Ізоляція і температурний режим електрообладнання
Температурний режим. Здатність матеріалу зберігати електроізоляційні і механічні якості без істотного їх погіршення при тривалій робочій температурі нагріву характеризується його нагревостойкостью. Застосовувані в електромашинобудуванні матеріали поділяються по нагріванню-кістки на ряд класів.
Навіть невелике перевищення робочої температури викликає прискорений знос ізоляції, тому при експлуатації електрообладнання особлива увага звертається на нагрів окремих його вузлів. На рис. 1 показана залежність терміну служби ізоляції класів А і В від температури. Досвід показує, що підвищення температури ізоляції на 10 ° С скорочує термін її служби приблизно в два рази. Так, для ізоляції класу А підвищення температури з 95 до 105 ° С скорочує термін її служби з 15 до 8 років, а нагрів до 120 ° С - до двох років. В основі цього явища лежить загальний закон залежності швидкості хімічних реакцій від температури, описуваний рівнянням Ван-Гоффа-Арі-ніуса.
У виробничих умовах вимірювання температури вузлів електричних машин і електроапаратури виконується безпосередньо термометром або побічно на основі вимірювання їх опору.
У виробничих умовах вимірювання температури вузлів електричних машин і електроапаратури виконується безпосередньо термометром або побічно на основі вимірювання їх опору.
Для визначення температури нагріву обмоток за методом опору змиритися омічний опір обмотки в холодному і нагрітому (робочому) станах.
Мал. 1. Терміни служби ізоляції в залежності від робочої температури
Перегрів окремих вузлів
При визначенні максимально допустимої температури вузлів електрообладнання температура навколишнього середовища приймається ГСР = 35 ° С (ГОСТ 183-55).
Безпосередні виміри температури за допомогою термометрів або термощупів дають надійні результати, але не дозволяють визначати температуру внутрішніх найбільш нагрітих частин обмотки. На основі вимірювання омічного опору обмотки можна визначити тільки деякий середнє значення її температури. Тому норми гранично допустимої температури обмоток вказуються з урахуванням методу її вимірювання.
Для проводів і кабелів з гумовою ізоляцією допустиме перевищення температури (перегрів) становить 55 ° С; для жил кабелів з паперовою ізоляцією-80 ° С і для голих провідників 70 ° С.
Опір і електрична міцність ізоляції. Стан ізоляції проводів і обмоток електрообладнання характеризується її опором і електричною міцністю, т. Е. Здатністю протистояти пробою під дією напруги. Знос (старіння) ізоляції відбувається внаслідок 'її нагрівання, дії механічних навантажень (в тому числі вібраційних), а також від впливу масел, хімічних речовин, вологи і пилу. Зовнішніми ознаками старіння ізоляції є її потемніння, збільшення крихкості і розтріскування.
Опір ізоляції електричних машин, апаратів і кабелів вимірюється зазвичай Мегомметр. Слід враховувати, що опір ізоляції, а отже, і свідчення мегомметра залежать від температури обмотки, напруги і тривалості вимірювання.
Характер цієї залежності показаний на рис. 2, з якого видно, що опір ізоляції зменшується з підвищенням її температури і верхнього значення напруги і збільшується при збільшенні часу вимірювання. Впливав: ня цих факторів враховується діючими правилами і нормами вимірювання опору ізоляції.
Для вимірювання опору ізоляції, розрахованої на напругу нижче 500 в, застосовуються мегомметри напругою 500 в, а у всіх інших випадках - мегомметри напругою 1000 в.
Опір ізоляції обмоток електродвигунів щодо корпусу, а також між обмотками в холодному стані має бути не менше 1 МОм, а при температурі 60 ° С - 0,5 Мом. Необхідна тривалість вимірювання визначається по стабільності показань мегомметра.
Мал. 2. Залежність опору ізоляції від температури обмотки, верхнього значення напруги і часу вимірювання
Опір ізоляції командо-апаратів і комутаційної апаратури повинно бути не менше 1 МОм. Опір ізоляції електропроводки і тролеїв між будь-яким проводом і землею, а також між двома проводами повинно бути не менше 0,5 МОм.
Електрична міцність ізоляції перевіряється на спеціальних установках. Таке випробування проводиться на змінному струмі при потужності випробувального трансформатора не нижче 0,5 ква на кожні 1000 в випробувальної напруги. Повний випробувальну напругу витримується протягом 1 хв.
Для електродвигунів, що працюють при напрузі до 380 в включно, за відсутності відповідного випробувального обладнання допускається випробування електричної міцності ізоляції мегомметром з напругою 1000 в при часу випробування цим напругою не менше 1 хв.
