核电主泵电机耐辐射绝缘结构研究

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1、核电主泵电机耐辐射绝缘结构研究核电主泵电机耐辐射绝缘结构研究湘潭电机股份有限公司技术中心王健杨松摘要：核电主泵电机被称为核电站的“心脏”设备，是装备制造业难度较大的产品之一，其中电机的绝缘结构是至关重要的一环，本文介绍了几种适于核电主泵电机使用的绝缘材料，设计了相应的绝缘结构。通过对绝缘材料辐照前后电气性能对比实验结果，进行分析探讨，设计出合理的核电主泵电机绝缘结构。为我公司核电主泵电机的研发工作，提供绝缘专业技术支持。关键词：核电；主泵电机；耐辐射；绝缘材料1前言2确定绝缘材料随着经济发展和资

2、源环境制约的加剧，国家提与常规电机相比，核电主泵电机绝缘结构增加出调整能源结构、加快发展新能源、节能减排的战了耐辐射(辐照单位剂量0．5Gy／h，总剂量1．7x10Gy)略。在新能源中，核电因其优质高效、技术成熟、持的要求。因此我们考虑：制订几种绝缘结构，考查其续供应能力强、经济性好、低碳环保等特性，成为我耐辐射性能，即在经过一定剂量的辐射后，绝缘结构国新能源的主力军。2007年10月国务院发布了《核和材料的各项性能和辐射前相比不发生变化或发生电中长期发展规划(2005～2020年)》，提出到2

3、020年变化但仍然合格。核电运行装机容量将达到4000万kW。在2011年1试验中辐照委托中科院上海辐照中心进行，辐月召开的全国能源工作会议则提出：在确保安全基照射线为射线，根据设计提供资料辐照总剂量不低础上高效发展核电，“十二五”期间除有序开展沿海于170KGy，及((IEC60544—4：2003电气绝缘材料电核电建设外，将稳步推进内陆核电项目。这标志着离辐射的影响第四部分：辐照环境下应用的分级体“十二五”期间我国内陆核电建设将开始新的历程。系》，试验选择辐照总剂量200KGy。性能测试委托

4、尽管日本福岛核事故之后，中国核电的发展骤然放上海电科所进行，测试方法按相应的国家标准。缓。但是从化石能源逐步枯竭和昂贵趋势，以及气2．1电磁线候与环境的承载力看，中国在大力发展可再生能源根据我们了解的情况，聚酰亚胺类的材料是具的同时，发展核电仍是不可替代的选择。有耐辐射性能的。我公司目前6．6kV电机一般采用核电主泵电机被称为核电站的“心脏”设备，用自粘性聚酰亚胺薄膜绕包线(SBEMB一40／155)，我们于驱动冷却剂进行循环，以便将反应堆产生的热量对该种电磁线取样进行了辐照(200KGy)前后

5、的电传给二回路介质，主泵电机必须保证在现场无人监性能(弯曲击穿电压)测试。同时，考虑到核电主泵督的情况下长期、连续、安全、可靠、稳定地运行，被电机的特殊性，我们对两种性能相对较高的电磁线：称为装备制造业难度最高的产品之一。近几年，国聚酰亚胺氟46复合薄膜绕包线(MYFB一40／155)、自内已陆续有多家电机厂家立项进行核电主泵电机的粘性单玻璃丝包聚酰亚胺氟46复合薄膜绕包线(SB—开发。我公司也积极开展核电主泵电机的研发工MYFB一40／155)也进行了辐照(200KGy)前后的电性作。如果我公

6、司开发出核电主泵电机产品并能投放能测试，相关数据见表1。市场，那么从经济效益和市场效益上来说都具有重大意义。而对开发一种新型电机来说，其绝缘结构则是需要首要解决的问题。一25—电气牵引2012年第2期(总第124期)表1三种电磁线辐照前后击穿电压从上表可以看出，辐照前后拉伸强度变化微小。2．4电缆电磁线3．15*4．75MYFB2．24*5．6SBMYFB1．8*4．5SBEMB一40／1554O／155一4o／155我公司现用JYJ电缆耐辐射性能不是很好，而硅击辐照前14．911．97．5橡胶

7、电缆(JGG)在国内核电主泵电机上已有运用经穿电辐照后13．3l1．57．5验，因此我们对江阴福特电缆厂生产的JGG一6KV电压KV合格值54．5(国标2．5)缆进行了试验，样品直径为qbl6，长7m，在辐照(200KGy)后进行了相关试验。从上表可看出，三种电磁线辐照前后性能差别①耐压试验：试验电压23．1kV(3．5Un)，5min，未不大，但是相对来说，聚酰亚胺氟46复合薄膜绕包击穿，不闪络。线性能较高，考虑到我公司工艺现实，在线圈加工过②电缆热效应试验：250~C±2℃，48h，23．1

8、kV程中可能存在的电磁线绝缘损伤，我们决定采用自(3．5Un)，lmin，无溶胀，无开裂，未击穿，无闪络。粘性单玻璃丝包聚酰亚胺氟46复合薄膜绕包线(SB—2．5绝缘浸渍漆MYFB一40／155)。考虑到绝缘浸渍漆是和云母带组成绝缘结构后2：2玻璃布板承受辐照和电压，因此未对绝缘浸渍漆单独做相关上海绝缘材料厂生产的环氧系列玻璃布板通过的辐照后电性能测试，但对其机械性能进行了辐照了耐辐射试验，并已具有在核电上的使用经验，因试验。此，我们对其生产的3248热高强环氧玻璃布板进行试验共制作漆棒样品20