一種半導(dǎo)體波紋板檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001 ] 本發(fā)明涉及汽輪發(fā)電機(jī)用半導(dǎo)體波紋板檢測方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子線棒在定子鐵芯槽內(nèi)受力主要有兩種:一是發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁力，二是負(fù)荷變化或事故導(dǎo)致(溫度變化從而引起或直接產(chǎn)生)的力的沖擊。這使得定子線棒長期處于震動(dòng)、蠕變和位移的狀態(tài)，為防止這種狀態(tài)造成定子線棒主絕緣的磨損，進(jìn)而引起電腐蝕甚至導(dǎo)線斷裂等重大事故，一般選擇用半導(dǎo)體波紋板填充在線棒側(cè)面與定子鐵芯之間。所以半導(dǎo)體波紋板在汽輪發(fā)電機(jī)定子中是非常重要的絕緣材料及結(jié)構(gòu)部件，對于定子線棒起到緊固、防震和將定子線棒表面電壓接地作用。因此，其性能好壞直接影響著汽輪發(fā)電機(jī)定子的使用壽命及運(yùn)行安全。半導(dǎo)體波紋板是汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽內(nèi)固定線圈的重要材料，過去時(shí)常由于半導(dǎo)體波紋板的應(yīng)力不夠，而導(dǎo)致線圈出槽，或由于半導(dǎo)體波紋板機(jī)械強(qiáng)度不夠?qū)е虏y板破損，引發(fā)事故。而現(xiàn)有的檢驗(yàn)方法無法客觀而又準(zhǔn)確地分析出汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽內(nèi)半導(dǎo)體波紋板材料的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供一種科學(xué)合理地評價(jià)汽輪發(fā)電機(jī)用半導(dǎo)體波紋板性能的檢測方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為:1)應(yīng)力試驗(yàn):選擇尺寸為76.2mmX 381mm試樣，夾具尺寸為 101.6mmX304.8mmX 25.4mm，平板 2 塊，尺寸為 2.21mmX 12.7mmX50.8_，墊片 2 塊；試驗(yàn)方法為:取一塊101.6mmX304.8mm平板放在壓力試驗(yàn)機(jī)上，將半導(dǎo)體波紋板試樣放在平板中心上，在波紋板外側(cè)沿著試樣的長度方向兩邊各墊一個(gè)2.21mm厚的墊片，再取另一塊101.6mmX 304.8mm平板，對準(zhǔn)底部的壓板放在波紋板上，試驗(yàn)設(shè)備調(diào)零位，加壓，開始應(yīng)力應(yīng)變測試，當(dāng)上部平板充分接觸到2.21_墊片后，應(yīng)力應(yīng)變曲線的切線角度增大，測量應(yīng)力應(yīng)變曲線上發(fā)生形變處的負(fù)荷，此負(fù)荷即為該半導(dǎo)體波紋板的應(yīng)力值，對于標(biāo)稱厚度0.635mm的半導(dǎo)體波紋板，應(yīng)力最小平均值為623N ;對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，應(yīng)力最小平均值為1846N ；
[0004]2)熱老化應(yīng)力試驗(yàn):選擇76.2mmX 381mm的波紋板試樣10個(gè)，分成兩組，試驗(yàn)方法為:將波紋板放在帶有1.22_墊片的兩個(gè)光滑平板之間，施加壓力使平板與墊片表面充分接觸后夾緊；將夾緊的兩組半導(dǎo)體波紋板分別在130°C、150°C下烘1000h，再根據(jù)應(yīng)力試驗(yàn)的試驗(yàn)方法分別求出應(yīng)力；130°C 100h后，對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，熱老化應(yīng)力最小值為1424N ； 1500C 100h后，對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，熱老化應(yīng)力最小值為1335N ；
