絕緣預(yù)防性試驗(yàn)在電機(jī)修理中的應(yīng)用

牛占穩(wěn) 唐子夢

【摘要】在我國大概有三分之一以上的電機(jī)事故是由于電機(jī)絕緣系統(tǒng)出現(xiàn)異常造成的，因此絕緣是電機(jī)運(yùn)行的靈魂。只有采用良好的絕緣系統(tǒng)，才能對電機(jī)的正常運(yùn)行起到保障作用。絕緣系統(tǒng)損壞具有修復(fù)難度高、設(shè)備損壞大的特點(diǎn)，能夠?qū)﹄姍C(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。本論文以YKK630-4W 型異步電動機(jī)修理為例，在修理時(shí)采用了交流耐壓試驗(yàn)、高壓直流泄漏試驗(yàn)等方法來證明絕緣預(yù)防性的試驗(yàn)對電機(jī)的修理和運(yùn)行具有重要的作用。

【關(guān)鍵詞】預(yù)防性試驗(yàn)；絕緣；電機(jī)修理

在電氣設(shè)備的日常運(yùn)行中，電機(jī)的絕緣系統(tǒng)可能會存在某種問題，這些問題很可能由于電機(jī)工作條件帶來的影響也可能是制造工藝方面的原因。電機(jī)的絕緣系統(tǒng)會產(chǎn)生一定的缺陷，電機(jī)絕緣性事故發(fā)生時(shí)，修理中都需要采用電機(jī)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，因此本論文關(guān)于絕緣預(yù)防性試驗(yàn)在電機(jī)修理中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的探討。

一、關(guān)于電機(jī)修理的簡介

電機(jī)中的YKK630-4W型異步電動機(jī)具有技術(shù)成熟、用途廣泛的特點(diǎn)。這種電機(jī)的工作原理便是通過輸入三相交流電流，使定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子鼠籠條，產(chǎn)生電動力，帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而帶動負(fù)載做功運(yùn)行。電動機(jī)正常、順利工作的關(guān)鍵在于它的定子鐵芯、定子繞組和軸承三大件的正常運(yùn)行。在這三大件中三相定子鐵芯和三相定子繞組之間的相互絕緣更是三相電機(jī)正常工作和運(yùn)行的關(guān)鍵。為了提高電機(jī)的使用壽命和保證出廠后的電機(jī)正常運(yùn)行，電機(jī)出廠前就需要進(jìn)行若干嚴(yán)格的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)。在試驗(yàn)的過程中能夠充分掌握電機(jī)絕緣情況，在預(yù)防性測試過程中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部的缺陷，如果可以修復(fù)就要及時(shí)消除缺陷。如果不能消除缺陷，為了避免電機(jī)在運(yùn)行中發(fā)生絕緣擊穿事故，造成不可挽回的損失，必要時(shí)需更換絕緣系統(tǒng)。更換絕緣系統(tǒng)可以通過電機(jī)繞組換新，重新嵌線等方法來恢復(fù)電機(jī)絕緣，通過各項(xiàng)絕緣試驗(yàn)，保證電機(jī)能夠達(dá)到正常運(yùn)行水平。

二、預(yù)防性試驗(yàn)

絕緣電阻試驗(yàn)、泄漏電流試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)、交流耐壓試驗(yàn)都是電機(jī)絕緣的主要試驗(yàn)項(xiàng)目。電機(jī)的絕緣主要分為各繞組相間絕緣、對地絕緣和匝間絕緣。

（一）絕緣電阻試驗(yàn)

檢查電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)最基本和簡便的方法便是絕緣電阻試驗(yàn)，此項(xiàng)試驗(yàn)適合在其它試驗(yàn)前完成，是一種無損害試驗(yàn)。絕緣電阻試驗(yàn)是在繞組及對地繞組間加直流電壓，測出表面和絕緣體電阻電流從而檢測出絕緣結(jié)構(gòu)和材料的缺陷，包括絕緣臟污和吸潮的情況。絕緣電阻試驗(yàn)的工具一般是兆歐絕緣電阻測量表，兆歐表的類型主要有1000V和2500V兩種。工程上的絕緣電阻值讀取有其特殊的規(guī)定，介質(zhì)吸收電流對電阻值產(chǎn)生隨時(shí)間推進(jìn)逐步增大的影響，通常加電壓60s后，轉(zhuǎn)速在120r/min時(shí)讀取穩(wěn)定兆歐表值，絕緣電阻值通常在6MΩ以上。

