Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2025-06-05 Nguồn gốc: Địa điểm
Máy phát điện hoạt động trong các điều kiện đòi hỏi nhiệt độ cao, ứng suất điện cường độ cao, rung động cơ học và các yếu tố môi trường khác nhau. Đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy và bản lề tuổi thọ hoạt động lâu dài trong việc chọn phù hợp Vật liệu cách nhiệt . Trong hướng dẫn toàn diện này, chúng tôi khám phá hai công nghệ cách nhiệt nền tảng cho các máy phát điện, các lớp nhựa Epoxy (Nema G-10 và G-11) và Polyester thủy tinh (GPO-3) giải thích các thuộc tính, ứng dụng điển hình và chiến lược lựa chọn vật liệu của chúng. Bằng cách hiểu các tính chất điện, nhiệt và cơ học của các vật liệu này, các kỹ sư có thể tối ưu hóa các hệ thống cách nhiệt cho một loạt các loại máy phát điện, từ tua -bin thủy điện và gió đến các đơn vị tua -bin hơi nước lớn và genset diesel.
Laminates dựa trên nhựa Epoxy kết hợp gia cố sợi thủy tinh với nhựa nhiệt hiệu suất cao để cung cấp cách nhiệt mạnh mẽ dưới các ứng suất điện, nhiệt và cơ học. Hai lớp tiêu chuẩn công nghiệp phổ biến nhất là Nema G-10 và Nema G-11.
Thành phần vật chất:
Vải sợi thủy tinh E đã bão hòa và chữa khỏi trong một ma trận nhựa epoxy.
Được sản xuất dưới nhiệt độ cao và áp suất để tạo thành các tấm đồng đều, cứng nhắc.
Thuộc tính chính:
Phân loại nhiệt: cách nhiệt F-Class (dịch vụ liên tục lên đến 115 ° C).
Sức mạnh điện môi: Thông thường 1.0001.500 V/mil (khoảng 39 Ném59 kV/mm).
Điện trở suất thể tích: ≥ 10⊃1; ⁴ · · cm.
Độ bền uốn: Khoảng 200 MP250 MPa.
Độ bền nén: Khoảng 350 MP400 MPa.
Hấp thụ độ ẩm: Khoảng 0,5 Hàng0,8 % sau 24 giờ sôi.
Phạm vi độ dày: Có sẵn trong 0,5, 1,0, 1,5, 3.0 và 5,0 mm; Độ dày tùy chỉnh cũng có thể.
Các ứng dụng điển hình trong máy phát điện:
Lớp lót khe stator: Cung cấp cách nhiệt mạnh mẽ giữa cuộn dây đồng và lõi sắt, chống xả khe và gai điện áp.
Nêm khe: Duy trì định vị cuộn bên trong các khe stato, chống lại các lực ly tâm; Thông thường 3 nêm 5 mm G-10.
Các bộ cách điện hỗ trợ gió cuối: được định vị tại các cuộn đầu stator để giữ hình dạng cuộn dây dưới độ rung; G-10 chống lại biến dạng ở nhiệt độ dưới 115 ° C.
Rào cản pha & cách điện từ pha đến mặt đất: tách các thanh pha khác nhau, ngăn chặn sự cố pha đến pha hoặc pha.
LEAD EXIT & TERMINA SATURENATION: Bảo vệ các dây dẫn quanh co tại các điểm thoát, che chắn chống mài mòn và đảm bảo tách điện môi nhất quán.
Ưu điểm và hạn chế:
Thuận lợi:
Hiệu quả về chi phí cho các thiết kế máy phát F-Class (nhiệt độ ≤ 115 ° C).
Sức mạnh điện tuyệt vời và tính chất cơ học tốt dưới nhiệt độ vừa phải.
Độ ổn định kích thước và mức thấp trong điều kiện dịch vụ bình thường.
Hạn chế:
Hiệu suất suy giảm trên 115 ° C; Không phù hợp cho môi trường vượt quá F-Class.
