АСИНХРОННЫЕ
МАШИНЫ

ГЛАВА I
ОБМОТКИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

§ 23. Американская и европейская системы изоляции обмоток.

В Европе обычно изоляция пазовой части выполняется в виде жесткой гильзы или трубки из миканита (так называемая "гильзовая" изоляция). Изоляция лобовых частей катушечной обмотки при этом выполняется из нескольких слоев "лакоткани" 2. Изоляция лобовых частей в машинах европейских фирм получается, как правило, слабее изоляции паза. Для изготовления жесткой "гильзовой" изоляции в качестве склеивающего вещества в миканите гильзы часто применяется шеллачный лак.

Как известно, шеллак при комнатной температуре очень тверд, а при нагревании размягчается и становится очень клейким лаком.

Гильза обычно изготовляется из нескольких слоев "микафолия" 3, плотно прилегающих друг к другу. Для придания большей плотности стенкам миканитовой гильзы часто применяется предварительная горячая прессовка ("горячая утюжка") изолируемых секций. Гильзовая изоляция применима для всяких пазов: закрытых, полуоткрытых и открытых. Эта универсальность является одним из достоинств гильзовой изоляции. На американских заводах (ДЖИИ, Вестингауз и др.) применяется другой тип изоляции.

---

1 Сокращенно: коэфициент полезного действия.

2 То есть ткани, пропитанной изолирующим лаком.

3 Такое название носит изолирующая лента, состоящая из слоя тонкой бумаги (японской) толщиной около 0,02 mm, на которую наклеиваются тонкие пластинки слюды при помощи склеивающего лака (например, шеллака или асфальта).

---

 

Изоляция секций таких обмоток выполняется в виде гибкой непрерывной "микафолиевой" ленты, равномерно обернутой в несколько слоев вокруг пазовой и лобовой части секции.

Для изготовления американской непрерывной изоляции применяется не шеллак, но асфальтовый лак, пленка которого длительно сохраняет свою гибкость. Микафолиевой лентой секция изолируется слоем одинаковой толщины равномерно и непрерывно1 по всей длине (в своей пазовой и лобовой части).

Для уничтожения щелей и пустот, образующихся между слоями микафолиевой ленты, изоляцию секций американского типа обычно "компаундируют", т. е. пропитывают "асфальтовым компаундом" при высокой температуре в вакууме, а затем под давлением. Асфальтовые лаки и компаунды 2 химически устойчивее шеллака и значительно более влагостойки.

---

1 Отсюда и происходит название этого типа изоляции "американская непрерывная изоляция". Микафолиевая лента при американской изоляции изготовляется на асфальте. 2 Вместо импортных американских пропиточных компаундов, содержащих асфальт, у нас сейчас применяются асфальтовые лаки, содержащие битумы (асфальты) Краснодарского нефтеперегонного завода.

---

ТАБЛИЦА   2
Размеры  и  характеристики  нормальной  междувитковой  изоляции  статорных  обмоток  машин  переменного тока
3000—3300 V и 6 000—6 600 V

Междувитковая изоляция	Область применения	Размеры в mm	Испытательное напряжение на виток
Тип I            Класс А Провод ПБД. Компаупдировка В головках секций между проводниками горизонтальные прессшпановые прокладки  толщиной 0,5 mm	Применяется в статорных обмотках машин переменного тока мощностью до  1 000 kVA при напряжении 3 000—3 300 V	а = (х + 0,05) п + 0,2 b = (y + 0,05) т + 0,2	300 V
Тип II              Класс А/Б Провод ПБД и прокладки между проводками толщиной 0,2 mm прошеллачеиный прессшпан или миканит. Компаундировка В головках дополнительные прокладки—пресс­шпан или миканит толщиною 0,5 mm	Применяется   в   статорных   обмотках   машин мощностью   выше    1000   kVA   при  напряжении 3 000—3 300 V  при  наличии  прессшпановых   или миканитовых прокладок	а = (х + 0,05) n+ 0,2 b = (y + 0,05) т + 0,2 (т — 1) + 0,2	500 V при пресс­шпановых    про­кладках,   700   V при прокладках из миканита
Тип III             Класс А/В Обмоточная медь ПБД и вертикальная меканитовая прокладка 0,4 mm. Компаундировка В лобовых частях и головках   одну  половину секции изолировать одним слоем тафтяной ленты 0,18 mm на 1/2 нахлеста  с  заходом на миканитовые прокладки	Применяется в статорных обмотках машин пе­ременного тока мощностью до 1 000 kVA при на­пряжении 3 000—3 300 и 6 000—6 600 V Примечание. Если размер с превосходит 5 mm, то между проводами вводятся горизонтальные про­кладки — прессшпан или миканит 0,2 mm	а = (х + 0,05) n+ 0,2 +0,4 b= (y+ 0,05) т + 0,2 + 0,4	300 V на виток, но не свыше 2 500 V на секцию
Тип IV              Класс В Обмоточная медь  с хлопчатобумажной  оплеткой ПВО или асбестом ПА.  Каждый виток изо­лируется  лентой  толщиною  0,1 mm внахлестку на половину. Компаундировка	Применяется   для   машин   мощностью   выше 3 000 kVA при напряжении 6 000—6 600 V	а = (х + 0,05) n + 0,2 + 0,4 b = (у + 0,05) т + 0,4k+ 0,2	1 000 V
Тип V                 Класс Д То же, что и в типе IV, но витки изолированы двумя слоями микафолия внахлестку	Для особо ответственных машин при напряже­нии 6 000—6 600 V и выше	а = (х + 0,05) n+ 0,2 + 0,8 b= (y+ 0,05) т + 0,8k + 0,2	1 500 V

