코일 절연고전압 모터고전압 코일은 모터의 수명과 경제적 효과에 큰 영향을 미치므로 모든 설계자와 기술자가 신중하게 고려해야 할 문제입니다. 고전압 코일은 모터의 심장이라고 할 수 있을 정도로 모터의 수명을 직접적으로 좌우하며, 코일의 중요한 구성 요소인 절연 재료의 성능은 매우 중요합니다.
각국의 고전압 모터 절연 구조 및 처리 공정은 대략 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 다중 접착 운모 테이프는 연속적으로 감싸고 진공 건조시킨 다음 열압착(성형 또는 유압)합니다.
(2) 다중 접착 운모 테이프는 진공 건조 없이 연속적으로 감싸고 열 성형으로 직접 성형합니다.
(3) 접착력이 약한 운모 테이프를 연속적으로 감싸고 무용제 수지에 진공 침지한 다음 열압착 성형합니다.
(4) 운모 테이프(또는 백색 배아 테이프)는 연속적으로 감싸져, 즉 선이 흩어져 있고, 그 후 용매가 없는 수지가 전체적으로 함침됩니다.
또한, 실리콘 고무 절연재와 실리콘 고무 및 운모 테이프 혼합 절연재도 있습니다. 실리콘 고무는 내열성, 내한성, 내습성 및 내식성이 우수하지만 전기적 성능과 인장 강도가 떨어지므로 6kV 이하의 특수 환경에서 작동하는 고전압 모터에만 사용됩니다.
고전압용 기본 요구 사항코일 절연:
충분한 전기적 강도
모터의 절연은 가능한 한 얇아야 하지만, 동시에 전기적 강도 측면에서 일정 수준의 안전 여유를 확보해야 합니다. 모터는 작동 중에 대기 과전압 및 운전 과전압의 영향을 받게 되며, 갑작스러운 단락, 장기간의 온도 및 전압 노출 등으로 절연이 점차 노화되고, 진동 및 기계적 스트레스 또한 절연을 손상시킵니다. 또한 제조 과정에서 여러 차례 내전압 시험을 수행할 때마다 절연 구조에 미세한 열화 흔적이 발생하는데, 이를 누적 효과라고 합니다. 이 모든 요인들이 절연의 전기적 강도를 저하시킵니다. 따라서 코일 구조를 설계할 때는 반드시 일정 수준의 안전 여유를 두어야 합니다.
낮은 유전 손실
절연 구조물이 교류 전기장에 노출될 때 유전 손실이 발생합니다. 평균적인 유전 손실로 인한 열은 크지 않지만, 특히 취약 부위에서는 열이 집중됩니다. 만약 취약 부위에서 발생하는 유전 손실로 인한 열이 방출되는 열보다 크다면, 절연체의 국부 온도가 지속적으로 상승하게 됩니다. 이러한 온도 상승은 유전 손실을 더욱 증가시켜 절연체의 전기기계적 성능을 급격히 저하시키고, 취약 부위의 국부적인 열 파괴를 유발할 수 있습니다. 따라서 고전압 모터의 유전 손실은 규정값을 초과해서는 안 됩니다.
우수한 코로나 저항성
고전압 모터 작동 시 절연체 내부 및 표면에서 코로나 현상이 발생하여 절연체의 노화 및 부식을 가속화할 수 있습니다. 따라서 6.3kV 이상 발전기 및 6kV 이상 모터의 코일에는 코로나 방지 처리를 해야 합니다. 6kV 모터의 코일은 일반적으로 코로나 방지 처리가 필요하지 않지만, 환경 조건이 열악하거나 대용량으로 사용되는 모터의 경우에는 코로나 방지 처리를 해야 합니다.
우수한 열 노화 성능
단열 구조의 내열성은 제품에 요구되는 내열 등급을 충족해야 합니다. 장기간의 작동 온도 조건에서도 단열재의 정상적인 수명을 보장할 수 있어야 합니다.
모터 절연은 일반적으로 A, E, B, F, H의 5가지 내열 등급으로 나뉩니다. 작동 중 모터 권선 절연에서 가장 뜨거운 지점의 온도는 해당 절연 등급에 명시된 최대 온도를 초과해서는 안 됩니다. 일반적으로 5~10℃의 여유를 두는 것이 좋습니다. 절연 구조가 서로 다른 내열 등급의 절연 재료로 구성된 경우, 구조 모델을 통해 내열 등급을 시뮬레이션하고 종합적으로 평가할 수 있습니다.
기계적 스트레스를 견딜 수 있습니다.
코일의 절연체는 파손이나 유해한 변형 없이 일정량의 기계적 응력을 견딜 수 있어야 합니다. 작동 중인 코일은 전선과 절연체의 열팽창 계수가 다르고 온도 변화로 인해 절연체에 장력이 가해지며, 모터의 길이가 길수록 그 영향은 더욱 커집니다. 또한 전자기력으로 인해 코일 끝부분에서 진동이 발생하는데, 특히 단락, 시동 및 제동 전류 발생 시 전자기력으로 인해 코일이 변형되는 경우가 많습니다. 따라서 절연체는 일정 수준의 탄성과 기계적 강도를 가져야 합니다.
게시 시간: 2024년 6월 4일