（二）直流高壓泄漏電流絕緣試驗(yàn)

主要由絕緣表面產(chǎn)生的電流和絕緣體內(nèi)的離子電流共同構(gòu)成直流漏電流也被稱作電導(dǎo)電流。另外，給繞組施加電壓初期，吸收電流、電容放電電流也屬于漏電流，吸收電流是吸收介質(zhì)在交變電場反復(fù)極化下產(chǎn)生的電流，電容充放電流是絕緣體的幾何尺寸、形狀和性質(zhì)等在電容交變電場中產(chǎn)生的電流。

直流高壓泄漏電流絕緣試驗(yàn)的目的是通過對試驗(yàn)電流的有效分析，找出電阻絕緣問題。根據(jù)試驗(yàn)總結(jié)出以下幾種結(jié)論：一是泄露電流劇烈擺動的原因是絕緣存在斷裂性缺陷，先檢查引出線蠟管有沒有破損。如果沒有破損斷裂，一般在端部離地較近或者是槽口位置存在缺陷；二是泄漏電流隨時(shí)間增大時(shí)證明絕緣系統(tǒng)有松弛、潮氣進(jìn)入或者有高阻性分層和缺陷；三是泄露電流不成比例且泄露電流劇烈擺動超過20%，證明絕緣存在臟污或者受潮情況，并且此時(shí)的泄漏電流在電壓值下迅速增長，證明絕緣損壞極其嚴(yán)重，要防止產(chǎn)生擊穿危險(xiǎn)。

（三）交流耐壓試驗(yàn)

鑒定電氣設(shè)備絕緣最直接的方法便是交流耐壓絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)，交流耐壓絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)又稱絕緣強(qiáng)度或者介電強(qiáng)度試驗(yàn)。這種方法可以起到對電機(jī)運(yùn)行時(shí)的最佳模擬效果，同時(shí)又對于判斷電機(jī)能否正常運(yùn)行起到了關(guān)鍵性作用。交流耐壓試驗(yàn)也是避免發(fā)生絕緣故障和保證電機(jī)絕緣水平的重要手段。與直流電壓試驗(yàn)相比，交流耐壓試驗(yàn)更能真實(shí)模擬電機(jī)運(yùn)行，考驗(yàn)絕緣材料耐受高壓電場的能力。根據(jù)擊穿原理，絕緣材料內(nèi)部在高壓交變電場中會產(chǎn)生物理變化，從而發(fā)現(xiàn)絕緣老化和局部游離性缺陷的特點(diǎn)。交流耐壓試驗(yàn)雖然能夠有效的檢測發(fā)電機(jī)槽口處和槽部絕緣缺陷，但是也是一種破壞性試驗(yàn)。每一次的交流耐壓試驗(yàn)都會對電機(jī)絕緣造成損傷，并且逐次進(jìn)行積累。雖然絕緣內(nèi)部的種種弱點(diǎn)和隱患需要在交流耐壓試驗(yàn)中暴露出來，但是在交流耐壓試驗(yàn)中需要每次試驗(yàn)電壓降到上次的70%-80%.在機(jī)電絕緣試驗(yàn)過程中，進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的前提是直流耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)和直流漏電試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)要求電機(jī)承受1分鐘9000V的電壓，并且沒有擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。

（四）交流耐壓試驗(yàn)和直流高壓泄漏試驗(yàn)的異同

直流、交流電壓分布在不同的絕緣層，交流電壓按絕緣電阻分布，與電容成反比分布，反映各處電容可能或者發(fā)生過的電壓情況。直流電壓隨電導(dǎo)分布，反映了絕緣內(nèi)部個(gè)別部分發(fā)生過的電壓狀況。直流耐壓試驗(yàn)與交流耐壓試驗(yàn)不能互相代替的原因在于絕緣在交流耐壓下承受的電壓要比絕緣在直流耐壓試驗(yàn)中承受的電壓強(qiáng)度低。

結(jié)語

電機(jī)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)是判斷電機(jī)絕緣有效手段的同時(shí)也在電機(jī)修理試驗(yàn)中占有重要地位。近些年來，電機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的電機(jī)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)手段的產(chǎn)生定能更好的服務(wù)于電機(jī)修理試驗(yàn)。關(guān)于絕緣預(yù)防性試驗(yàn)在電機(jī)修理中的應(yīng)用的討論定會深入且不斷的進(jìn)行，從而達(dá)到更高水平。

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