Hấp thụ độ ẩm cao hơn G-11, yêu cầu kiểm soát khô và độ ẩm thích hợp.
Thành phần vật chất:
Tương tự như G-10 nhưng sử dụng công thức nhựa epoxy nhiệt độ cao hơn, cho phép cải thiện độ ổn định nhiệt.
Được gia cố bằng vải sợi thủy tinh điện tử dưới lớp áp suất cao.
Thuộc tính chính:
Phân loại nhiệt: cách nhiệt H-Class (dịch vụ liên tục lên đến 150 ° C).
Độ bền điện môi: ≥ 1.500 V/MIL (khoảng 59 kV/mm).
Khối lượng & điện trở suất bề mặt: có thể so sánh với hoặc hơi cao hơn G-10 (≥ 10⊃1; ⁴ · cm, bề mặt ≥ 10⊃1; ⊃ 3;).
Độ bền uốn: Khoảng 250 MP300 MPa (duy trì ở nhiệt độ cao hơn).
Độ bền nén: Khoảng 400 MP450 MPa.
Hấp thụ độ ẩm: thấp hơn G-10, khoảng 0,3 Hàng0,5 % sau khi đun sôi, đảm bảo khả năng duy trì tài sản tốt hơn trong môi trường ẩm.
Phạm vi độ dày: Lớp tiêu chuẩn từ 0,5 đến 5,0 mm; Laminates tùy chỉnh lên đến 6 mm trở lên có sẵn cho các thành phần cấu trúc nặng.
Các ứng dụng điển hình trong máy phát điện:
Lớp lót khe cắm ở nhiệt độ cao: Trong các máy tạo tuabin hơi hoặc máy phát hạt nhân trong đó nhiệt độ cuộn dây có thể tiếp cận 130 Lin140 ° C, các khe cắm G-11 đảm bảo hoạt động ổn định.
Cách điện và hỗ trợ gió cuối: Hỗ trợ các cụm cuộn dây cuối trong các vùng nhiệt độ cao gần các cửa nước làm mát, ngăn ngừa biến dạng hoặc nứt dưới căng thẳng.
Các bộ cách điện lắp ráp vòng trượt: Vòng cách điện và các tấm hỗ trợ cho các vòng trượt kích thích chính trong các máy phát đồng bộ, trong đó hoạt động liên tục có thể tăng nhiệt độ cục bộ trên giới hạn lớp F.
Rào cản pha cao áp: Trong các cuộn dây điện áp trung bình (3,6 kv10 kV) và điện áp cao (≥ 10 kV), các thiết bị phân tách G-11 làm giảm nguy cơ flashover pha trong pha quá điện áp.
Cấu trúc hỗ trợ cứng: Các tấm G-11 dày được gia công vào giá đỡ, các khối hỗ trợ hoặc đầu nối nửa cầu chịu đựng rung động cơ học và nhiệt độ cao.
Ưu điểm và hạn chế:
Thuận lợi:
Độ bền nhiệt tuyệt vời lên đến 150 ° C (H-Class).
Duy trì sức mạnh cơ học vượt trội ở nhiệt độ cao và dưới độ rung.
Hấp thụ độ ẩm thấp hơn đảm bảo tính chất điện môi ổn định trong môi trường ẩm hoặc ướt.
Hạn chế:
Chi phí cao hơn so với G-10 và GPO-3.
Có thể không cần thiết cho các ứng dụng vẫn còn dưới nhiệt độ F-Class.
Các lớp polyester thủy tinh , đáng chú ý nhất là Nema GPO-3 , có hiệu quả về chi phí, các tấm cách nhiệt lớp điện tử được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng máy phát nhỏ đến trung bình.
Thành phần vật chất:
Vải sợi thủy tinh dệt được ngâm tẩm nhựa polyester, sau đó được chữa khỏi và nhiều lớp dưới nhiệt và áp suất.
Thuộc tính chính:
Phân loại nhiệt: cách nhiệt E-Class (dịch vụ liên tục lên tới 105 ° C).
