發電機使用什么類型的主絕緣材料?多膠帶與少膠帶有什么區別?主絕緣經歷了哪些發展過程?

    答：發電機使用的主絕緣材料基本是云母制品，云母制品中主要成分是云母。發電機主絕緣由云母、膠黏劑和補強材料這三部分構成。以前主絕緣采用天然的剝片云母，為了提高原材料的性能和利用率，現廣泛采用粉云母。粉云母厚度均勻，電氣性能穩定，生產成本較片云母低。

    主絕緣的電氣性能和機械性能在某種程度上取決于主絕緣的固化工藝和參數，而其固化的工藝參數又是由絕緣帶內所含的黏接膠劑決定的。根據絕緣帶內的黏接膠的含量，目前主絕緣用的云母帶可分為多膠粉云母帶(含膠量為32％～40％)和少膠粉云母帶(6％～8％)。兩者的絕緣固化成型工藝有很大的區別，其固化工藝根據膠的含量有液壓和模壓的方式。

    大型發電機的絕緣，歐洲在1910年，就采用了蟲膠云母箔卷烘絕緣；1930開始使用以瀝青及其復合物取代蟲膠作為云母的膠黏劑；1954年開始使用以環氧樹脂為膠黏劑的多膠云母帶。我國于1966年第一臺采用環氧粉云母絕緣的發電機是鹽鍋峽1號機(當時僅采用了1／4瓣定子線棒)，直到80年代才開發和應用了電氣強度和機械強度都較高的高云母含量的F級環氧粉云母帶。

    蟲膠云母箔卷烘絕緣采用天然蟲膠作云母的黏接劑，熱壓成型，未經真空處理，蟲膠溶劑揮發后，則絕緣內會殘留空隙。瀝青浸漬云母絕緣以剝片云母為基，以瀝青作云母的黏接劑。瀝青膠密實性較好，但使用年限長后易干枯龜裂，內部游離腐蝕嚴重。從過去解剖退下來的舊線棒可見，絕緣層脫殼且間隙較大，有的大的間隙甚至可以塞進鋼板尺。這兩種絕緣基本上已不再用于發電機絕緣。

    在高壓電機絕緣的發展過程中，曾采用過其他的材料來代替云母材料，但未能取得成功。目前大型發電機主絕緣材料普遍使用環氧玻璃粉云母帶，以粉云母為基料，補強材料為玻璃布或滌綸纖維氈，黏合劑為環氧樹脂黏接劑體系，耐熱等級多為B、F級�，F在主絕緣的特點是以熱固性黏合劑取代以往使用的瀝青漆和蟲膠，以玻璃布代替以往的云母帶紙或電話紙作襯墊補強材料，以粉云母代替片云母。與以往的紙帶作襯墊補強材料相比，玻璃纖維的耐熱性更好，以玻璃纖維織物作補強材料，使絕緣的耐熱性和機械性能都得到了改善。用于云母制品的膠黏劑的發展主要經歷了有蟲膠漆、瀝青漆、醇酸漆、環氧桐油酸酐膠、環氧聚酯漆及有機硅漆等。絕緣結構上的改進，使新型絕緣比以往的絕緣具有更優異的性能。雖然云母絕緣制品中的主要成分是云母，但在整個絕緣構成中，膠黏劑是影響絕緣帶電氣、機械性能和質量的主要因素，還決定云母絕緣的耐熱等級，此外，還取決于主絕緣的固化成型工藝。定子繞組主絕緣的固化成型是一種高分子物質在高溫高壓狀態下聚合反應的復雜過程，其加工質量與溫度、時間、壓力的準確控制及其有機結合密切相關，固化工藝也是各廠家的質量保證所在。目前主絕緣所采用的少膠和多膠絕緣帶仍是兩條平行的絕緣工藝路線。

  什么是線棒絕緣的少膠VPI工藝?其應用情況如何?

    答：VPI即“真空壓力浸漬(vacuum—pressure impregnation)”之意，是針對少膠云母帶作主絕緣的一種使線棒絕緣固化成型的工藝，這種絕緣固化工藝從上世紀40年代起即開始使用。少膠VPI工藝線棒絕緣成型是在線棒上連續包繞少膠云母帶完成后，在專用容器內通過抽真空將線棒絕緣層間的空氣排除，用高壓將無溶劑浸漬樹脂注入絕緣層中，再置于模具中經過高溫固化使絕緣成為一個整體。少膠VPI絕緣成型工藝的特點是生產效率高，絕緣的整體性能好，絕緣層問可以基本做到無氣隙，因而絕緣內部的氣體游離放電、電暈和發熱較小，絕緣壽命好；但其生產設備價格昂貴、工藝復雜。

    國外采用該絕緣工藝的廠家較多，到目前為止，已應用在額定電壓為27kV的汽輪發電機組和額定電壓為20kV的水輪發電機組上。國內有的廠家也開始使用VPI工藝。