高壓電機的線圈絕緣對電機的使用壽命和經(jīng)濟效果影響極大，是每一個設(shè)計和工藝人員都必須慎重考慮的問題。高壓線圈從某種程度上可以稱之為電機的心臟，直接決定了電機的使用壽命，特別是線圈上進行絕緣漆涂布對延長電機壽命減少安全事故至關(guān)重要。

高壓電機的發(fā)展是與絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣工藝的發(fā)展密切相關(guān)的。早在1910年，首先采用了蟲膠云母箔卷烘成套管式絕緣。1919年開始發(fā)展瀝青云母帶連續(xù)式絕緣，并經(jīng)真空浸膠處理。這種絕緣方式優(yōu)于套管式，具有較高的電氣、機械性能，但由于瀝青的熱塑性的固有缺點，不能適應(yīng)電機容量和電壓日益增長的需要。四十年代便開始研究用不飽和聚酯絕緣漆浸漬云母帶作連續(xù)式絕緣，1949年成功地用于大型汽輪發(fā)電機上。

熱固性合成樹脂絕緣與瀝青比較，電氣、機械和耐熱等性能均顯著提高，與此相應(yīng)的云母帶補強材料也由天然纖維改用有機合成纖維或玻璃纖維織物。至此，高壓電機絕緣耐熱等級由A級跨入B級。隨著粉云母的制成和應(yīng)用，又促進了無溶劑低粘度合成樹脂的研究和高壓電機絕緣結(jié)構(gòu)的新發(fā)展。1952年開始用改性環(huán)氧樹脂膠粘粉云母帶，其熱態(tài)物理性能、電氣和機械性能等表明，環(huán)氧樹脂優(yōu)于聚酯樹脂。目前傾向于采用耐熱環(huán)氧代替普通環(huán)氧。國外某些改性環(huán)氧已達到F級，但在大電機中一般仍作B級使用。

各國高壓電機的絕緣結(jié)構(gòu)和處理工藝，大致可歸納為下列幾種：

（1）多膠云母帶連續(xù)包繞，真空干燥，然后熱壓成型（模壓或液壓）。

（2）多膠云母帶連續(xù)包繞，不經(jīng)真空干燥，直接采用熱模壓成型。

（3）少膠云母帶連續(xù)包繞，真空浸無溶劑樹脂，然后熱壓成型。

（4）少膠云母帶（或白胚帶》連續(xù)包繞，即行散線，然后進行無溶劑樹脂整體浸漬。

此外，還有硅橡膠絕緣，以及硅橡膠與云母帶混合絕緣。硅橡膠的耐熱性、耐寒性、防潮性及抗腐性均很優(yōu)越，但電氣性能和抗撕裂強度較差，僅限用于6千伏以下的特殊環(huán)境運行的高壓電機。

要求電機具有足夠的節(jié)電強度

對于電機的絕緣，一方面希望厚度越薄越好，另一方面則要求在電氣強度上有一定裕度。因為電機在運行中，會受到大氣過電壓和操作過電壓的沖擊：突然短路，溫度和電壓的長期作用，絕緣將逐漸老化，振動和機械應(yīng)力也會損傷絕緣，此外，在制造過程中要進行多次耐壓試驗，每進行一次，就會在絕緣結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定細(xì)微劣化痕跡，即所謂的累積效應(yīng)。這些都將會使絕緣電氣強度下降。因此在進行線圈結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須要有一定的安全系數(shù)（用k表示），具體見式（1）。

K=U_b/U_N………………(1)

式（1）中：

U_b——初始擊穿電壓；

U_N—一電機額定電壓。

    安全系數(shù)的選擇是一個很重要的問題。需要對絕緣漆質(zhì)量的穩(wěn)定性、工藝水平和電機特點進行全面仔細(xì)的分析。現(xiàn)在一般值為7~9倍。對于大型電機，運行可靠性要求高，而線圈較長，在制造和運行中都要經(jīng)受較大的機械應(yīng)力，因此安全系數(shù)也應(yīng)偏大些。隨著工藝水平和絕緣材料質(zhì)量的不斷提高，線圈絕緣的安全系數(shù)正在逐漸下降。

要求電機具有較小的介質(zhì)損耗

絕緣結(jié)構(gòu)在交變電場作用下，產(chǎn)生介質(zhì)損耗。介質(zhì)損耗的平均熱量雖然不大，但在個別弱點上熱量特別集中，如果弱點上由介質(zhì)損耗引起的熱量超過散發(fā)出去的熱量，絕緣的局部溫度就會不斷上升，溫度上升又促使介質(zhì)損耗進一步增加，絕緣的機電性能將會急劇下降，嚴(yán)重時會造成局部弱點的熱擊穿。因此，在高壓電機中介質(zhì)損耗應(yīng)不超過規(guī)定值。

抗電暈性好

高壓電機運行時，其絕緣內(nèi)部和表面都可能產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，使絕緣加速老化和腐蝕。因此，對6.3千伏及以上的發(fā)電機和6千伏以上的電動機，其線圈都要采取防電暈措施。對6千伏電動機的線圈，一般可不作防電暈處理，但對使用環(huán)境惡劣或容量較大的電動機，仍應(yīng)進行防電暈處理。

熱老化性能良好

絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱能力要符合產(chǎn)品所要求的耐熱等級。在運行溫度長期作用下，能保證絕緣的正常使用壽命。

電機絕緣通常分為A、E、B、F、H五個耐熱等級。運行時，電機繞組絕緣中的最熱點的溫度，不得超過絕緣等級所規(guī)定的最高溫度。一般需留有5~10℃的裕度。絕緣結(jié)構(gòu)如由不同耐熱等級的絕緣材料組成，它的耐熱等級可通過其結(jié)構(gòu)模型作模擬試驗并綜合評定。

能承受機械應(yīng)力的作用

線圈的絕緣必須能承受一定的機械應(yīng)力而不致破裂或產(chǎn)生有害的變形。線圈在運行中由于導(dǎo)線和絕緣的膨脹系數(shù)不一樣，溫度變化時，絕緣將受到張力，電機越長，這種影響越大；由于電磁力作用，線圈端部還會產(chǎn)生振動，特別是當(dāng)電機受到短路、起動和制動電流沖擊時，電磁力常使線圈產(chǎn)生變形；因此要求絕緣具有一定的彈性和機械強度。