Độ bền điện môi: Khoảng 7001.0001.000 V/mil (khoảng 27 Ném39 kV/mm).
Điện trở suất thể tích: ≥ 10⊃1; ⊃ 3; Ω · cm.
Điện trở suất bề mặt: ≥ 10⊃1; ⊃2; .
Độ bền uốn: Khoảng 150 MP200 MPa.
Độ bền nén: Khoảng 300 MP350 MPa.
Hấp thụ độ ẩm: Khoảng 1,01,5 % sau 24 giờ sôi; Yêu cầu sấy khô sau khi tiếp xúc với độ ẩm để duy trì hiệu suất cách nhiệt.
Phạm vi độ dày: thường có sẵn trong các tấm 0,5, 1,0, 1,5 và 3,0 mm; Các lớp dày hơn có thể được cắt hoặc xếp chồng lên nhau cho các nhu cầu cụ thể.
Chi phí và khả năng xử lý:
Thuận lợi:
Kinh tế hơn so với các lớp dựa trên epoxy (G-10, G-11).
Dễ dàng cắt, khoan và hình thức; cần thiết cho công cụ tối thiểu.
Sức mạnh cơ học đầy đủ cho nhiều máy phát điện năng lượng thấp đến trung bình.
Hạn chế:
Giới hạn nhiệt độ 105 ° C; Không được khuyến nghị cho các ứng dụng F-Class hoặc H-Class.
Độ ẩm cao hơn đòi hỏi phải làm khô cẩn thận và quản lý độ ẩm.
Ít kháng tác động so với các lớp epoxy; Các cạnh có thể trở nên giòn theo thời gian.
Lớp lót khe stator (điện áp thấp đến trung bình):
Trong các thống kê máy phát điện diesel thủy điện hoặc nhỏ với nhiệt độ cuộn dây dưới 105 ° C, GPO-3 cung cấp cách điện khe đáng tin cậy. Nó có thể được kết hợp với lớp phủ vecni hoặc silicon để bảo vệ độ ẩm.
Cách điện pha và xen kẽ:
Đối với các máy phát hoạt động ở điện áp trung bình (≤ 3,6 kV), các rào cản pha và các thiết bị phân tách xen kẽ được làm từ GPO-3 giúp ngăn ngừa sự cố từ pha và pha.
Các miếng đệm hỗ trợ gió cuối:
Trong các thiết kế máy phát làm mát bằng nước hoặc làm mát bằng không khí, nơi nhiệt độ cuộn cuối vẫn ở mức vừa phải, các miếng đệm GPO-3 duy trì hình dạng cuộn dây và chống rung.
Bảng thiết bị đầu cuối & bộ cách điện kết nối:
Trong các hộp thiết bị đầu cuối điện áp thấp, các tấm GPO-3 đóng vai trò là giá treo cách điện cho các đinh tán kết nối, bảo vệ chống lại các mạch ngắn và hao mòn cơ học.
Các thành phần linh tinh:
miếng đệm, vòng đệm và miếng đệm được chế tạo từ GPO-3 có thể được sử dụng trong các phụ kiện máy phát điện, với điều kiện nhiệt độ hoạt động không vượt quá giới hạn lớp điện tử.
Trong khi các lớp epoxy và polyester thủy tinh là công việc chính trong nhiều thiết kế máy phát điện, các vật liệu bổ sung được yêu cầu để giải quyết các phạm vi nhiệt độ cụ thể, phơi nhiễm hóa học hoặc yêu cầu cơ học.
Cách điện dựa trên mica
Thành phần: Tấm mica hoặc giấy mica nhiều lớp nhựa.
Phân loại nhiệt: C-Class (lên đến 180 ° C) hoặc cao hơn, tùy thuộc vào chất lượng mica và chất kết dính nhựa.
Các ứng dụng: nêm khe điện áp cao, các lớp xen kẽ và cách điện gió cuối trong các máy tạo tuabin lớn.
