CN101752768A

CN101752768A - 一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构

Info

Publication number: CN101752768A
Application number: CN200810204588A
Authority: CN
Inventors: 曹建明; 曹新华; 杨海兵
Original assignee: SHANGHAI MORGAN CARBON CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI MORGAN CARBON CO Ltd
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2010-06-23

Abstract

本发明公开了一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，集电环和电刷装置主要由轴套、导电环及其引出线、刷杆、接板、绝缘层组成；在轴套、引出线、刷杆外径都包裹有绝缘层。所述的绝缘层分为内外两层，分别为粉云母带层和玻璃坯布层。本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，适应野外风、雨、冰雪、雷电的严酷工况条件，尤其能承受高压条件下的电晕。

Description

一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构

技术领域

本发明涉及一种绝缘结构，尤其是一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构。

背景技术

风能清洁可再生。风力发电在我国迅速推广。促进了风力发电机的制造，从而需要能适应严酷工况条件的集电环、电刷装置。集电环、电刷装置的核心技术是绝缘。集电环、电刷装置是风力发电机的主要零部件。风力发电机装于60m左右的高的机架上。经受着风、雨、冰雪、雷电的侵蚀。工况条件严酷。维护保养不便。集电环在风力发电机中的功能，是将转子(电枢)电路与外电路(输电网)连接起来。它的可靠性，关乎风力发电机的安全运行。而集电环、电刷装置的可靠性与其绝缘结构优劣密不可分。目前的集电环、电刷装置的绝缘材料基本上都用酚醛压塑料，或者用环氧玻璃布层压板，用这类材料作为集电环绝缘结构材料，不能适应野外风、雨、冰雪、雷电的严酷工况条件，尤其不能承受高压条件下的电晕，从而有改进集电环绝缘结构的必要性。

集电环是个旋转部件，随着风速、风向变化，集电环转速时低时高，还伴随正转、反转，这就要求集电环具有较高机械强度和结构不松动。而风力发电机用集电环，又处于野外的严酷工况条件，因此要求集电环绝缘结构应具有：(1)高的介电性能；(2)泄漏电流要小；(3)高电压条件下耐电晕；(4)耐高温，耐高寒；(5)有足够的机械强度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题针对现有技术所存在的缺陷而提供一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，能适应野外风、雨、冰雪、雷电的严酷工况条件，尤其能承受高压条件下的电晕。

(二)技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，集电环和电刷装置主要由轴套、导电环及其引出线、刷杆、接板、绝缘层组成；在轴套、引出线、刷杆外径都包裹有绝缘层。

所述的绝缘层分为内外两层，分别为粉云母带层和玻璃坯布层。

所述的粉云母带层和玻璃坯布层浸渍有绝缘漆。

所述的导电环与轴套之间有厚度4mm的绝缘层；刷杆外径包厚度4mm的绝缘层。

(三)本发明的一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，是对地绝缘、相间绝缘的创新。首先是材料选用的创新，选用耐热等级高，耐高电压、耐电晕的粉云母带5440，作为主绝缘，选用强度高，绝缘性能好的，耐高温的3640玻璃坯布，作为补强材料。粉云母带是发电机高压线圈必需的绝缘材料。介电强度≥35KV/mm，耐电晕，抗拉强度≥100Mpa；3640玻璃布是环氧酚醛玻璃布管材料，制成品抗拉强度≥80Mpa，介电强度，绝缘电阻也很高。能适应野外风、雨、冰雪、雷电的严酷工况条件，尤其能承受高压条件下的电晕。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1为本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构的结构示意图；

图2为本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构的轴套结构示意图；

图3为本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构的引出线结构示意图；

图4为本发明一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构的刷杆结构示意图；。

图中：1、轴套；2、引出线；3、绝缘层；4、刷杆；6、粉云母带层；7、玻璃坯布层。

具体实施方式

根据图所示，一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，集电环和电刷装置主要由轴套、导电环及其引出线、刷杆、接板、绝缘层组成；在轴套、引出线、刷杆外径都包有绝缘层。

所述的粉云母带层和玻璃坯布层浸渍绝缘漆。

导电环与轴套之间有厚度4mm左右的绝缘层，用以对地绝缘：3个导电环中，除了外侧的一个导电环的引出线直接伸出集电环端部，其余两个导电环的引出线，必须穿过其它一个环或两个环伸出集电环端部，因此这两个环的引出线要外包厚度4mm左右的绝缘层，用以相间绝缘。刷杆外径包厚度4mm左右的绝缘层，用以相间绝缘。

绝缘结构及工艺

1、轴套绝缘(见图2)

将铸铁轴套用二甲苯清洗干净并烘干，用按照需要宽度裁成的粉云母带，卷包在轴套外圆，绝缘层厚度按设计值，接着再将按需要宽度裁成的3640坯布，卷包在云母带层的外圆，留2mm车削余量，然后浸渍绝缘漆并烘焙干燥。最后按设计尺寸及公差车削外圆

2、引出线绝缘(见图3)

工艺过程同轴套绝缘，但卷包改为半叠包。

3、刷杆绝缘(见图4)

工艺过程同轴套绝缘，但卷包改为半叠包。

绝缘层材料汇总

1、粉云母带；5440-1环氧桐马玻璃粉云母带(F级)//，或5444-1酚醛环氧玻璃粉云母带//，5442-1少胶单面玻璃粉云母带//，5446-1酚醛环氧单面聚脂薄膜粉云母带//、5449-1(5445-1)酚醛环氧玻璃粉云母带//，5443-1双面聚脂薄膜粉云母带//，5453-1聚二苯衍生物粉云母带//，5450-1有机硅玻璃粉云母带。1.1可采用F、H、C级粉云母带。

2、玻璃坯布：241、或242、249环氧玻璃坯布(F级)。

3、无碱玻璃丝带：EDR120-980 EDR120-T910(此材料可以替代玻璃坯布使用。

4、绝缘漆：T1149-2高压电机无溶剂浸渍树脂或其他F级H级高压电机无溶剂浸渍树脂(层与层之间，起固化、绝缘作用)。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，其特征是：集电环和电刷装置主要由轴套、导电环及其引出线、刷杆、接板、绝缘层组成；在轴套、引出线、刷杆外径都包有绝缘层。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，其特征是：所述的绝缘层分为内外两层，分别为粉云母带层和玻璃坯布层。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，其特征是：所述的粉云母带层和玻璃坯布层浸渍有绝缘漆。

4.根据权利要求3所述的一种用于风力发电机中集电环和电刷装置的绝缘结构，其特征是：所述的导电环与轴套之间有厚度4mm的绝缘层；刷杆外径包厚度4mm的绝缘层。