國內外浸漬樹脂的性能對比

邵文娟，宋闖，廉峰

(佳木斯電機股份有限公司，佳木斯 154002)

0 引言

目前，高壓電機繞組絕緣系統多為環氧酯苯乙烯中膠整浸結構，在生產過程中由于無溶劑浸漬漆中活性稀釋劑的揮發，不可避免地存在有毒有害的苯類物質，不利于環保要求。同時由于活性稀釋劑和低分子物質的揮發，烘焙時浸漬漆流失量大，影響絕緣的整體性，電氣和機械性能達不到理想狀態。隨著國際市場的加入，國際上已對電機材料提出環保要求，如歐洲最新強制實施的ROSH指令等，制約我國絕緣材料的出口。通過國內外浸漬樹脂的性能對比，優選環保型浸漬樹脂應用在電機上。

1 國內外絕緣漆的應用情況

1.1 環氧酯苯乙烯類型

環氧酯苯乙烯浸漬樹脂是國內大多數電機廠家普遍使用的絕緣漆種，價格在20～30元/kg，其電氣強度高、粘結力強、收縮率小，適合于大中型電機絕緣處理要求，少膠帶的生產廠家也以環氧體系居多。不足之處是該漆含有苯類物質，具有刺激氣味，固化溫度較高，固化時間較長。

1.2 不飽和聚酯亞胺類

不飽和聚酯亞胺浸漬樹脂也用于高壓VPI工藝，有較好的耐熱性，固化時間短，其它性能也很好，可以滿足中小型電機的質量要求。缺點是收縮率較大，含有苯類物質，具有刺激氣味。國外的3308也屬于聚酯亞胺類浸漬漆，H級絕緣，均有相配套的云母帶。

1.3 硼胺環氧浸漬樹脂

適用于多膠體系，機械、電氣性能較優良，缺點是粘度大，特別是高溫時介損tanδ較高。

1.4 環氧酸酐體系

目前行業上先進的浸漬漆有國外ET884及3407純環氧酸酐浸漬樹脂。該浸漬樹脂組成的絕緣系統有如下優點。

1.4.1 絕緣處理符合環保要求，該浸漬樹脂無味透明，沒有有害的苯乙烯，不會影響工人的健康。

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1.4.2 沒有通常VPI工藝中樹脂的流失問題，絕緣整體性好;用這種絕緣的電機溫升低，耐潮耐化學腐蝕性特別優良。

1.4.3 浸漬樹脂中僅含有環氧和酸酐，電氣性能優良，特別是高溫tanδ低。

1.4.4 具有較高的熱變形溫度，高溫機械性能優良。

1.5 浸漬樹脂的性能比較

環氧酸酐ET884、環氧酯苯乙烯類JF9950及H9110聚酯亞胺浸漬樹脂性能比較見表1。

表1 ET884、JF9950和H9110浸漬樹脂性能

2 絕緣結構的確定

本次試驗主要考核浸漬樹脂的性能，我們將絕緣結構的電壓等級定為10kV，線圈主絕緣單邊絕緣厚度為2.2mm，浸漬樹脂配套的云母帶均采用單面環氧玻璃布補強的粉云母帶和單面聚酯薄膜補強的粉云母帶交替半疊包。電磁線采用自粘性單層玻璃絲單層聚酰亞胺薄膜和云母帶繞包扁銅線。防暈結構采用整浸二級防暈結構。

2.1 國內A和B廠的浸漬JF9950浸漬樹脂，模擬線圈固化后tanδ-U曲線見圖1。

圖1 tanδ-U 曲線

2.2 單面環氧玻璃布補強的粉云母帶366.55-10和單面聚酯薄膜補強的粉云母帶315.33按10kV模擬線圈進行了試驗，試驗線圈單邊絕緣厚度2.2mm，浸漬3407環氧酸酐浸漬樹脂，模擬線圈固化后 tanδ-U曲線見圖2。

圖2 tanδ-U 曲線

2.3 對國內外帶促進劑云母帶按10kV模擬線圈進行了試驗，試驗線圈單邊絕緣厚度2.2mm，浸漬ET884浸漬樹脂。模擬線圈固化后的介質損耗因數、擊穿電壓和擊穿場強見表2和圖3。

表2 浸漬ET884浸漬樹脂的模擬線圈性能

圖3 圖3 tanδ-U曲線

2.4 為及時掌握各階段絕緣所能達到的水平，了解絕緣結構質量的穩定性，我們模擬已應用的絕緣結構進行了模擬線圈試驗，對現行 10kV JF9950絕緣體系進行檢測。通過對國內兩家少膠帶包繞的模擬線圈進行常規絕緣性能的測試，按JB/T 50133—1999《中型高壓電機定子線圈成品產品質量分等》標準，模擬線圈常態、熱態介質損耗、擊穿電壓、擊穿場強均達到一等品以上。驗證線圈試驗情況見表3、圖4和圖5。

表3 JF9950少膠整浸10kV模擬線圈性能檢測

圖4 A廠云母帶繞包的模擬線圈tanδ-U曲線

圖5 B廠云母帶繞包的模擬線圈tanδ-U曲線

3 試驗結果對比

3.1 對國外的單面環氧玻璃布補強的粉云母帶366.55-10和單面聚酯薄膜補強的粉云母帶315.33按10kV模擬線圈進行試驗，試驗線圈單邊絕緣厚度2.2mm，浸漬3407環氧酸酐浸漬樹脂，模擬線圈固化后絕緣整體性好，常態介損、熱態介損優異，有很好的耐電性能。國內A廠和B廠的云母帶浸漬JF9950浸漬樹脂的模擬線圈固化后在同等條件下各項性能雖然可以達到標準要求，但與國外相比存在較大差距。

3.2 通過國內外帶促進劑云母帶模擬線圈試驗對比，浸漬ET884浸漬樹脂的模擬線圈固化后的介質損耗因數、擊穿電壓和擊穿場強兩種結構線圈性能相當，按JB/T 50133—1999標準，模擬線圈常態、熱態介質損耗、擊穿電壓、擊穿場強均達到優等品。說明與環保絕緣漆配套的帶促進劑的少膠帶國產化水平已達到或接近國際先進水平。

3.3 根據我們對H9110浸漬樹脂的工藝試驗，其配套絕緣結構單邊絕緣厚度為2.3mm，可滿足額定電壓10kV級電氣性能要求。

3 結語

綜上，采用純環氧酸酐體系絕緣結構的模擬線圈，熱態介損低，擊穿場強高，絕緣整體性、電氣性能和機械性能等方面，要明顯優于國內環氧酯苯乙烯浸漬樹脂JF9950和不飽和聚酯亞胺浸漬樹脂H9110絕緣結構的模擬線圈。

［1]陳宗旻.真空壓力浸漬樹脂現狀及發展.絕緣材料，2003 No.3，37-39.

［2]馮萬里.高壓電機少膠VPI絕緣的現狀及發展方向.絕緣材料，2003 No.5 37-411.

［3]JB/T 50132—1999《中型高壓電定子線圈成品產品質量分等》標準.

［4]JB/T 50133—1999《中型高壓電機少膠整浸線圈產品質量分等》標準.