Ưu điểm: Sức mạnh điện môi tuyệt vời, mất điện môi thấp và hiệu suất nhiệt độ cao nổi bật.
Hạn chế: Chi phí cao hơn và xử lý phức tạp; Bản chất giòn đòi hỏi thiết kế cẩn thận.
Giấy và vải Aramid (Nomex®)
Thành phần: Sợi meta-Aramid hình thành thành giấy hoặc vải.
Phân loại nhiệt: H-Class (khoảng 155 ° C).
Ứng dụng: Rào cản pha, hàng rào khí ấm của Slot Liner, băng gió cuối và các lớp bảo vệ corona.
Ưu điểm: Sức mạnh cơ học tốt, tính linh hoạt và khả năng chống ẩm vừa phải.
Hạn chế: Độ bền nén thấp hơn so với các lớp cứng; thường được sử dụng kết hợp với epoxy hoặc mica.
Phim Polyimide (Kapton®)
Thành phần: Phim polymer polyimide.
Phân loại nhiệt: lên đến 200 ° C hoặc cao hơn.
Ứng dụng: Cách điện quay đầu trong các cuộn dây tạo tần số cao hoặc hiệu suất cao; lớp xen kẽ mỏng.
Ưu điểm: Hằng số điện môi tuyệt vời, ổn định nhiệt và kháng hóa chất.
Hạn chế: Độ bền cơ học thấp; Luôn luôn được sử dụng trong các ngăn xếp cách nhiệt đa lớp.
Phim PPS (polyphenylen sulfide) và PET (polyetylen terephthalate)
Phân loại nhiệt: PPS lên đến ~ 155 ° C; PET lên đến ~ 120 ° C.
Các ứng dụng: Xoay cách điện, trình bao bọc ngoài và các lớp giữa các pha trong các máy điện áp thấp đến trung bình.
Ưu điểm: Kháng độ ẩm tốt, tính linh hoạt và sức mạnh điện môi chấp nhận được.
Hạn chế: Hiệu suất cơ học và nhiệt thấp hơn epoxy hoặc polyimide; Thích hợp cho môi trường ít đòi hỏi hơn.
Vải thủy tinh tẩm silicon
Thành phần: Vải thủy tinh E được tẩm nhựa silicon.
Phân loại nhiệt: lên đến ~ 200 ° C đối với silicone được chữa khỏi.
Ứng dụng: cách điện gió cuối, lót khe rôto, bảo vệ corona điện áp cao.
Ưu điểm: Tính linh hoạt tuyệt vời, cường độ điện môi cao và khả năng chống ẩm tốt.
Hạn chế: Độ cứng cơ học hạn chế; Yêu cầu cấu trúc hỗ trợ.
Các thiết kế máy phát khác nhau áp đặt nhu cầu khác nhau đối với các hệ thống cách nhiệt. Dưới đây là một bản tóm tắt về cách G-10, G-11, GPO-3 và các vật liệu khác khớp với các loại máy phát chung.
