Строительные машины и оборудование, справочник





Изоляция и температурный режим электрооборудования

Категория:
   Портовые подъемно-транспортные машины


Изоляция и температурный режим электрооборудования

Температурный режим. Способность материала сохранять электроизоляционные и механические качества без существенного их ухудшения при длительной рабочей температуре нагрева характеризуется его нагревостойкостью. Применяемые в электромашиностроении материалы разделяются по нагревостой-кости на ряд классов.

Даже небольшое превышение рабочей температуры вызывает ускоренный износ изоляции, поэтому при эксплуатации электрооборудования особое внимание обращается на нагрев отдельных его узлов. На рис. 1 показана зависимость срока службы изоляции классов А и В от температуры. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса.

В производственных условиях измерение температуры узлов электрических машин и электроаппаратуры выполняется непосредственно термометром или косвенно на основе измерения их сопротивления.



Для определения температуры нагрева обмоток по методу сопротивления замеряется омическое сопротивление обмотки в холодном и нагретом (рабочем) состояниях.

Рис. 1. Сроки службы изоляции в зависимости от рабочей температуры

Перегрев отдельных узлов

При определении максимально допустимой температуры узлов электрооборудования температура окружающей среды принимается Гср = 35 °С (ГОСТ 183—55).

Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения.

Для проводов и кабелей с резиновой изоляцией допустимое превышение температуры (перегрев) составляет 55 °С; для жил кабелей с бумажной изоляцией—80 °С и для голых проводников 70 °С.

Сопротивление и электрическая прочность изоляции. Состояние изоляции проводов и обмоток электрооборудования характеризуется ее сопротивлением и электрической прочностью, т. е. способностью противостоять пробою под действием напряжения. Износ (старение) изоляции происходит вследствие’ ее нагрева, действия механических нагрузок (в том числе вибрационных), а также от влияния масел, химических веществ, влаги и пыли. Внешними признаками старения изоляции являются ее потемнение, увеличение хрупкости и растрескивание.

Сопротивление изоляции электрических машин, аппаратов и кабелей измеряется обычно мегомметрами. Следует учитывать, что сопротивление изоляции, а следовательно, и показания мегомметра зависят от температуры обмотки, напряжения и продолжительности измерения.

Характер этой зависимости показан на рис. 2, из которого видно, что сопротивление изоляции уменьшается с повышением ее температуры и измерительного напряжения и увеличивается при увеличении времени измерения. Влия: ние этих факторов учитывается действующими правилами и нормами измерения сопротивления изоляции.

Для измерения сопротивления изоляции, рассчитанной на напряжение ниже 500 в, применяются мегомметры напряжением 500 в, а во всех остальных случаях — мегомметры напряжением 1000 в.

Сопротивление изоляции обмоток электродвигателей относительно корпуса, а также между обмотками в холодном состоянии должно быть не менее 1 Мом, а при температуре 60 °С — 0,5 Мом. Необходимая длительность измерения определяется по стабильности показаний мегомметра.

Рис. 2. Зависимость сопротивления изоляции от температуры обмотки, измерительного напряжения и времени измерения

Сопротивление изоляции командо-аппаратов и коммутационной аппаратуры должно быть не менее 1 Мом. Сопротивление изоляции электропроводки и троллейных проводов между любым проводом и землей, а также между двумя проводами должно быть не менее 0,5 Мом.

Электрическая прочность изоляции проверяется на специальных установках. Такое испытание производится на переменном токе при мощности испытательного трансформатора не ниже 0,5 ква на каждые 1000 в испытательного напряжения. Полное испытательное напряжение выдерживается в течение 1 мин.

Для электродвигателей, работающих при напряжении до 380 в включительно, при отсутствии соответствующего испытательного оборудования допускается испытание электрической прочности изоляции мегомметром с напряжением 1000 в при времени испытания этим напряжением не менее 1 мин.

Сушка, пропитка и лакировка изоляции обмоток. Отсыревание изоляции в силу ее гигроскопичности происходит не только при непосредственном попадании воды на обмотки машин и аппаратов, но и при работе машин во влажной среде, колебаниях температур окружающей среды и изоляции, при длительном хранении на складе, транспортировке и т. п. Во всех случаях, когда электрическое сопротивление отсыревших обмоток оказывается ниже допустимых пределов, производят сушку электрических машин и аппаратов с целью повышения сопротивления изоляции до требуемых значений. Она производится внешним обогревом, инфракрасными лучами или электрическим током. Тот или иной способ сушки применяется в зависимости от места, где производится сушка (в мастерской или на месте эксплуатации машины), размеров объекта сушки и цели сушки (перед пропиткой или после нее).

