電機繞組尤其是高速電機的電氣過程是任何電機制造商都特別關注的關鍵環節，其中絕緣結構的選擇和制造控制尤為重要。

電機絕緣老化是指電機在運行過程中，由于電場、溫度、機械力、濕度和周圍環境的長期作用，導致電機絕緣質量和性能下降，絕緣結構損壞的問題。絕緣老化的速度直接與電機繞組的絕緣結構、實用材料、制造工藝、電機的實際運行環境以及運行時的電壓和負載有關。絕緣老化的后果是縮短電機壽命。

絕緣材料是電機等電氣產品的關鍵材料。作為電機繞組的重要組成部分，高低壓電機的繞組絕緣結構不同，所以帶絕緣的老化模型也不完全相同。對于低壓電機，絕緣材料的絕緣壽命主要取決于熱老化和機械損傷老化，而對于高壓電機，絕緣材料的老化主要取決于電氣老化和機械損傷老化。

絕緣老化的原因可歸因于電、熱、化學、機械和濕度的影響。為了確保電機的可靠性，應針對可能的老化原因采取必要的措施。

01電腐蝕位置游動不定，誘發絕緣老化！

電壓和電流的作用是電機產品的固有特性。電機工作時，有電流通過繞組，絕緣材料的作用是限制電流的流動范圍。無論是匝間絕緣、相間絕緣還是接地絕緣，其目的都是使電機按照規定的方式運行。

固體絕緣擊穿有三種類型：電擊穿、熱擊穿和放電擊穿。電擊穿是指固體介質中少量自由運動的載流子在強電場作用下劇烈運動，與晶格上的原子碰撞使其自由，并迅速膨脹，導致擊穿。電擊穿電壓與環境溫度和電壓作用時間關系不大，但與絕緣中電場的均勻性有關。在交流電場的作用下，介質中的介質交變極化損耗、局部放電損耗和漏電流產生介質損耗，介質損耗產生的熱量特別集中在個別薄弱點溫度急劇升高，局部熔化、燃燒或開裂會導致熱擊穿。熱擊穿電壓隨著絕緣工作溫度的升高而降低，即溫度越高擊穿電壓越低，這是耐壓時區分冷態試驗電機和熱態試驗電機的根本原因。

電機繞組導體絕緣鐵芯和它們之間的氣隙相當于一個由多層介質組成的電容器。不同介質在電壓作用下的電場強度與其介電系數呈負相關。

絕緣中有氣泡，線圈與槽壁間隙的電場強度很高，但空氣的臨界場強低于固體絕緣介質。當場強達到臨界值時，空氣會發生碰撞電離放電，氣體放電加速絕緣介質老化：局部放電產生的臭氧是強氧化劑，會使絕緣介質的臭氧開裂；放電產生的氮氧化物與水分結合形成酸性物質，會對絕緣介質造成化學腐蝕。有機絕緣材料的性能退化累積，終導致電化學擊穿。

高壓線圈的熱固性絕緣表面與鐵芯槽壁的不穩定接觸點之間，存在電容電流引起的電壓降，再加上交變磁感應的電動勢，可能引起接觸點之間的火花放電，局部溫度可達幾百度。

02電機繞組絕緣的熱老化和機械損傷

為了延長絕緣的熱老化壽命，需要控制電機的溫升，選擇相應耐溫等級的絕緣結構。在電機設計和制造過程中

在長期高溫作用下，絕緣材料的分子鏈會發生聚合，材料會變得硬脆、收縮氧化開裂。如果遇到濕氣，在熱和濕氣的作用下會發生降解，隔熱層會因熱脹冷縮而破裂剝落；絕緣材料在高溫下也會軟化、變形和開裂。振動、離心力和電磁力沖擊，絕緣會產生變形和損傷，介電性能會下降。

03高壓電機繞組制造過程中采取的措施

為防止高壓線圈內部存在氣泡而產生游離放電，一方面要保證絕緣包扎過程的松緊度，另外要進行熱模膠化，盡可能減少和排除線圈中的氣泡或氣孔。為了改善線圈的包扎質量，不少的廠家采用了自動包帶機，在提高效率的同時，可以更好地改善包扎質量。

真空壓力浸漆工藝無論對高壓電機還是低壓電機繞組絕緣處理，都是有利無害的，可以使絕緣漆盡可能多地充填到線圈內部及線圈與鐵心槽壁間的空隙，以改善電場分布。

04如何防止高壓電機繞組的電暈和電腐蝕？

高壓電機定子繞組均采用成型繞組，可能通過控制線圈截面尺寸，使線圈與槽壁的間隙適宜，按照可以無損傷地放入但間隙又足夠小的原則；必要時。在槽內放半導體適形材料，使線圈與鐵心均勻、緊密地接觸（這不是浸漆過程完全能解決的問題，所以嵌線過程控制特別重要）。線圈與鐵心槽壁的間隙越小，氣體中的電子與中性分子碰撞機會越少，起始電離強度就會越高；控制線圈與鐵心的工藝間隙，可提高電暈起始電壓。

為了防止電暈，要保證異相線圈的端部距離，并采取必要的防電暈措施；如線圈絕緣結構選用如粉云母帶、玻璃包線等耐電暈和電化學作用的材料。

高壓線圈制造中可調整云母帶繞包層數及烘壓的壓縮量，來保證線圈截面尺寸。為防止線圈受力變形損傷，線圈鼻端通過端箍綁扎在一起，相鄰線圈端部上下層用滌綸繩綁扎。為防止線圈端部對鐵心等接地部件閃絡放電，線圈直線段伸出鐵心的長度，線圈、連線及端箍的對地(或相間)電氣間隙，應符合絕緣規范要求。

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