| Loại máy phát điện | Môi trường & Nhu cầu hoạt động | Vật liệu cách nhiệt được đề xuất |
| Máy tạo tuabin hơi nước | • Điện áp cao (≥ 10 kV) |
• Cách của khe stato: G- (H-Class) + Lớp giấy mica • nhiệt gió cuối Vật liệu cách điện 11 |
| Máy phát điện tua -bin | • Độ ẩm cao, đôi khi vùng giật gân • Tăng nhiệt độ vừa phải (≤ 105 ° C) • Chu kỳ tải biến đổi |
• Lớp lót khe: GPO-3 hoặc G-10 (F-Class) với lớp phủ chống ẩm • Rào cản pha: Nomex® hoặc G-10 • Bảng đầu cuối: GPO-3 |
| Máy phát điện tuabin gió | • Sự thay đổi nhiệt độ ngoài trời (−20 ° C đến +40 ° C) • Độ rung đáng kể • Điện áp trung bình (3,6 thép6,6 kV) |
• Cách điện stato: G-10 hoặc cuộn tẩm nhựa với nêm G-10 • Cách điện pha: Phim Kapton® • Hỗ trợ gió cuối: Nomex® |
| Bộ phát điện diesel | • Chu kỳ khởi động/dừng thường xuyên • Tiếp xúc với dầu, khói diesel, rung động cơ học • Thông thường điện áp thấp đến trung bình |
• Lớp lót khe: GPO- cho kích thước ≤ 2 MW • cuối ) 3 (E-Class Tấm đệm |
| Máy phát điện tuabin | • Chu kỳ nhiệt khắc nghiệt • Nhiệt độ môi trường cao • Các ứng dụng điện áp cao (lên đến 15 kV) |
• Cách điện stato: G-11 với Chèn MICA • khe: Epoxy H-Class Tác Nêm phẩm |
| Máy phát điện công nghiệp nhỏ | • Sử dụng trong nhà, môi trường được kiểm soát • Điện áp thấp (<1 kV) • Ứng dụng nhạy cảm với ngân sách |
• Lớp lót khe: GPO-3 • Pha/biến cách điện: Polyester (PET) hoặc màng PPS • Hỗ trợ cuối: Tờ GPO-3 |
Khi thiết kế hoặc phục vụ một máy phát, hệ thống cách nhiệt có thể được chia thành các thành phần chính. Quyết định kỹ thuật về vật liệu cho từng thành phần nên xem xét lớp nhiệt độ, ứng suất điện áp, tải trọng cơ học, các yếu tố môi trường và chi phí.
Chức năng chính:
Ngăn chặn dây dẫn cuộn đồng rút ngắn vào lõi stato dưới ứng suất điện.
Chống lại xả một phần, lão hóa nhiệt và mài mòn cơ học.
Tùy chọn vật chất:
G-10 : Được ưa thích cho các thiết kế F-Class (nhiệt độ ≤ 115 ° C) do hiệu quả chi phí và hiệu suất mạnh mẽ.
G-11 : Được chọn khi nhiệt độ cuộn có thể tiếp cận các giới hạn H-Class (≤ 150 ° C), đặc biệt đối với các máy điện áp cao, công suất cao.
GPO-3 : Thích hợp cho các máy E-Class (≤ 105 ° C), các máy phát nhỏ hoặc ứng dụng với các ràng buộc chi phí chặt chẽ.
Tiêu chí lựa chọn chính:
Lớp nhiệt (E, F, H, v.v.) : Chọn vật liệu được xếp hạng cho nhiệt độ hoạt động liên tục cộng với bộ đệm 10 nhiệt15 ° C.
Xếp hạng điện áp : Đảm bảo cường độ điện môi đáp ứng nhu cầu điện áp tăng cao; G-11 cung cấp sức mạnh phá vỡ cao hơn G-10.
Kháng độ ẩm : Trong môi trường ẩm hoặc ẩm, G-11 vượt trội so với GPO-3 (hấp thụ nước thấp hơn). Sử dụng lớp phủ vecni hoặc silicon cho GPO-3 nếu độ ẩm là mối quan tâm.
Độ cứng cơ học : G-11 duy trì cường độ cơ học ở nhiệt độ cao, chống lại biến dạng cuộn dây.
Chức năng chính:
Các cuộn dây cung bảo vệ bên trong các khe stato dưới tải trọng ly tâm và rung động.
Hỗ trợ truyền nhiệt từ đồng sang lõi stato.
Tùy chọn vật chất:
G-10/G-11 : Độ dày của lớp (3 mm đến 6 mm) được gia công thành hình nêm. G-11 được ưa thích trong các ứng dụng nhiệt độ cao hoặc điện áp cao.
Mica-epoxy : Trong các máy tạo tuabin lớn, các nêm dựa trên MICA cung cấp cường độ điện môi nhiệt độ cao tuyệt vời.
