探究高壓電機絕緣端蓋的設計與制造

肖麗芳 劉鍇

摘 要：隨著經濟的發展，高壓電機在社會生活生產中所扮演的角色也越來越重要，但是由于其長期的不間斷運轉也導致了其損耗快，頻發漏電等安全事故給企業的生產帶來不利影響，同時也對操作人員的人身安全構成極大威脅。所以為解決這一問題，企業要積極進行技術升級改革，通過制作出一款高性能的配備絕緣端蓋的高壓電機來避免由于軸電壓過大而嚴重損耗電機使用壽命的現象。

關鍵詞：高壓電機;絕緣端蓋;設計與制造

Abstract： with the development of economy， the role of high-voltage motor in the production of social life is becoming more and more important， but because of its long-term uninterrupted operation， it also leads to its rapid loss， frequent leakage and other safety accidents， which bring adverse effects on the production of enterprises， and also pose a great threat to the personal safety of operators. Therefore， in order to solve this problem， the enterprise should actively carry out technical upgrading reform， and make a high-performance high-voltage motor equipped with insulation end cover to avoid serious loss of motor service life due to excessive shaft voltage.

Key words： high voltage motor; insulated end cover; design and manufacture

引言：在以往的高壓電機端蓋使用過程中常常會出現用電腐蝕、故障維護困難等問題，如果設計人員不能夠就上述故障進行問題的解決，就可能會影響高壓電機的正常運行，甚至會造成人員傷亡。而就當前高壓電機端蓋設計與制造來講，大部分地區都已經開始進行了絕緣端蓋的研究，其既可以防止軸電流對高壓電機軸承的腐蝕，而且也有利于后期電機維修。為了充分發揮絕緣端蓋的使用優勢，下文就將對高壓電機絕緣端蓋的設計與制造進行分析。

一、就高壓電機端蓋所存在的問題

（一）高壓電機的干燥問題

當前高壓電機常常是處于陰暗潮濕的工作環境中，這會對高壓電機的正常運行產生一定影響，因此設計人員在高壓電機設計過程中應當在安裝相應的絕緣端蓋，這樣才可以保證高壓電機使用安全性。但就傳統的高壓電機端蓋設計來看，其大部分依舊是鐵質或者鋼制端蓋，這就可能會導致高壓電機內部較為潮濕，出現短路或者漏電問題。

（二）高壓電機的老化與絕緣問題

高壓電機的老化與絕緣問題也是當前高壓電機端蓋常常遇到的一個問題，其出現的主要原因包括高壓電機長時間發熱與各種化學反應兩種。首先就電機短時間發熱來看，電機的長時間工作會使得電機各部件產生一定熱量，雖然在短時間內端蓋的絕緣性不會出現什么變化，但隨著高壓電機使用時間的增加，長時間的高溫烘烤會使得電機端蓋內部結構出現變化，最終出現老化和絕緣問題。而就化學反應來看，高壓電機運轉過程種所產生的熱量以及所泄露的一些物質會產生反應，腐蝕端蓋，最終也會使得端蓋出現老化現象，影響端蓋的絕緣性。

二、絕緣端蓋的設計與制造

（一）改造高壓電機端蓋的設計生產工藝

端蓋的短路老化對于高壓電機的正常工作有著顯著影響，如果設計制造人員不能夠及時改進設計工藝，就可能會影響高壓電機的正常運行。因此鑒于高壓電機端蓋的重要意義，設計制造人員應當及時改造端蓋的設計生產工藝，保證端蓋的絕緣性。

例如，為了改造電機端蓋的設計生產工藝，設計人員需要從材料選擇、生產工藝、設計質量等方面進行措施制定。首先，就端蓋材料來講，設計制造人員應當選擇一些絕緣性較強且使用質量較高的材料，并及時對材料進行干燥處理，以此保證材料均勻耐壓的特性，這可以為端蓋絕緣性的提升奠定扎實基礎。其次，設計施工人員需要使用3241防暈板進行絕緣圈的加工，并采用3240環氧板工藝進行絕緣端蓋的生產，這樣能夠有效避免絕緣端蓋出現氣泡或者生產雜質。最后，就設計方面來講，設計制造人員應當及時對影響端蓋絕緣性的各個因素進行分析，了解不同因素對端蓋絕緣性的影響原理，并在設計過程種針對影響原理進行設計圖紙以及各種材料投放比例的調整，這樣能夠有效提高熱量、潮濕環境、化學反應對端蓋絕緣性的影響。

（二）注重組裝絕緣端蓋的設計與制造

工業化的發展使得大部分的機械由以往的燃煤驅動變為電力驅動，城市化進程的加快使得生活等用電量不斷加大。高壓電機作為一種待機時間長可以滿足長時間，大電流供應的機械被廣泛應用于各行各業，其中以三相異步電動機的使用最為廣泛。在經濟技術不斷發展的社會大背景下，電能具備綠色污染和可再生兩大特點，適應了現今的社會人居與工業生產需要，擁有極具潛力的市場空間。但是由于相關技術水平的不完善，在一段時間的高負荷工作后，高壓電機常會出現漏電，導電不暢等問題，給企業的生產，員工的人身安全以及社會的用電穩定都構成了威脅。因此，為有效改善這一問題，企業要注重高壓電機絕緣端蓋的設計與制造，爭取將損耗降到最低延長使用壽命。

針對軸承外鋼圈在承受過大壓力時出現的漏電問題，研究人員可以有針對性的采取組裝法安裝絕緣端蓋，減少軸承的過度負荷。首先，高壓電機的轉子，軸承，端蓋和基座處于一個動態的閉合電路之中，其中一個環節出現差錯將直接導致整個高壓電機失靈，無法正常運轉。同時其前期儲備的電能大量囤積最后壓迫軸承向外界釋放。所以為有效改善這一問題，研究人員要按照IEEE標準進行多次實驗最終得出一個臨界值，在此范圍內電流將不會對絕緣端蓋產生任何影響。研究人員將不同大小的電流輸入到IEEE標準中進行計算，發現當電流處于某一數值時，端蓋的絕緣性就會降低。由此研究人員將端蓋絕緣性降低的電流值設為絕緣端蓋的最小承受指數，這樣就可以保證即使電流大于端蓋絕緣最小承受指數，也不會出現漏電的問題。其次，在安裝時要使用組裝法把端蓋的軸承座絕緣。端蓋基座包括：端蓋，絕緣墊，絕緣墊圈幾部分。在組裝時按照端蓋，絕緣墊，絕緣墊圈的順序排列，實行遞進的保護措施，確保將電流限制在軸承鋼圈內。最后，在正式投入使用前，研究人員還要經過數次模擬，將其置于不同的環境之下，確保其具備良好的工作性能。

總結：雖然當前部分高壓電機設計人員已經認識到了端蓋絕緣性的意義，但卻由于各種原因的影響無法提升端蓋絕緣性，這可能會降低高壓電機的使用壽命，甚至會出現人員傷亡。所以針對當前所出現的高壓電機端蓋絕緣性問題，設計制造人員應當及時分析造成端蓋絕緣性降低的各種因素，并及時從材料、設計制造工藝等方面進行改進，減少不必要設計制造成嫩投入，不斷提高端蓋絕緣性。

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作者簡介：肖麗芳，出生年月為 1982年1月17日，性別女，江蘇無錫市人，中級職稱，研究方向是電機研發設計。

劉鍇，出生年月1981年5月1日，性別男，江蘇無錫市人，中級職稱，研究方向是電機設計管理。