1958年,环氧树脂在我国(上海树脂厂)开始工业化生产时,肖山电机厂和浙江大学正在共同试制我国首创的双水内冷汽轮发电机,当时被俗称“万能胶”的环氧树脂神奇地解决了双水内冷汽轮发电机转子中“水连接、电绝缘”的难题。同样也是电机绝缘与机械强度的矛盾,首次采用非金属“护环”,这也许就是电机电枢采用网状玻璃纤维树脂无纬带的雏形。在当时的工业中应用环氧树脂,使一台台各种型号的双水内冷“尖端产品”及时试制出来,送电厂运行测试考验。从创新角度来讲,环氧树脂在为我国首创的双水内冷汽轮发电机的试制中作出了贡献。
随着我国电机制造工业突飞猛进的发展,环氧树脂在电机制造中的应用也日益广泛。在中小型电机和微电机制造中,定子的浸渍、电动工具类电机转子的滴浸漆,转子绕组电机匝间绝缘,凸极电机磁级的层间绝缘,微电机定子的灌封绝缘;在高电压同步电动机定子线圈的匝间涂刷,高电压异步电动机转子铜排绝缘,汽轮发电机高压接头的包封,高压电机、高压电机线圈真空压力浸漆都已应用了环氧树脂、不饱和聚酯树脂,线绕电机电枢线圈部挷扎由网状玻璃纤维树脂预浸无纬带聚酯-F所取代,高电压线圈端部T度电场孩晕漆的应用等。绝缘等级也从Y级、A级、E级提高到B级、F级甚至H级。环氧树脂为电机工业提供了适应的材料,电机工业的发展也推动了环氧树脂工业的发展。
在电机维修行业,当然也离不开环氧树脂的应用。
一、电机维修概况
根据经验估计,电机运行故障中绝缘失效要占80%以上,绝大多数是由于绕组端部和槽绝缘交接部位的绝缘疲劳所致。[1]对于大中型电机,目前需要维修的数量也是不在少数,就电机型号有6000伏级YR、YK、YSP和JR、JK、JSP等异步电动机,TD、TF等同步发电机,立式的YL电动机,Z系列轧钢电动机,Z2、Z4等直流电机,直流励磁机等;就维修单位遍布大江南北、沿海西部,北至黑龙江,南到海南岛。就上海S厂近一年来的维修实践。送到S厂维修的大中型电机就有近千台,价值达4000万以上。
对于电动工具、家用电器的单相串激电机的电气维修,常常不是在用户的返修,而主要是在工厂制造过程中。采用环氧覆盖漆对涂敷修复绕组端部的露铜是简单易行的、立午见影的方法,用X-1增强覆盖环氧粉末涂敷在绕组端部获得一层透明、光滑、坚硬的环氧树脂覆盖层,它可抵御电机装配时和生产过程中可能发生的擦伤,防止电机运行时因碳粉堆积而引起的表面爬电。[2]美术型环氧粉末涂料应用于电动工具外壳装饰[3]也是环氧树脂粉末涂料在电机制造中和维修中的一种应用。
对于大、中型水轮发电机组,含水轮发电机、水轮机、励磁机和永磁机等及其辅助设备的维修,通常在电厂的实地维修。这是因为这类电机的定子直径常常超过3.4米,因而将机座设计成双瓣、三瓣或四瓣的,不可能将整个定子运往修理厂或制造厂维修;水轮发电机的凸极式转子也是在发电石拱的现场装配和试验的,其尺寸和重量也都不允许拉到修理厂或制造厂维修;通常的发电厂也具有安装和维修这种发电机定子和转子的能力。必要时,电厂会邀请制造厂有关技术部员到现场共同商讨维修方案,实施维修工作及其验收。
二、环氧树脂在电机维修中的应用
在中型电机维修主要是电机绝缘的维修。目前的维修,很多还沿用初期的材料和工艺。
对于环氧粉云母带绝缘的汽轮发电机定子线圈的股间胶化漆,包主绝缘前涂刷和换位处填平。根据上海Y厂[4]资料,它们的配方是:
序 环氧物应用 配 方 组 成
1 线圈股间胶化漆 6101环氧树脂(液态),604环氧树脂(固态),594环氧固化剂,苄基二甲胺,H4(650)环氧固化剂,丙酮,甲苯.
2 线圈涂刷胶 6101环氧树脂,501活性稀释剂,594固化剂,苄基二甲胺.
3 玻璃丝浸渍处理用漆 6101环氧树脂,308-1桐油酸酐,甲苯,酒精.
4 线棒刷漆 6101环氧树脂,H4(650)环氧固化剂,甲苯.
5 绕组接线头填充泥 6101环氧树脂,501活性稀释剂,594固化剂,苄基二甲胺,石英粉,云母粉.
6 常用环氧树脂 6101环氧树脂,苄基二甲胺,磷苯二甲酸二丁酯,丙酮,石英粉.
7 快干环氧树脂 6101环氧树脂,磷苯二甲酸二丁酯,无水乙二胺,石英粉.
8 快干环氧漆 (在快干环氧树脂内加进适量的丙酮)
9 放松剂[5] 6101环氧树脂,308-1桐油酸酐,甲苯,酒精.
10 收缩剂[5] 6101环氧树脂,H4(650)环氧固化剂,甲苯.