Tiêu chí lựa chọn chính:
Độ bền cơ học & ổn định nhiệt : G-11 ưa thích cho nhiệt độ liên tục trên F-Class.
Độ dẫn nhiệt : Vật liệu tổng hợp MICA có thể cải thiện một chút truyền nhiệt, giảm sự hình thành điểm nóng.
Dung sai độ dày : phù hợp chính xác cần thiết để ngăn chặn chuyển động; Laminates phải được cắt theo dung sai kích thước chặt chẽ.
Chức năng chính:
Các vùng cuộn cuối cách điện từ tiếp xúc cơ học, rung và xả corona.
Cung cấp hỗ trợ cấu trúc để ngăn chặn chuyển động cuộn dây.
Tùy chọn vật chất:
Giấy/Vải Nomex® : Cách điện Aramid linh hoạt thích hợp cho các miếng đệm cuối H-Class và băng chéo.
Vải thủy tinh tẩm silicon : Được sử dụng trong đó cần cả hỗ trợ nhiệt độ cao và hỗ trợ linh hoạt (lên đến ~ 200 ° C).
G-10/G-11 : Các miếng đệm gia công hoặc hỗ trợ cứng cho các vùng có nhiệt độ cao, có độ rung cao.
GPO-3 : Trong các máy phát điện diesel hoặc thủy điện nhỏ, nơi nhiệt độ gió cuối vẫn ở dưới E-Class.
Tiêu chí lựa chọn chính:
Tính linh hoạt so với độ cứng: Các vật liệu linh hoạt như Nomex® phù hợp với hình dạng cuộn dây, trong khi G-10 cứng nhắc cung cấp sức mạnh cơ học.
Yêu cầu về nhiệt & điện môi: Vải tẩm silicon được chọn để bảo vệ gió cuối lớp H, trong khi Nomex® đủ cho nhiệt vừa phải.
Phơi nhiễm môi trường: Trong môi trường ngoài khơi hoặc thủy điện, các loại vải dựa trên silicon chống lại độ ẩm tốt hơn so với Nomex® đơn giản.
Chức năng chính:
Ngăn chặn rút ngắn điện giữa các vòng của một cuộn dây (xen kẽ) và giữa các cuộn dây pha khác nhau (hàng rào pha).
Tùy chọn vật chất:
Phim polyimide (Kapton®): Các lớp siêu mỏng để cách điện xen kẽ trong các máy hiệu suất cao hoặc tốc độ cao.
Các tấm G-10/G-11: Các thiết bị tách dày hơn (0,5-1 mm) cho các rào cản giữa các pha trong các máy điện áp trung bình đến cao.
Phim PPS hoặc PET: cách điện xen kẽ hiệu quả về chi phí trong các động cơ nhỏ hoặc máy phát điện.
Tiêu chí lựa chọn chính:
Độ bền điện môi: Sử dụng polyimide cho ứng suất điện áp xen kẽ cao, G-11 cho các hàng rào pha trong các máy H-Class.
Độ bền nhiệt: Đảm bảo màng được chọn có thể xử lý nhiệt độ cuộn cực đại khi quá tải.
Độ dày & độ dày điện môi xếp chồng: Nhiều lớp mỏng hơn thường mang lại điện áp tốt hơn so với một lớp dày.
Điều kiện hoạt động:
Hoạt động liên tục ở tải định mức; Nhiệt độ cuộn dây lên đến 135 ° C.
Điện áp cao (10 trận20 kV), đòi hỏi lề điện môi mạnh mẽ.
Độ ẩm thấp nhưng rung động cơ học đáng kể từ động lực học cánh quạt.
Chiến lược cách nhiệt:
Lớp lót khe stator: G-11 3 mm Laminate + Overlay giấy để kết hợp hỗ trợ cơ học và cường độ điện môi nhiệt độ cao.
Nêm khe: nêm mica-epoxy H-class để chống lão hóa nhiệt.
