[发明专利]一种高海拔空冷电机定子线圈柔性绝缘结构和防晕结构

说明书

本发明涉及电机定子线圈技术领域，具体公开了一种高海拔空冷电机定子线圈柔性绝缘结构和防晕结构，包括位于定子线圈导体外侧的主绝缘、沿定子线圈导体轴向设置且位于主绝缘外侧的防晕层结构、以及涂刷在防晕层结构外侧的高电阻防晕漆层；所述防晕层结构包括依次搭接的出槽口低电阻防晕层、端部内层第一级高电阻防晕层、端部内层第二级高电阻防晕层、以及端部内层第三级高电阻防晕层。本发明对定子线圈主绝缘厚度、出槽口低电阻防晕层长度和端部各级高电阻防晕层长度进行柔性设计，减薄高海拔空冷电机定子线圈主绝缘厚度、缩短定子线圈出槽口低电阻防晕层长度和端部各级高电阻防晕层长度，有效降低线圈材料成本、增加电机槽满率、缩小电机体积。

技术领域

本发明涉及电机定子线圈技术领域，更具体地讲，涉及一种高海拔空冷电机定子线圈柔性绝缘结构和防晕结构。

背景技术

目前，国内针对高海拔空冷电机定子线圈绝缘结构的设计方案是当海拔高度超过1000m时，定子线圈的工频耐压试验值按GB 311.1《绝缘配合第1部分定义、原则和规则》进行修正，当定子线圈在高海拔安装现场的工频耐压试验值超过制造厂的工频耐压试验值时，需要对定子线圈的主绝缘厚度进行特殊设计；定子线圈的防电晕试验值按JB/T 8439《使用于高海拔地区的高压交流电机防电晕技术要求》进行修正，当定子线圈在高海拔安装现场的防电晕试验值超过制造厂的防电晕试验值时，需要对定子线圈的防晕结构进行特殊设计。

现有的高海拔空冷电机定子线圈绝缘结构设计方案是根据标准GB 311.1和JB/T8439规定的折算公式直接进行修正，例如，额定电压18kV、海拔3000m的高海拔空冷机组，折算后直接采用额定电压24kV线圈的主绝缘厚度和额定电压26kV线圈的防晕结构，简单地直接用高电压等级的定子线圈绝缘结构和防晕结构进行覆盖，没有综合定子线圈实际可承受的主绝缘电气强度和防电晕能力去开展精细化设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高海拔空冷电机定子线圈柔性绝缘结构和防晕结构；有效降低线圈材料成本、增加电机槽满率、缩小电机体积。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种高海拔空冷电机定子线圈柔性绝缘结构和防晕结构，包括位于定子线圈导体外侧的主绝缘、沿定子线圈导体轴向设置且位于主绝缘外侧的防晕层结构、以及涂刷在防晕层结构外侧的高电阻防晕漆层；

所述防晕层结构包括由定子线圈导体出槽口向其引线一端依次搭接的出槽口低电阻防晕层、端部内层第一级高电阻防晕层、端部内层第二级高电阻防晕层、以及端部内层第三级高电阻防晕层。

在一些可能的实施方式中，

所述主绝缘厚度为d₁，具体计算公式为：

其中，C₁为0.19～0.23mm/KV，根据电机运行特性和绝缘寿命要求进行取值；

U_N为电机额定线电压，6kV≤U_N≤30kV；

h₁为定子线圈制造厂的海拔；

h₂为定子线圈嵌装地的海拔；

k为随海拔升高的递减率，k＝0.1。

在一些可能的实施方式中，

所述出槽口低电阻防晕层的长度为L₁，具体计算公式为：

其中，C₂为4.8～5.2mm/KV，根据电机运行特性和绝缘寿命要求进行取值，U_N为电机额定线电压，6kV≤U_N≤30kV。