阅读说明：本技术 一种层错防晕结构的定子线棒制作方法 (Manufacturing method of stator bar with staggered corona-proof structure ) 是由 孙永鑫 李屹 梁彬 程宇坤 杨秀伟 曹宏玉 王启发 云浩 于 2021-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种层错防晕结构的定子线棒制作方法。定子线棒的防晕结构由多层防晕材料和层间多胶粉云母材料所组成的层错复合结构。层错防晕结构的定子线棒具有防晕结构简单,工艺方便,易于设计和制造的优点。在不同防晕材料层间添加多胶粉云母材料,能够在提高线棒介电性能的情况下,保护多层防晕搭接位置,加强防晕层的粘接性能,避免定子线棒防晕起层、防晕搭接处阻值不可控情况,保障定子线棒防晕性能的稳定性。(The invention discloses a method for manufacturing a stator bar with a staggered corona-proof structure. The anti-corona structure of the stator bar is a laminated composite structure consisting of multiple layers of anti-corona materials and interlayer multi-rubber powder mica materials. The stator bar with the fault corona prevention structure has the advantages of simple corona prevention structure, convenient process and easy design and manufacture. The multi-rubber powder mica material is added between different anti-corona material layers, so that the multilayer anti-corona lap joint positions can be protected under the condition of improving the dielectric property of the coil bar, the bonding property of the anti-corona layers is enhanced, the uncontrollable conditions of the anti-corona layers and the resistance values of the anti-corona lap joints of the stator coil bar are avoided, and the stability of the anti-corona property of the stator coil bar is ensured.)

一种层错防晕结构的定子线棒制作方法

技术领域

本发明涉及发电机定子线棒领域，尤其涉及一种层错防晕结构的定子线棒制作方法。

背景技术

防晕结构是发电机定子线棒最重要的绝缘结构之一，防晕性能优劣对定子绕组的稳定运行具有决定性作用。定子线棒的端部防晕材料，通常采用多层的非线性碳化硅防晕材料，这种材料的电阻率与电场强度反向变化，可以使线棒端部电场强度变得平缓，有效降低端部的最高电场强度。

防晕结构一般采用依次包扎不同非线性碳化硅防晕材料的多层防晕结构，不同防晕材料在搭接处直接接触。传统观点认为，不同防晕材料之间直接接触，可以保证不同防晕材料之间的有效连接，使得线棒端部的电位分布的连续性更好。

然而，不同防晕材料的直接接触，造成了材料固化过程中互相渗入，引起防晕材料阻值的不可控变化，并影响电场分布。同时，由于防晕材料的粘结性能较差，这种传统防晕结构线棒成型后，易出现粘结不牢甚至内部脱壳情况，影响定子线棒的运行安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是开发一种层错防晕结构的定子线棒制作方法，这种定子线棒具有防晕结构简单、工艺方便，易于设计和制造的优点，可以在提高线棒介电性能的情况下，保护多层防晕搭接位置，加强防晕层的粘接性能，避免定子线棒防晕起层和防晕搭接处阻值不可控情况，保障定子线棒防晕性能的稳定性。本发明的技术方案是：

步骤一：定子线棒的高阻防晕结构由环氧多胶粉云母带、碳化硅中阻防晕带和碳化硅高阻防晕带组成，环氧多胶粉云母带厚度0.14mm，胶含量37～40％，体积电阻率>10¹²Ω·m，碳化硅中阻防晕带厚度0.12mm，固有表面电阻率10¹¹～10¹²Ω，非线性系数0.5～1.0cm/kV，碳化硅高阻防晕带厚度0.12mm，固有电阻率10¹²～10¹³Ω，非线性系数3～5cm/kV；

步骤二：在成型导线上包扎厚度d₀的主绝缘材料，在主绝缘槽部半叠绕包扎一层低阻防晕材料，包扎到中低阻搭接处；

步骤三：在低阻防晕材料上，半叠绕包扎一层环氧多胶粉云母带，一侧覆盖低阻防晕材料轴向距离d₁＝4cm，另一侧覆盖主绝缘材料轴向距离d₁；

步骤四：在低阻防晕材料和其上的环氧多胶粉云母带上方，半叠绕包扎一层碳化硅中阻防晕带，覆盖环氧多胶粉云母带轴向距离d₂＝2cm；

步骤五：在碳化硅中阻防晕带上，再半叠绕包扎一层环氧多胶粉云母带，一侧覆盖碳化硅中阻防晕带轴向距离d₁＝4cm，另一侧覆盖主绝缘材料轴向距离d₁；

步骤六：在碳化硅中阻防晕带和其上的环氧多胶粉云母带上方，半叠绕包扎一层碳化硅高阻防晕带，覆盖环氧多胶粉云母带轴向距离d₂＝2cm；

步骤七：在层错结构防晕层包扎完毕后，成型导线采用内加热方式在模具上加温加压固化成型，升温速度为1.5℃/min，当线棒温度达到170±5℃时，保温5h后断电，当模具自然冷却到50℃以下时进行卸模。