Tấm đệm cuối cùng: Các tấm Nomex® được phủ nhựa silicon cho nhiệt độ H-lớp và khả năng chống ẩm.
Rào cản pha: Phân tách G-11 1 mM giữa các thanh pha, đảm bảo đủ khoảng cách leo.
Điều kiện hoạt động:
Tiếp xúc với độ ẩm cao và thuốc xịt thường xuyên; Nhiệt độ stato ≤ 105 ° C.
Mức điện áp thường là 6 trận13 kV.
Biến thể tải thường xuyên dẫn đến đạp xe nhiệt.
Chiến lược cách nhiệt:
Lớp lót khe: GPO-3 (1,5 mm) với lớp phủ vecni hoặc polyurethane để bảo vệ độ ẩm.
Pha và xen kẽ: Nomex® hoặc G-10 0,5 mm hàng rào pha.
Hỗ trợ gió cuối: Tấm đệm GPO-3 cho khả năng phục hồi nhiệt và độ ẩm vừa phải.
Bảng thiết bị đầu cuối: Tấm GPO-3, hiệu quả về chi phí và dễ dàng để máy.
Điều kiện hoạt động:
Các thái cực xung quanh ngoài trời (−20 ° C đến +40 ° C).
Rung từ tháp và chuyển động lưỡi.
Điện áp trung bình (3,6 Hàng6,6 kV).
Chiến lược cách nhiệt:
Lớp lót khe: G-10 (1 mM) với lớp phủ màng polyester để thêm hàng rào điện môi và khả năng chống ẩm được cải thiện.
Cách điện pha: Phim Kapton® để tách xen kẽ, cung cấp cường độ điện môi cao ở nhiệt độ cao.
Tấm đệm cuối cùng: Nomex® kết hợp với vải thủy tinh tẩm silicon để xử lý các gai và độ ẩm của nhiệt độ.
Nêm khe: nêm G-10 (3 mm) để giữ vững các cuộn dây dưới lực ly tâm.
Điều kiện hoạt động:
Hoạt động không liên tục với chu kỳ khởi động/dừng thường xuyên.
Dầu và hơi diesel, bụi xung quanh cao hơn.
Thông thường điện áp thấp đến trung bình (1 kV lên đến 3,6 kV).
Chiến lược cách nhiệt:
Lớp lót khe: GPO-3 (1,5 Hàng2 mm) cho hiệu quả chi phí; Nhiệt độ hoạt động vừa phải (<100 ° C).
Các miếng đệm cuối cùng: Các tấm GPO-3 hoặc Nomex® để hỗ trợ cơ học và hàng rào điện môi.
Cách điện chì: Sự kết hợp của vòng cổ GPO-3 và ống thông sóng nhiệt PVC để ngăn chặn sự xâm nhập của dầu.
Rào cản pha: màng PET hoặc PPS giữa các cuộn dây pha để cách điện quay.
Chọn các vật liệu cách nhiệt phù hợp liên quan đến việc cân bằng nhiều yếu tố: lớp nhiệt độ, lớp điện áp, điều kiện môi trường, nhu cầu cơ học và hạn chế ngân sách. Danh sách kiểm tra sau đây có thể hướng dẫn quá trình lựa chọn:
Xác định phạm vi nhiệt độ hoạt động
≤ 105 ° C (E-Class): Polyester thủy tinh (GPO-3), PET, PPS.
≤ 115 ° C (F-Class): Nema G-10, Nomex®, Polyimide Film.
≤ 150 ° C (H-Class): Nema G-11, Nomex®, Vải tẩm silicon, polyimide.
≥ 155 ° C (C-Class trở lên): giấy mica, vật liệu tổng hợp mica-epoxy, hệ thống gốm hoặc khoáng sản.
Đánh giá ứng suất điện áp và điện môi
Điện áp thấp (<3,6 kV): phim GPO-3, PET, PPS có thể đủ.
Điện áp trung bình (3.6 Hàng10 kV): G-10 hoặc G-11 với các lớp vecni hoặc polyimide bổ sung.
