在有關(guān)水輪發(fā)電機(jī)定子絕緣的文獻(xiàn)中很少單獨(dú)提及定子端接頭絕緣，主要原因是處理端接頭絕緣比處理線棒擊穿容易，且在制作和檢修工藝得到保障的情況下，端接頭絕緣壽命是較長的。但是，發(fā)電機(jī)組在長期運(yùn)行中，由于受到電、熱、機(jī)械和化學(xué)等因素的長期作用,其定子端接頭絕緣的電氣和機(jī)械強(qiáng)度將逐漸降低，加上由于廠家制造工藝或定子繞組現(xiàn)場(chǎng)下線工藝的原因，水輪發(fā)電機(jī)定子繞組端接頭絕緣往往成了發(fā)電機(jī)定子絕緣的薄弱點(diǎn),而在《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中又沒有明確要求單獨(dú)檢查水輪發(fā)電機(jī)定子繞組端接頭絕緣，故在交接試驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)中往往就忽視了這一點(diǎn)。本文通過介紹青溪水電廠3號(hào)機(jī)組事故的處理，闡述了影響水輪發(fā)電機(jī)組定子繞組端接頭絕緣的主要因素、試驗(yàn)檢查和處理方法。

　　1　端接頭絕緣的種類
　　端接頭絕緣分為套管式(絕緣盒式)絕緣和連續(xù)式絕緣。套管式絕緣是把繞組的槽內(nèi)部分先加以絕緣，然后再把端接部分絕緣。連續(xù)式絕緣是把整個(gè)線圈用窄云母帶交疊纏繞,其優(yōu)點(diǎn)是繞組有效部分與端接部分的絕緣之間沒有接縫，線圈在放入槽中以前，應(yīng)先進(jìn)行真空浸漬處理，把藏在絕緣材料間隙中的空氣驅(qū)出，然后在一定壓力下把絕緣漆壓入這些間隙內(nèi)，這樣可以提高繞組絕緣水平。由于水輪發(fā)電機(jī)組直徑較大，為了方便運(yùn)輸，常將定子分成4～6瓣分別制造，到現(xiàn)場(chǎng)后再并裝成一體，有部分下線和端接頭制造是在現(xiàn)場(chǎng)完成的，因受現(xiàn)場(chǎng)的條件限制，通常端接頭接連的工藝水平及質(zhì)量要比在制造廠里制作的差些。運(yùn)行中，各瓣間存在著不同步的微小振動(dòng)，也會(huì)影響端接頭的接觸電阻，進(jìn)而影響端接頭絕緣水平。

　　2　影響端接頭絕緣的主要因素
　　
　　總體來看，影響水輪發(fā)電機(jī)組端接頭絕緣的主要因素有以下4個(gè)方面：
　　
　　2.1端接頭接觸電阻增大，大電流通過時(shí)發(fā)熱導(dǎo)至絕緣水平下降
　　
　　端接頭接觸電阻與端接頭的焊接方法和焊接工藝有關(guān)，目前一般采用的焊接法有鉛錫焊接法和銀銅焊接法。鉛錫焊接法的優(yōu)點(diǎn)是焊接溫度較低，焊接工藝簡單，但鉛錫焊料允許通過的電流密度低，抗拉強(qiáng)度不高；銀銅焊接法的銀銅焊料允許通過的電流密度高，抗拉強(qiáng)度也高，但銀銅焊接溫度高，焊接工藝要求也高。無論是鉛錫焊接或銀銅焊接，其內(nèi)部都有可能存在焊接物不嚴(yán)實(shí)的情況，其不嚴(yán)實(shí)度直接影響到接頭接觸電阻值的大小，若接頭接觸電阻增大，溫度升高，會(huì)引起絕緣水平降低，嚴(yán)重者則會(huì)造成事故。因而提高制作人員和檢修人員的焊接水平，是防止接頭絕緣事故的重要環(huán)節(jié)。
　　
　　為了防止端接頭電阻增大，我們每次大修時(shí)都要測(cè)量繞組的直流電阻，必要時(shí)還要測(cè)量端接頭接觸電阻。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，繞組直流電阻值在校正了由于引線長度不同而引起的誤差后，相互間差別與初次(出廠或交接時(shí))測(cè)量值比較，相差不得大于最小值的1%，超出要求者則應(yīng)查明原因。若繞組直流電阻增大，有可能是端接頭接觸電阻增大，實(shí)際上表明某些端接頭在運(yùn)行中受電、熱和機(jī)械力的作用而發(fā)生了變化，導(dǎo)致該接頭的接觸電阻增大。根據(jù)Q＝I2Rt,在額定電流下，接觸電阻增大的接頭會(huì)局部發(fā)熱，如此長期運(yùn)行，絕緣材料便會(huì)逐漸熱老化。熱老化的象征大多為絕緣顏色逐漸變?yōu)榻购?，失去彈性，變硬、變脆，發(fā)生龜裂，機(jī)械強(qiáng)度降低，嚴(yán)重者受振動(dòng)即剝裂、掉落，進(jìn)而造成事故。
　　
　　2.2絕緣材料的選擇與配制
　　
　　影響端接頭絕緣的另外一個(gè)因素是絕緣材料的選擇與配制。絕緣材料的種類很多，可分為天然的與人造的，有機(jī)的與無機(jī)的，有時(shí)也采用不同絕緣材料進(jìn)行人工組合，如線棒絕緣：云母帶、絕緣漆、收縮帶；端接頭絕緣(絕緣盒式)：絕緣盒、環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、石英粉。絕緣盒是由廠家根據(jù)機(jī)組端接頭的尺寸預(yù)先制造的，絕緣盒與接頭應(yīng)有一定的空間，如果絕緣盒太小(如青溪水電廠4臺(tái)機(jī)組)，在灌注絕緣填料時(shí)，很多地方的氣泡都因空間太小而排出不來，造成絕緣盒內(nèi)部有很大的氣隙(或氣泡)，嚴(yán)重影響機(jī)組的絕緣水平。絕緣填料主要由環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂、石英粉按一定比例配制而成，其比例視聚酰胺樹脂的標(biāo)號(hào)而不同。石英粉過多會(huì)造成絕緣填料太濃，不容易灌注，且灌注后絕緣盒內(nèi)許多氣泡排出不來；石英粉過少會(huì)造成絕緣填料固化后機(jī)械強(qiáng)度不夠。聚酰胺樹脂過少會(huì)造成絕緣填料不容易固化；聚酰胺樹脂過多，會(huì)造成絕緣填料固化時(shí)間短，且絕緣變脆、變硬，失去彈性，受振動(dòng)或打擊時(shí)容易破裂。當(dāng)然絕緣填料配制時(shí)與當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度也有很大關(guān)系，以上種種比例失調(diào)，都會(huì)造成絕緣不良現(xiàn)象，直接影響端接頭絕緣質(zhì)量。表1為絕緣填料的參考配方。