ТРЕБОВАНИЯ К ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.
Изоляция любой детали электрической машины должна сохранять высокую надежность в течение всего периода эксплуатации, поэтому к ней предъявляются разносторонние требования, главным из которых является высокая электрическая прочность.
Если поместить лист электроизоляционного материала между двумя электродами и постепенно повышать напряжение между ними, то при каком-то значении напряжения произойдет пробой: электрический разряд пройдет сквозь слой изоляции и электроды замкнутся. Это напряжение называется пробивным. Чем выше пробивное напряжение, тем больше электрическая прочность изоляции. Современные электроизоляционные материалы обладают очень высоким пробивным напряжением, например пробивное напряжение пленки лавсана толщиной 0,05 мм достигает 9,5 кВ. Однако такое высокое пробивное напряжение имеют изоляционные материалы непосредственно после изготовления. Любые механические воздействия (изгибы, растяжения и т. д.) уменьшают их электрическую прочность.
В процессе сборки различных деталей электрической машины изоляционный материал приходится неоднократно изгибать, формовать, придавать ему нужную конфигурацию, спрессовывать, добиваясь монолитности слоев изоляции. Во время укладки обмотки в пазы ее изоляция подвергается изгибам, растяжению, иногда ударам и другим механическим воздействиям. Поэтому к изоляционным материалам, применяемым в электрических машинах, помимо высокой электрической прочности, предъявляют также ряд требований, определяемых технологией изготовления изоляции: материал должен легко формоваться и сохранять после формовки приданные ему свойства, не повреждаться при перегибах и растяжениях, при сжатии, опрессовке и укладке в пазы.
В процессе работы машины изоляция подвергается вибрации, большим механическим напряжениям при резких изменениях тока, а кроме того, на изоляцию вращающихся деталей электрической машины действуют центробежные силы. Поэтому второе требование к изоляции электрических машин — ее высокая механическая прочность.
С течением времени свойства изоляции ухудшаются. Она высыхает, становится хрупкой, ломкой и теряет механическую и электрическую прочность. Этот процесс называется старением. Процесс старения изоляции ускоряется при ее нагревании- При небольшом нагреве свойства изоляции ухудшаются медленно, но если температура превысит определенный уровень, то этот процесс резко ускоряется. Уровень длительно допускаемой температуры определяется нагревостойкостью изоляции.
ГОСТ 8865 разделяет все электроизоляционные материалы по нагревостойкости на семь классов, обозначаемых латинскими буквами: V, А, Е, В, Р, Н и С. Нагревостойкость изоляционных материалов для классов:
V — 90 °С, А — 115 "С, Е — 120°, В — 130 "С, Р — 150 "С, Н — 180 "С, С — более 180 "С.
Нагрев электрической машины определяется не только потерями, но и температурой окружающей среды. Поэтому тепловое состояние машины оценивают по превышению температуры ее частей над температурой окружающего воздуха, которая принимается равной 40 °С. ГОСТ 183 устанавливает предельно допустимое превышение температуры обмоток в зависимости от типа машины и класса нагревостойкости их изоляции.
Способность изоляции проводить теплоту от проводников обмотки к окружающему воздуху называется ее теплопроводностью. Проводники, окруженные слоем изоляции из материала, плохо проводящего теплоту, будут нагреваться сильнее, чем при ее хорошей теплопроводности, их температура возрастает и процесс старения изоляции ускоряется. Чтобы избежать этого, для изоляции применяют материалы с высокой теплопроводностью, а выполняют ее по возможности без включений воздуха. Для этого катушки обмоток после наложения на них изоляции или после укладки обмотки в пазы пропитывают электроизоляционными лаками. Лак заполняет все пустоты между слоями изоляции и про¬водниками обмотки, повышает теплопроводность и механическую прочность изоляции.
На электрическую прочность изоляции в большей степени влияет содержание в ней влаги, в то же время электрические машины не всегда работают в помещениях с сухим воздухом. Если материал изоляции пористый, то влага из воздуха проникает в его поры и резко уменьшает электрическую прочность. Свойство материала впитывать влагу из воздуха называют гигроскопичностью. Чтобы электрическая прочность изоляции не снижалась во влажных помещениях, она должна быть мало гигроскопична. Это качество изоляции называют влагостойкостью. Пропитка в лаках резко улучшает влагостойкость изоляции, так как лак препятствует проникновению влаги внутрь изоляции.
Таким образом, чтобы при изготовлении обмоток, укладке их в пазы и во время работы машины изоляция сохраняла достаточную электрическую проч¬ность, она должна быть монолитна, иметь высокую механическую прочность, нагревостойкость, теплопроводность, влагостойкость, а в необходимых случаях также маслостойкость и химостойкость.
Источник: | 