Обозначения:  х — ширина обмоточной меди с изоляцией по OCT;          k — число витков по высоте паза;
у —высота обмоточной меди с изоляцией по ОСТ;             а — ширина секции;
п — число проводников по ширине паза;                             b — высота секции.
т — число проводников на высоте паза,

---

ТАБЛИЦА 3
Размеры   и  характеристики   нормальной   изоляции   статорных   обмоток машин   переменного  тока   на 3 000—3300 и 6 000—6600   V  относительно
корпуса

	Размеры изоляции по тол­щине (двухсторонняя изо­ляция)					Характеристика
Тип изоляции и область ее применения	Число слоев мика­ фолия по 0,1 mm	Расчетная толщина (mm) микафо- лиевой изоляции (mm)	Разбухание изоляции от промазы- вания и проч.	Толщина слоя тафтяной ленты (mm)	Полная действи-тельная толщина изоляции (mm)	Допуск на укладку в паз (mm)	Испыта-тельное напря-жение kV	Пробивное напряжение kV
								При 20°	При 100°
Для 3 000— 3 300 V
Тип I.   Для машин 500 kVA в щитовом исполнении при длине пазовой части до 500мм	5	2	0,8	0,4	3,2	0,4	14	23,5	20
Т и п   II.   Для  всех машин  мощностью выше 500  kVA и для ма­шин  мощностью до 500 kVA при длине   пазовой    части   больше 500 mm или при наличии отдельно стоящих подшипников	6	2,4	0,9	0,4	3,7	0,4	14	26	23
Для 6 000— 6 600 V
Тип  I.   Для моторов до 500 kVA при    длине    пазовой   части   до 500мм	7	2,8	0,8	0,4	4,1	0,4	22,5	30	26,5
Тип   II.   Для моторов  и генера­торов в щитовом исполнении при мощности  от  500  до  1000  kVA, при  длине   пакета  до   500   mm Для машин до 500 kVA при длине пазовой части больше 500 mm	8	3,2	0,9	0,4	4,5	0,4	22,5	34,5	30
Тип   III.   Для  машин от 500 до 1 000 kVA при длине пазовой части выше 500 mm или при наличии отдельно  стоящих подшипников Для  всех   машин   мощностью   от 1 000 до 3 000 kVA	9	3,6	1,0	0,4	5,0	0,4	22,5	39	33
Тип   IV.   Для  всех машин мощностью выше 3 000 kVA, а также для особо   ответственных машин	10	4,0	1,1	0,4	5,5	0,4	22,5	42	36

Поэтому машины с непрерывной   американской   изоляцией надежнее машин с европейской "гильзовой" изоляцией, где   применяется шеллак.

Американскую непрерывную изоляцию необходимо отнести к "классу В", в то время как европейская "гильзовая" изоляция должна быть отнесена к "классу А", т. е. менее надежна. Хотя наиболее совершенной системой изоляции высоковольтных электрических машин в настоящее время является американская непрерывная изоляция, однако приходится считаться с тем, что изготовление гильзовой изоляции обходится несколько дешевле американской непрерывной; поэтому асинхронные машины на напряжение ниже 3 000 V у нас изготовляются обычно с гильзовой изоляцией (хотя существует тенденция полного отказа от гильзовой изоляции и перехода на непрерывную систему изоляции).