[0005]3)開裂試驗(yàn):試樣尺寸選擇為:76.2mm對于標(biāo)稱厚度；試驗(yàn)方法為:試樣水平放置在壓機(jī)平臺上，壓機(jī)平臺溫度為135°C?140°C，對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板試樣，兩側(cè)放厚度為1.07mm±0.05mm的墊片；對于標(biāo)稱厚度0.635mm的半導(dǎo)體波紋板試樣，兩側(cè)放厚度為0.787_±0.05mm的墊片；施加壓力直至壓板接觸墊片表面，當(dāng)試樣在135°C下，耐受60min后，取出，以微小的皺裂或細(xì)縫來確定是否開裂，若樣品有一處這樣的缺陷，則追加3個(gè)試樣進(jìn)行測試，其中再有一個(gè)或更多有明顯的開裂現(xiàn)象，此批產(chǎn)品將被退回；
[0006]4)邊緣壓力試驗(yàn):根據(jù)卡具大小確定試樣尺寸，最小尺寸為50.8mmX 101.6mm ;試驗(yàn)方法為:將試樣牢固夾在壓縮試驗(yàn)設(shè)備上，使試樣的剪切邊緣與負(fù)荷保持水平或者垂直，放入夾具時(shí)樣品要高出3.175mm±0.794mm、長出25.4mm以上，在露出邊緣25.4mm寬度部分的垂直方向施加壓力，用表面光滑的鋼塊加力，當(dāng)進(jìn)行上述試驗(yàn)時(shí)，材料加載指定的負(fù)荷時(shí)無局部變形，即為合格產(chǎn)品；對于標(biāo)稱厚度0.635mm的半導(dǎo)體波紋板，施加的邊緣壓力最小平均值為934N ;對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，施加的邊緣壓力最小平均值為1268N ；
[0007]5)三點(diǎn)彎曲力值和位移試驗(yàn):試樣尺寸為25.4mmX82.6mm，用砂紙將試樣寬度制成25.4mm，公差為土 1.27mm，試樣必須是包含一個(gè)波長并且波谷的軸線與側(cè)面波紋板長度方向成45度角；試驗(yàn)方法:將一個(gè)寬度尺寸為25.4mm，長度尺寸為82.6mm的含有一個(gè)波長的厚度為0.9398的波紋板試樣放在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)設(shè)備上，試驗(yàn)跨度為50.8mm，對于厚度是0.635mm的波紋板需用跨度為35.56mm的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以便試樣能夠發(fā)生斷裂，用直徑為4.83mm的兩個(gè)支撐柱和一個(gè)直徑為6.35mm的壓頭，將壓頭放在試樣的波峰上，兩個(gè)支撐柱在兩個(gè)波谷底部附近，壓頭速度是5.08mm/min，記錄波紋板裂開時(shí)力值和位移的平均值、最大值和最小值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差，記錄試樣的厚度、寬度、長度和原始波幅；
[0008]6)表面電阻率試驗(yàn):試驗(yàn)方法:取兩個(gè)直徑25.4mm，長304.8mm的銅電極，相距304.8mm放在絕緣板上，取波紋板，使其波紋平行于電極放在電極上面，在波紋板上面放絕緣板，絕緣板上放一個(gè)重13.62kg鋼板，用萬用表測量兩電極之間的電阻，對于49mm寬的試樣，則電極相距130mm，加0.94kg的負(fù)荷；對于62mm寬的試樣，電極相距130mm，加1.18kg的負(fù)荷；76mm寬的試樣，電極相距130mm，負(fù)荷為1.456kg ;取五個(gè)試樣，每個(gè)試樣測一個(gè)值，取平均值作為測試結(jié)果，測試結(jié)果在1.5 X 14?7.5 XlO5 Ω范圍內(nèi)，即為合格產(chǎn)品。