在上述一种层错防晕结构的定子线棒制作方法，所述步骤七中，成型导线采用内加热方式固化成型。

在上述一种层错防晕结构的定子线棒制作方法，所述步骤七中，成型导线升温速度为1.5℃/min。

在上述一种层错防晕结构的定子线棒制作方法，所述步骤七中，卸模在模具自然冷却到50℃以下时进行卸模。

本发明的有益效果是：

本发明提出的一种层错防晕结构的定子线棒制作方法，通过该创新方法，能够取得如下技术效果：

1.保护多级防晕搭接位置。在不同防晕材料层间加入机械和电气性能更优异的环氧云母材料，防止防晕搭接位置裸露在外，有效保护和避免防晕搭接位置受到外部机械或放电损伤；

2.提高定子线棒防晕搭接处的粘结性能。多胶粉云母材料增加了防晕层间的树脂和玻璃丝布含量，提高了防晕搭接部位的粘结性能，有效防止了定子线棒端部防晕粘结不牢和脱壳的情况；

3.增强定子线棒介电性能。多胶粉云母材料增加了线棒端部位置的主绝缘厚度，提高了介电性能；

4.保障电气性能的有效连接。虽然多胶粉云母材料阻断了不同防晕材料的物理连接，但由于较薄多胶粉云母材料在工频交流电压下容抗很小，因此仍能保证防晕材料层间的有效电气连接，不影响防晕效果。

附图说明

图1为层错防晕结构的定子线棒截面示意图。

图中标记说明：1-环氧多胶粉云母带，2-碳化硅中阻防晕带，3-碳化硅高阻防晕带，4-成型导线，5-主绝缘材料，6-低阻防晕材料，7-中低阻搭接处

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

步骤一：如图1所示，定子线棒的高阻防晕结构由环氧多胶粉云母带1、碳化硅中阻防晕带2和碳化硅高阻防晕带3组成，环氧多胶粉云母带1厚度0.14mm，胶含量37～40％，体积电阻率>10¹²Ω·m，碳化硅中阻防晕带2厚度0.12mm，固有表面电阻率10¹¹～10¹²Ω，非线性系数0.5～1.0cm/kV，碳化硅高阻防晕带3厚度0.12mm，固有电阻率10¹²～10¹³Ω，非线性系数3～5cm/kV；

步骤二：如图1所示，在成型导线4上包扎厚度d₀的主绝缘材料5，在主绝缘槽部半叠绕包扎一层低阻防晕材料6，包扎到中低阻搭接处7；本步骤中包扎主绝缘材料5的作用是保证定子线棒的电气强度和机械强度，本步骤中包扎低阻防晕材料6的作用是保证定子线棒槽部接地状况良好。

步骤三：如图1所示，在低阻防晕材料6上，半叠绕包扎一层环氧多胶粉云母带1，一侧覆盖低阻防晕材料6轴向距离d₁＝4cm，另一侧覆盖主绝缘材料5轴向距离d₁；本步骤包扎环氧多胶粉云母带1的目的是保护低阻防晕材料6并增强防晕层间的粘接效果。

步骤四：如图1所示，在低阻防晕材料6和其上的环氧多胶粉云母带1上方，半叠绕包扎一层碳化硅中阻防晕带2，覆盖环氧多胶粉云母带1轴向距离d₂＝2cm；本步骤中碳化硅中阻防晕带2与低阻防晕材料6之间存在一层环氧多胶粉云母带1，由于环氧多胶粉云母带1很薄，容抗很小，在工频交流电作用下对碳化硅中阻防晕带2与低阻防晕材料6之间的电流传输影响很小；

步骤五：如图1所示，在碳化硅中阻防晕带2上，再半叠绕包扎一层环氧多胶粉云母带1，一侧覆盖碳化硅中阻防晕带2轴向距离d₁＝4cm，另一侧覆盖主绝缘材料5轴向距离d₁；本步骤与步骤三的工艺和原理相似。

步骤六：如图1所示，在碳化硅中阻防晕带2和其上的环氧多胶粉云母带1上方，半叠绕包扎一层碳化硅高阻防晕带3，覆盖环氧多胶粉云母带1轴向距离d₂＝2cm；本步骤与步骤四的工艺和原理相似。

步骤七：在层错结构防晕层包扎完毕后，成型导线4采用内加热方式在模具上加温加压固化成型，升温速度为1.5℃/min，当线棒温度达到170±5℃时，保温5h后断电，当模具自然冷却到50℃以下时进行卸模；本步骤采用自然冷却后卸模的方式是为了尽量消除定子线棒内部的残余应力，提高线棒性能。

进一步地，所述步骤七中，成型导线(4)采用内加热方式固化成型。

进一步地，所述步骤七中，成型导线升温速度为1.5℃/min。

进一步地，所述步骤七中，卸模在模具自然冷却到50℃以下时进行卸模。

本发明只是对本发明的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本发明的精神实质，都在本发明的保护范围内。