Điện áp cao (≥ 10 kV): G-11, hỗn hợp mica-epoxy, nhiều lớp cách nhiệt để xử lý điện áp tăng.
Xem xét độ ẩm và tiếp xúc với môi trường
Độ ẩm cao hoặc phun nước thường xuyên:
Hấp thụ độ ẩm thấp hơn: G-11, Nomex®, thủy tinh tẩm silicone.
Lớp phủ bảo vệ: Áp dụng vecni, silicon hoặc polyurethane cho bề mặt GPO-3 hoặc G-10.
Phơi nhiễm hóa học (dầu, dung môi):
Vật liệu kháng: polyimide, PPS, vải tẩm silicon.
Đánh giá tải trọng cơ học và rung động
Ứng suất cơ học cao: G-11 duy trì độ cứng và cường độ nén ở nhiệt độ cao.
Rung cao: Nomex® kết hợp với các lớp epoxy cứng để giảm xóc và hỗ trợ.
Phân tích các ràng buộc chi phí và tính khả dụng
Thiết kế dựa trên ngân sách: Sử dụng GPO-3 và G-10 trong đó nhu cầu nhiệt độ và điện áp vừa phải.
Độ tin cậy quan trọng: Đối với tuabin có giá trị cao hoặc các máy phát sao lưu quan trọng, đầu tư vào G-11, vật liệu tổng hợp MICA và vật liệu polyimide hàng đầu.
Thiết kế cho khả năng sản xuất và khả năng phục vụ
Dễ gia công: Máy chứng khoán GPO-3 và G-10 dễ dàng với các công cụ tiêu chuẩn, giảm chi phí chế tạo.
Sửa chữa hiện trường: Các miếng đệm GPO-3 và Nomex® có thể được thay thế tương đối nhanh chóng trong các điểm dừng bảo trì.
Hình dạng tùy chỉnh: Các lớp epoxy cho phép gia công chính xác vào các đồ đạc và hỗ trợ phức tạp.
Một hệ thống cách nhiệt được thiết kế tốt là cơ bản cho độ tin cậy, an toàn và tuổi thọ của máy phát điện. Nhận biết các tính chất độc đáo của Nema G-10, Nema G-11 và GPO-3 cho phép các nhà thiết kế điều chỉnh các lớp cách nhiệt để phù hợp với lớp nhiệt độ, mức điện áp, ứng suất cơ học và các yếu tố môi trường. Mặc dù G-10 đáp ứng hầu hết các yêu cầu của lớp F với hiệu quả chi phí, G-11 mở rộng hiệu suất đến nhiệt độ H-Class và GPO-3 cung cấp giải pháp E-Class tiết kiệm cho các đơn vị nhỏ hơn hoặc ít đòi hỏi hơn. Vật liệu bổ sung MICA MICA, NOMEX®, POLYIMIDE, PPS và các loại vải dựa trên silicon có thể được tích hợp để giải quyết các môi trường khắc nghiệt hoặc nhu cầu chuyên môn.
Bằng cách làm theo các hướng dẫn lựa chọn có cấu trúc, việc xem xét nhiệt độ vận hành, ứng suất điện, độ ẩm, tải trọng cơ học, chi phí và khả năng sản xuất của các thiết kế có thể tối ưu hóa mọi thành phần cách nhiệt, từ lớp lót khe stator và nêm khe cắm đến miếng đệm kết thúc và hàng rào pha. Kết quả là một hệ thống cách nhiệt cung cấp hoạt động an toàn, hiệu quả và thân thiện với bảo trì trên các nền tảng máy phát điện hơi nước, thủy điện, gió, diesel và gas. Cách tiếp cận toàn diện này đảm bảo rằng mỗi máy phát điện, bất kể loại hoặc ứng dụng, vẫn được bảo vệ chống lại sự phân hủy điện, suy thoái nhiệt và mệt mỏi cơ học trong nhiều năm phục vụ không bị gián đoạn.