[0009]技術(shù)效果:本發(fā)明考慮到半導(dǎo)體波紋板實(shí)際使用時(shí)，一直處于壓縮狀態(tài)，定子鐵芯槽內(nèi)工作溫度一般在100°c左右，并且半導(dǎo)體波紋板將線棒表面電壓接地。故重點(diǎn)提出六項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容，目的是:1.通過常態(tài)和熱老化后應(yīng)力應(yīng)變的變化情況，考核半導(dǎo)體波紋板應(yīng)力是否足夠大，安裝在機(jī)組中多年后，在槽內(nèi)是否還能對線棒起到緊固、減震的作用。2.通過開裂試驗(yàn)、邊緣壓力試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲力值試驗(yàn)，考核半導(dǎo)體波紋板在高溫、重壓下是否還具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，不開裂，不變形，不斷裂，能將線棒固定在槽內(nèi)。3.通過測試表面電阻率試驗(yàn)，確保和線棒低阻部分形成等電位層。由以上六項(xiàng)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)，能真實(shí)、準(zhǔn)確地反映出半導(dǎo)體波紋板在汽輪發(fā)電機(jī)工況條件下的受力情況，可作為半導(dǎo)體波紋板質(zhì)量控制及驗(yàn)收指標(biāo)。因此，本發(fā)明可以得到科學(xué)合理的汽輪發(fā)電機(jī)半導(dǎo)體波紋板的性能評價(jià)，從而對生產(chǎn)與工藝應(yīng)用具有重大的指導(dǎo)意義。
【附圖說明】
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[0010]圖1半導(dǎo)體波紋板在汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵芯槽內(nèi)位置
[0011]圖2三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)
[0012]圖3本發(fā)明的主要試驗(yàn)關(guān)系圖【具體實(shí)施方式】:
[0013]一種汽輪發(fā)電機(jī)半導(dǎo)體波紋板檢測方法，檢測方法包括:應(yīng)力試驗(yàn)、熱老化應(yīng)力試驗(yàn)、開裂試驗(yàn)、邊緣壓力試驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲力值試驗(yàn)、表面電阻率試驗(yàn)。具體內(nèi)容如下:1)應(yīng)力試驗(yàn):選擇尺寸為76.2mmX 381mm試樣，夾具尺寸為101.6mmX 304.8mmX 25.4mm,平板2塊，尺寸為2.21mmX12.7mmX50.8mm，墊片2塊；試驗(yàn)方法為:取一塊101.6mmX 304.8mm平板放在壓力試驗(yàn)機(jī)上，將半導(dǎo)體波紋板試樣放在平板中心上，在波紋板外側(cè)沿著試樣的長度方向兩邊各墊一個(gè)2.21mm厚的墊片，再取另一塊101.6mmX304.8mm平板，對準(zhǔn)底部的壓板放在波紋板上，試驗(yàn)設(shè)備調(diào)零位，加壓，開始應(yīng)力應(yīng)變測試，當(dāng)上部平板充分接觸到2.21_墊片后，應(yīng)力應(yīng)變曲線的切線角度增大，測量應(yīng)力應(yīng)變曲線上發(fā)生形變處的負(fù)荷，此負(fù)荷即為該半導(dǎo)體波紋板的應(yīng)力值，對于標(biāo)稱厚度0.635mm的半導(dǎo)體波紋板，應(yīng)力最小平均值為623N ;對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，應(yīng)力最小平均值為1846N ；2)熱老化應(yīng)力試驗(yàn):選擇76.2mmX 381mm的波紋板試樣10個(gè)，分成兩組，試驗(yàn)方法為:將波紋板放在帶有1.22_墊片的兩個(gè)光滑平板之間，施加壓力使平板與墊片表面充分接觸后夾緊；將夾緊的兩組半導(dǎo)體波紋板分別在130°C、150°C下烘1000h，再根據(jù)應(yīng)力試驗(yàn)的試驗(yàn)方法分別求出應(yīng)力；130°C 100h后，對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，熱老化應(yīng)力最小值為1424N ； 1500C 100h后，對于標(biāo)稱厚度0.9398mm的半導(dǎo)體波紋板，熱老化應(yīng)力最小值為1335N ;3)開裂試驗(yàn):試樣尺寸選擇為:76.2mm對于標(biāo)稱厚度；試驗(yàn)方法為