Сушіння, просочування та лакування ізоляції обмоток. Відсиріванню ізоляції в силу її гігроскопічності відбувається не тільки при безпосередньому потраплянні води на обмотки машин і апаратів, а й при роботі машин у вологому середовищі, коливаннях температур навколишнього середовища і ізоляції, при тривалому зберіганні на складі, транспортування і т. П. У всіх випадках , коли електричний опір відвологлих обмоток виявляється нижче допустимих меж, виробляють сушку електричних машин і апаратів з метою підвищення опору ізоляції до необхідних значень. Вона проводиться зовнішнім обігрівом, інфрачервоними променями або електричним струмом. Той чи інший спосіб сушіння застосовується в залежності від місця, де проводиться сушка (в майстерні або на місці експлуатації машини), розмірів об'єкта сушіння і цілі сушки (перед просоченням або після неї).
Сушку зовнішнім обігрівом найкраще робити в спеціальних сушильних шафах, обладнаних вентиляцією. Для сушіння інфрачервоними променями застосовують спеціальні лампи, що відрізняються великою віддачею інфрачервоних променів. Сушка інфрачервоними променями забезпечує кращу якість сушіння і меншу її тривалість.
Сушка асинхронних двигунів може проводитися на місці змінним струмом. При цьому способі ротор двигуна надійно загальмовують, а його обмотки закорачивается за допомогою спеціальної перемички на фазних кільцях. Статор включають в мережу трифазного струму із зниженою напругою. Таким чином, електродвигун перетворюється в трансформатор з короткозамкненою вторинною обмоткою. Для того щоб сила струму в обмотці ротора не перевищила 50-70% від номінальної, напруга на обмотці статора має бути не вище 10-15% ° т номінальної напруги мережі живлення для даного електродвигуна. Під час сушіння необхідно стежити за температурою бандажів ротора, яка не повинна перевищувати 100 ° С. Температуру сушіння можна регулювати зміною напруги, що підводиться або періодичним відключенням двигуна від мережі. Схема включення електродвигуна при цьому способі сушіння показана на рис. 3.
Характер залежності електричного опору R ізоляції обмоток електродвигуна і температури t сушіння від часу показаний на рис. 4. Деяке зниження опору ізоляції в початковий період сушіння пояснюється конденсацією на ній вологи.
Мал. 3. Схема включення асинхронного електродвигуна при сушінні його струмом в режимі короткого замикання
Температура сушіння ізоляції обмежується її нагревостойкостью. Тривалість сушіння залежить від розмірів об'єкта сушіння, ступеня зволоження ізоляції, температури сушки і інтенсивності вентиляції та становить зазвичай 8-12 год і більше. Занадто швидке нагрівання при сушінні викликає механічні пошкодження (розтріскування) ізоляції внаслідок відмінності коефіцієнтів теплового розширення металу і електроізоляційних матеріалів, а також підвищення тиску всередині ізоляції від пароутворення. Температура при сушінні повинна підвищуватися поступово, по 20-25 ° на годину. Момент закінчення сушки визначають по стабільності і достатній величині опору ізоляції обмоток протягом останнього періоду сушіння. Виміряний відразу після сушіння, т. Е. При температурі 80-100 ° С, опір ізоляції обмоток електрообладнання змінного струму напругою до 380 в повинно бути близько 2-5 Мом.
Мал. 4. Зміна опору ізоляції обмоток електродвигуна під час сушіння
Щоб підвищити стійкість ізоляції до впливу навколишнього середовища і механічних навантажень, обмотки просочують електроізоляційними лаками. При просочуванні лаки заповнюють пори і капіляри ізоляції, повітряні порожнечі обмоток, що підвищує вологостійкість і електричну міцність ізоляції, а також знижує температуру нагрівання обмоток внаслідок підвищення теплопровідності ізоляції. Крім того, просочувальні лаки, цементуючи витки обмоток, підвищують механічну міцність ізоляції.
Основний спосіб просочення - занурення обмоток в просочувальний лак. Допускається також просочення шляхом обливання обмоток лаком. Перед просоченням обмотки повинні бути нагріті до 60-70 ° С, а лак повинен мати температуру навколишнього середовища (близько 20 ° С). Після просочення обмотки просушують для видалення розчинника. З метою підвищення вологостійкості ці операції проводять 2-3 рази.
Стару обмотку перед просоченням ретельно очищають і знімають з неї будь-якого роду чохли, бандажі і т. П. Щоб видалити старий лак, застосовують розчинник (бензол, чотирихлористий вуглець).
Після закінчення просочення обмотку покривають лаками або емалями, щоб підвищити її стійкість до впливу зовнішнього середовища. Покриття наносять кистями, пульверизаторами або шляхом занурення, після чого також виробляють сушку. Для машин великих габаритів зазвичай застосовують покривні лаки повітряної сушки, а для невеликих машин і електроапаратів - лаки пічного сушіння.
При проведенні робіт по сушці і просочення обмоток електричних машин і апаратів слід звертати особливу увагу на виконання протипожежних заходів.
До атегорія: - Портові підйомно-транспортні машини