進步。
總體說來，大致可歸綱為下列幾種：
（1）多膠云母帶連續(xù)包繞，真空干燥，然后熱壓成型（模壓或液壓）。
（2）多膠云母帶連續(xù)包繞，不經真空干燥，直接采用熱模壓成型。
（3）少膠云母帶連續(xù)包繞，真空浸無溶劑樹脂，然后熱壓成型。
（4）少膠云母帶連續(xù)包繞，然后進行無溶劑樹脂整體浸漬。
高壓線圈絕緣的基本要求
高壓線圈絕緣應具有足夠的電氣強度、較小的介質損耗、抗電暈性、良好熱老化性能及機械強度。
●電氣強度
對于電機的絕緣，一方面希望厚度越薄越好；另一方面則要求在電氣強度上有一定裕度。
因為電機在運行中，有時會受到大氣過電壓和操作過電壓的沖擊；突然短路；溫度和電壓的長期作用，絕緣將逐漸老化；振動和機械應力也會損傷絕緣；此外，在制造過程中要進行多次耐壓試驗，每進行一次，就會在絕緣結構中產生一定細微劣化痕跡，即所謂累積效應。這些都將使絕緣電氣強度下降。因此在進行線圈的絕緣結構設計時，必須要有一定的儲備系數k（亦稱安全系數）：
k=Ub/Un………………（1）
式（1）中：
Ub——初始擊穿電壓；
Un一電機額定電壓。
安全系數的選擇是一個很重要的問題，需要對絕經材料質量的穩(wěn)定性、工藝水平和電機特點進行全面仔細的分析。現在一般體的k值為7~9倍。對于大型電機，運行可靠性要求高，而線圈較長，在制造和運行中都要經受較大的機械應力，因此安全系教也應偏大些。隨著工藝水平和絕緣材料質量的不斷提高，線圈絕象的安全系數正在逐漸下降。
●較小的介質損耗
絕緣結構在交變電場作用下，產生介質損耗。介質損耗的平均熱量雖然不大，但在個別弱點上熱量特別集中，如果弱點上由介質損耗引起的熱量超過散發(fā)出去的。熱量，絕綜的局部溫度就會不斷上升，溫度上升又促使介質損耗進一步增加，絕緣的機電性能將會急劇下降。嚴重時會造成局部弱點的熱擊穿。因此，在高壓電機中介質損耗應不超過規(guī)定值。
●抗電暈性
高壓電機運行時，其絕繳內部和表面都可能產生電暈現象，使絕緣加速老化和腐蝕。因此，對6.3千伏及以上的發(fā)電機和6千伏以上的電動機，其線圈都要采取防電暈措施。對6千伏電動機的線圈，一般可不作防電暈處理，但對使用環(huán)境惡劣或容量較大的電動機，仍應進行防電暈處理。
能承受機械應力的作用
線圈的絕緣必須能承受一定的機械應力而不致破裂或產生有害的變形。線圈在運行中由于導線和絕緣的膨脹系數不一樣，溫度變化時，絕緣將受到張力，電機越長，這種影響越大由于電磁力作用，線圈端部還會產生振動，特別是當電機受到短路、起動和制動電流沖擊時，電磁力常使線圈產生變形；因此要求絕緣具有一定的彈性和機械強度。