Сушку внешним обогревом лучше всего производить в специальных сушильных шкафах, оборудованных вентиляцией. Для сушки инфракрасными лучами применяют специальные лампы, отличающиеся большой отдачей инфракрасных лучей. Сушка инфракрасными лучами обеспечивает лучшее качество сушки и меньшую ее продолжительность.

Сушка асинхронных двигателей может производиться на месте переменным током. При этом способе ротор двигателя надежно затормаживают, а его обмотки закорачивают с помощью специальной перемычки на фазных кольцах. Статор включают в сеть трехфазного тока с пониженным напряжением. Таким образом, электродвигатель превращается в трансформатор с короткозамкнутой вторичной обмоткой. Для того чтобы сила тока в обмотке ротора не превысила 50—70% от номинальной, напряжение на обмотке статора должно быть не выше 10—15% °т номинального напряжения питающей сети для данного электродвигателя. Во время сушки необходимо следить за температурой бандажей ротора, которая не должна превышать 100 °С. Температуру сушки можно регулировать изменением подводимого напряжения или периодическим отключением двигателя от сети. Схема включения электродвигателя при этом способе сушки показана на рис. 3.

Характер зависимости электрического сопротивления R изоляции обмоток электродвигателя и температуры t сушки от времени показан на рис. 4. Некоторое снижение сопротивления изоляции в начальный период сушки объясняется конденсацией на ней влаги.

Рис. 3. Схема включения асинхронного электродвигателя при сушке его током в режиме короткого замыкания

Температура сушки изоляции ограничивается ее нагревостойкостью. Продолжительность сушки зависит от размеров объекта сушки, степени увлажнения изоляции, температуры сушки и интенсивности вентиляции и составляет обычно 8—12 ч и более. Слишком быстрое нагревание при сушке вызывает механические повреждения (растрескивание) изоляции вследствие различия коэффициентов теплового расширения металла и электроизоляционных материалов, а также повышения давления внутри изоляции от парообразования. Температура при сушке должна повышаться постепенно, по 20—25° в час. Момент окончания сушки определяют по постоянству и достаточной величине сопротивления изоляции обмоток в течение последнего периода сушки. Измеренное сразу после сушки, т. е. при температуре 80—100 °С, сопротивление изоляции обмоток электрооборудования переменного тока напряжением до 380 в должно быть около 2—5 Мом.

Рис. 4. Изменение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя во время сушки

Чтобы повысить стойкость изоляции к воздействию окружающей среды и механических нагрузок, обмотки пропитывают электроизоляционными лаками. При пропитке лаки заполняют поры и капилляры изоляции, воздушные пустоты обмоток, что повышает влагостойкость и электрическую прочность изоляции, а также снижает температуру нагрева обмоток вследствие повышения теплопроводности изоляции. Кроме того, пропиточные лаки, цементируя витки обмоток, повышают механическую прочность изоляции.

Основной способ пропитки — погружение обмоток в пропиточный лак. Допускается также пропитка путем обливания обмоток лаком. Перед пропиткой обмотки должны быть нагреты до 60—70 °С, а лак должен иметь температуру окружающей среды (около 20 °С). После пропитки обмотки просушивают для удаления растворителя. В целях повышения влагостойкости эти операции производят 2—3 раза.

Старую обмотку перед пропиткой тщательно очищают и снимают с нее всякого рода чехлы, бандажи и т. п. Чтобы удалить старый лак, применяют растворитель (бензол, четыреххлористый углерод).

По окончании пропитки обмотку покрывают лаками или эмалями, чтобы повысить ее устойчивость к воздействию внешней среды. Покрытие наносят кистями, пульверизаторами или путем погружения, после чего также производят сушку. Для машин больших габаритов обычно применяют покровные лаки воздушной сушки, а для небольших машин и электроаппаратов — лаки печной сушки.

При проведении работ по сушке и пропитке обмоток электрических машин и аппаратов следует обращать особое внимание на выполнение противопожарных мероприятий.

Читать далее:

Категория: - Портовые подъемно-транспортные машины

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины