Измерение сопротивление изоляции электродвигателя
Проверку изоляции производят разными способами.
Испытание изоляции мегомметром
Измерение сопротивления производится механическим или электронным мегомметром.
Важно! Проверка изоляции двигателей до 380В выполняется прибором напряжением 500 вольт, а от 0,4 до 1 кВ аппаратом 1000В. Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса
Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними
Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса. Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними.
Порядок измерения сопротивления изоляции:
- подключить вывода или установить переключатель в положение “мегаомы”;
- проверить мегомметр замыканием концов между собой и проведением кратковременного измерения;
- результат должен быть около “0”;
- присоединить один из проводов к испытуемой катушке, а другой к очищенному от краски месту корпуса или другой обмотке;
- в течении 15-60 секунд вращать ручку прибора с частотой 120 оборотов в минуту;
- не прекращая вращения рукоятки проверить показания прибора.
Обмотка и корпус или две обмотки с изоляцией между ними представляют собой конденсатор. При измерении этот конденсатор заряжается до напряжения мегомметра – 500 или 1000 вольт. Поэтому клеммы электромашины и вывода прибора после проверки необходимо закоротить между собой.
Проверка межвитковой изоляции обмоток
Этот вид испытаний проводится для проверки изоляции между витками катушек асинхронных электромашин.
Для этого после разгона двигатель с короткозамкнутым ротором, вращающийся на холостом ходу, подключается на повышенное напряжение. Это напряжение на 30% выше номинального, а время работы в таких условиях – 3 минуты. Включение машины производится через амперметры, установленные на каждой фазе. После испытаний напряжение уменьшается до номинального и аппарат выключается.
Важно! Повышение и понижение напряжения производится плавно, при помощи регулируемого автотрансформатора или электронного блока питания. При появлении шума, стуков, дыма или “плавающих” показаний амперметров, электродвигатель отключается и отправляется на ремонт
При появлении шума, стуков, дыма или “плавающих” показаний амперметров, электродвигатель отключается и отправляется на ремонт.
Испытания электромашины с фазным ротором проводятся в заторможенном состоянии при отключенном роторе.
Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока
Такая проверка проводится при помощи трансформатора, имеющего плавную регулировку напряжения со стороны вторичной обмотки. В схеме испытательного прибора также предусматривается автоматический выключатель с величиной уставки максимальной защиты, достаточной для отключения установки в аварийных ситуациях. Вторичная обмотка подключается к обмоткам электромашины и корпусу.
Продолжительность испытаний составляет 1 минута при проверке изоляции между обмотками и корпусом и 5 минут при испытании изоляции между обмотками. Для проведения межобмоточной проверки напряжение подаётся на одну из обмоток, а остальные присоединяются к корпусу.
Напряжение поднимается и опускается плавно, в течение 10 секунд со значения 50%Uном до 200%Uном.
Меры безопасности при измерении сопротивления изоляции
Высокое испытательное напряжение может привести к повреждению такого электронного оборудования, как электронные стартеры люминесцентных ламп, сенсорные переключатели, переключатели с диммером, контроллеры электропитания. Поэтому подобное оборудование следует отсоединять.
Также следует отсоединять конденсаторы и индикаторные или контрольные лампы, потому что они могут стать причиной получения неточных результатов тестирования.
Если для проведения тестирования отсоединяется какое-либо оборудование, для него необходимо проводить собственное испытание изоляции с использованием напряжения, которое не приведет к их повреждению. Результат должен соответствовать указанному в стандарте Великобритании или быть не меньше 0,5 МОм, если не указан в стандарте.
Если вам нужна профессиональная консультация по измерению сопротивления изоляции электрооборудования, просто отправьте нам сообщение!
Сушка электродвигателя
Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.
Совет! Можно снять только один щит, а ротор вынуть вместе со вторым.
После разборки осуществляется сушка одним из способов:
- Подачей на обмотки пониженного напряжения. Ток при этом не должен превышать номинальный.
- Вставить в статор нагреватель. Чаще всего для этого используется лампа накаливания 60-100Вт.
Через сутки проводится повторное измерение изоляции. Если сопротивление растёт, то сушка продолжается до полного высыхания, если нет, то двигатель отправляется на средний ремонт в специализированное предприятие. Этот вид ремонта включает в себя пропитку обмоток лаком и повторную сушку.
Проверка изоляции является необходимой частью испытаний электродвигателя. Виды проверок в отдельных случаях определяются ПУЭ и другими нормативными документами.
Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя с номинальным напряжением до 500 В производится мегаомметром на 1000 В (обмотка статора) и 500 В (обмотка фазного ротора).
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками асинхронного электродвигателя производится в холодном состоянии. Для асинхронного электродвигателя с фазным ротором сопротивление изоляция должно быть измерено отдельно для обмоток статора и обмоток ротора.
При проверке изоляции обмотки по отношению к корпусу один из щупов прикладывают к зачищенной металлической поверхности корпуса электродвигателя (желательно в месте заземления корпуса), второй к выводному концу или обнаженной поверхности проводников той обмотки, сопротивление изоляции которой измеряют. Помимо измерения сопротивления изоляции каждой обмотки по отношению к корпусу необходимо проверить состояние их изоляции между собой (рисунок 1).
Рисунок 1- Схемы для измерения сопротивления изоляции обмоток асинхронного электродвигателя:
а) сопротивление изоляции фазы относительно корпуса и двух других заземленных фаз (при доступной нулевой точке);
б) сопротивление изоляции между обмотками (при доступной нулевой
в) сопротивление изоляции обмоток в сборе относительно корпуса (при недоступной нулевой точке);
Л- зажимы “линия”; “З”- зажимы “земля”.
Показания мегаомметра следует снимать через 60 секунд после приложения напряжения R60.
В некоторых случаях сопротивление изоляции требуется измерять дважды. Перед повторным измерением или после окончания испытания изоляции испытуемая обмотка должна быть разряжена, а потенциал высокого напряжения должен быть снят, так как в противном случае эти заряды могут служить причиной поражения персонала при прикосновении к выводам обмоток. Кроме того, если не будет сделана такая разрядка на корпус электродвигателя, то неизбежно появится большая погрешность в показаниях мегаомметра в сторону завышения. По окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток электродвигателя следует повторно проверить исправность мегаомметра.
Для обмоток статора асинхронного электродвигателя напряжением до 660 В сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм при температуре 10-30 0 С и не менее 0,5 МОм при температуре 60 0 С, а для обмоток фазного ротора сопротивление изоляции не нормируется.
Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых
ЭЛЕКТРОлаборатория
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками производится в целях проверки состояния изоляции и пригодности машины к проведению последующих испытаний. Рекомендуется производить измерение:
в практически холодном состоянии испытуемой машины — до начала ее испытания по соответствующей программе;
независимо от температуры обмоток — до и после испытаний изоляции обмоток на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками переменным напряжением.
Измерение сопротивления изоляции обмоток следует проводить: при номинальном напряжении обмотки до 500 В включительно — мегаомметром на 500 В; при номинальном напряжении обмотки свыше 500 В — мегаомметром не менее чем на 1000 В. При измерении сопротивления изоляции обмоток с номинальным напряжением свыше 6000 В, имеющих значительную емкость по отношению к корпусу, рекомендуется применять мегаомметр на 2500 В с моторным приводом или со статической схемой выпрямления переменного напряжения.
Измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками следует производить поочередно для каждой цепи, имеющей отдельные выводы, при электрическом соединении всех прочих цепей с корпусом машины.
Измерение сопротивления изоляции обмоток трехфазного тока, наглухо сопряженных в звезду или треугольник, производится для всей обмотки по отношению к корпусу.
Изолированные обмотки и защитные конденсаторы, а также иные устройства, постоянно соединенные с корпусом машины, на время измерения сопротивления их изоляции должны быть отсоединены от корпуса машины.
Измерение сопротивления изоляции обмоток, имеющих непосредственное водяное охлаждение, должно производиться мегаомметром, имеющим внутреннее экранирование; при этом зажим мегаомметра, соединенный с экраном, следует присоединять к водосборным коллекторам, которые при этом не должны иметь металлической связи с внешней системой питания обмоток дистиллятом.
По окончании измерения сопротивления изоляции каждой цепи следует разрядить ее электрическим соединением с заземленным корпусом машины. Для обмоток на номинальное напряжение 3000 В и выше продолжительность соединения с корпусом должна быть:
для машин мощностью до 1000 кВт (кВ·А) — не менее 15 с;
для машин мощностью более 1000 кВт (кВ·А) — не менее 1 мин.
При пользовании мегаомметром на 2500 В продолжительность соединения с корпусом должна быть не менее 3 мин независимо от мощности машины.
Измерение сопротивления изоляции заложенных термопреобразователей сопротивления следует проводить мегаомметром напряжением 500 В.
Измерение сопротивления изоляции изолированных подшипников и масляных уплотнений вала относительно корпуса следует проводить при температуре окружающей среды мегаомметром напряжением не менее 1000 В.
Таблица 2.
Таблица 3.
Таблица 4.
Сопротивление изоляции
Rиз является основным показателем состояния изоляции статора и ротора электродвигателя.
Одновременно с измерением сопротивления изоляции обмотки статора определяют коэффициент абсорбции. Измерение сопротивления изоляции ротора проводится у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным ротором на напряжение 3кВ и выше или мощностью более 1МВт. Сопротивление изоляции ротора должно быть не ниже 0,2МОм.
Коэффициент абсорбции в эксплуатации обязательно определять только для электродвигателей напряжением выше 3кВ или мощностью боле
1МВт.
Подготовить средства измерений:
Проверить уровень заряда батареи или аккумулятора для мегаомметра типа MIC-2500.
Установить значение испытательного напряжения.
В случае использования стрелочного прибора типа ЭСО202 установить его горизонтально.
Для ЭС0202 установить требуемый предел измерений, шкалу прибора и значение испытательного напряжения мегомметра.
Проверить работоспособность мегомметра. Для этого необходимо замкнуть между собой измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «0». Разомкнуть измерительные щупы и начать вращать рукоятку генератора со скоростью 120¸140 оборотов в минуту. Стрелка прибора должна показывать «104 МОм».
Перед проведением измерения необходимо открыть вводное устройство электродвигателя (борно), протереть изоляторы от пыли и загрязнения и подключить мегаомметр согласно схемы, приведённой на рисунке.
Рисунок. Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.
На рисунке А показана схема подключения мегаомметра к испытуемому электродвигателю, у которого обмотки соединены в звезду или треугольник внутри корпуса и произвести рассоединение в борно невозможно. В этом случае мегаомметр подключается к любому зажиму статора электродвигателя и сопротивление изоляции измеряется у всей обмотки сразу относительно корпуса.
На рисунке Б измерение сопротивление изоляции производится у электродвигателя по каждой из частей обмотки отдельно, при этом другие части обмотки (которые в данный момент не обрабатываются) закорачиваются и соединяются на землю.
При измерении сопротивления изоляции отсчёт показаний мегаомметра производят каждые 15 секунд и результатом считается сопротивление, отсчитанное через 60 секунд после начала измерения, а отношение показаний R60/R15 считается коэффициентом абсорбции.
Для электродвигателей с номинальным напряжением 0,4кВ (электродвигатели до 1000В) одноминутное измерение изоляции мегаомметром на 2500В приравнивается к высоковольтному испытанию.
У синхронных электродвигателей при измерении сопротивления изоляции обмоток статора (обмотки статора) необходимо закоротить и заземлить обмотку ротора. Это необходимо сделать для исключения возможности повреждения изоляции ротора.
Сегодня статья – ответ на вопрос читателей.
Будут вопросы будут и новые статьи.
Успехов!!!
Краткие теоретические сведения
Класс нагревостойкости | | А | Е | В | F | Н | С |
Предельная температура, С | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 | 180 |
Методом термометра
Части двигателя | Предельно допустимые превышения температуры, С, при изоляционных материалах класса нагревостойкости | Метод измерения температуры | ||||
A | E | B | F | H | ||
Обмотки переменного тока двигателей 5000 кВА и выше или с длиной сердечника 1 м и более | 60 | 70 | 80 | 100 | 125 | Сопротивления или температурных индикаторов уложенных в пазы |
То же, но менее 5000 кВА или с длиной сердечника менее 1м | 50* | 65* | 70** | 85** | 105*** | Термометра или сопротивления. Данные приведены для измерения методом термометра |
Стержневые обмотки роторов асинхронных двигателей | 65 | 80 | 90 | 110 | 135 | Термометра или сопротивления |
Контактные кольца | 60 | 70 | 80 | 90 | 110 | Термометра или температурных индикаторов, уложенных в пазы |
Сердечники и другие стальные части, соприкасающиеся с обмотками | 60 | 75 | 80 | 110 | 125 | Термометра |
То же, не соприкасающиеся с обмотками | Превышение температуры этих частей не должно превышать значений, которые создавали бы опасность повреждения изоляционных или других смежных материалов | |||||
* – при измерении методом сопротивления допускаемая температура увеличивается на 10 С;** – то же, на 15 С;*** – то же, на 20 С. |
Метод термопарыМетод сопротивленияМетодом амперметра–вольтметра
Методические указанияАВВААПорядок выполнения работы
- Собрать схему рис. 2, убедившись, что рукоятка лабораторного автотрансформатора выведена до упора.
- Установить перемычки С2—С4 и С3—С5.
- Включить автомат SF1. при этом загорается сигнальная лампа HL, свидетельствующая о наличии напряжения в схеме.
- Установить переключатель SA1 в положение I.
- С помощью рукоятки ЛАТР TV установить на вольтметре PV1 напряжение U1, при котором показания амперметра PA1=I1 не превысят 20 % от номинального тока двигателя.
- Установить переключатель SA2 в положение I и записать показания PV1=U1х и PA1=I1х.
- Подсчитать омическое сопротивление (Ом) обмотки электродвигателя в холодном состоянии: .
- Предположив, что все фазы имеют одинаковое сопротивление, определим сопротивление (Ом) одной фазы обмотки исходя из их последовательного соединения: .
- Установить переключатели SA1 и SA2 в положение 0.
- Установить перемычку С1—С6.
- Включить автомат SF2.
- Рукояткой нагрузочного устройства нагрузить двигатель до показания амперметра PA2, равного Iном. Прогрев обмотки продолжать 10…15 мин, регулируя постоянство показаний амперметра нагрузочным устройством.
- Выключить автомат SF2 и дождаться полной остановки двигателя.
- Снять перемычку C1—C6.
- Установить SA1 и SA2 в положение I, снять показания PV1(U1Г) и PA1(I1Г) не позднее чем через 20 с после остановки двигателя.
- Определить сопротивление (Ом) обмотки в горячем состоянии: .
- Предполагая, что все обмотки нагреты одинаково, и учитывая их последовательное соединение, определить сопротивление (Ом), одной фазы: .
- Рассчитать превышение температуры обмоток над температурой охлаждающей среды, приняв температуру обмоток в холодном состоянии равной температуре окружающей среды.
Примечание.
гф
- Подсчитать абсолютную температуру обмоток и сделать вывод об исправности двигателя: Табс = Т + Т.
- Составить отчет по работе.
Контрольные вопросы
- Какова цель испытания обмоток электродвигателя на нагревание?
- В чем сущность метода термометра?
- В чем сущность метода термопар?
- В чем сущность метода сопротивления?
- Каким образом производиться измерение температуры охлаждающей среды?
- Каким значением ограничен ток, пропускаемый по обмоткам двигателя при испытании на нагревание?
- Что такое нагревостойкость и какие классы изоляции по нагревостойкости наиболее часто применяются для обмоток электродвигателей?
Рекомендуемая литература
- Зюзин А. Ф., Поконов Н. З., Антонов М. В. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. — М.: Высшая школа, 1986.
- Справочник по наладке электроустановок. — М.: Энергия, 1976.
- Слоним Н. М. Испытание асинхронных двигателей при ремонте. — М.: Энергия, 1980.
- Третьяков М. Н. Испытание электродвигателей малой мощности. — М.: Энергия, 1966.
Особенности проведения
Для снятия показаний используется специальное устройство – мегомметр. Чтобы провести замеры, необходимо обладать допуском для работы с объектами повышенной опасности, где присутствует большое напряжение. Наша компания располагает штатом сотрудников необходимой квалификации, которые оперативно выполняют измерения сопротивления изоляции электродвигателя в соответствии с нормами, указанными в ГОСТе 3345-76.
Эксперты подключаются посредством мегаомметра к кабелям двигателя и подают высокое напряжение. Предварительно вся нагрузка на сеть отключается, а вычисления производятся по закону Ома. Этот показатель нельзя назвать постоянным, поскольку он зависит от различных параметров, включая влажность и температуру окружающей среды. Но его нормированное значение не должно быть ниже, чем прописано в ПУЭ и ПТЭЭП.
Как правильно пользоваться мегаомметром?
Для проведения испытаний важно правильно выставить диапазоны измерений и уровень тестового напряжения. Проще всего это сделать, воспользовавшись специальными таблицами, где указываются параметры для различных тестируемых объектов
Пример такой таблицы приведен ниже.
Таблица 1. Соответствие уровня напряжения допустимому значению сопротивления изоляции.
Испытуемый объект | Уровень напряжения (В) | Минимальное сопротивление изоляции (МОм) |
Проверка электропроводки | 1000,0 | 0,5> |
Бытовая электроплита | 1000,0 | 1,0> |
РУ, Электрические щиты, линии электропередач | 1000,0-2500,0 | 1,0> |
Электрооборудование с питанием до 50,0 вольт | 100,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
Электрооборудование с номинальным напряжением до 100,0 вольт | 250,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
Электрооборудование с питанием до 380,0 вольт | 500,0-1000,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
Оборудование до 1000,0 В | 2500,0 | 0,5 или более в зависимости от параметров, указанных техническом паспорте |
Перейдем к методике измерений.
Измерение сопротивления изоляции.
Измерение сопротивления изоляции обмотки статора напряжением до 1кВ производится мегаомметром на напряжение 1000В. Величина сопротивления изоляции должна быть не менее 0,5МОм при температуре 10-30 °С.
Измерение сопротивления изоляции обмотки ротора синхронного электродвигателя и электродвигателя с фазным ротором производится мегаомметром на напряжение 500 В. Величина сопротивления изоляции должна быть не менее 0,2 МОм при температуре 10-30°С (допускается не ниже 2 кОм при +75 °С или +20°С для неявнополюсных роторов).
Измерение сопротивления изоляции встроенных температурных индикаторов производится мегаомметром на напряжение 250 В. Величина сопротивления изоляции не нормируется.
Измерение сопротивления изоляции подшипников синхронных электродвигателей напряжением выше 1кВ производится мегаомметром на напряжение 1000В. Измерение выполнятся относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах. Величина сопротивления изоляции не нормируется.
Измерение сопротивления изоляции обмоток статора электродвигателей напряжением выше 1кВ производится с помощью мегаомметра на напряжение 1000-2500 В. Мегаомметры напряжением 2500 В применяют для измерения сопротивления изоляции обмоток статоров крупных электродвигателей переменного тока с напряжением 6 кВ и выше.
Методика измерения сопротивления изоляции представлена в испытание изоляции электрооборудования повышенным напряжением.
После окончания измерений сохранившийся на обмотке потенциал высокого напряжения следует разрядить путем замыкания ее на корпус, предварительно соединен ным с корпусом. Продолжительность разряда для обмоток с номинальным напряжением 3 кВ и выше должны быть не менее 15 с для электродвигателей до 1000 кВт и 60 с для электродвигателей больше 1000 кВт,
Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса электродвигателя и между обмотками производят поочередно для каждой электрически независимой цепи при соединении всех прочих цепей с корпусом электродвигателя.
Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей напряжением выше 1 кВ должны соответствовать требованиям, изложенным в п.22.2.2.
Источник
Пошаговая инструкция измерения сопротивления изоляции мегаомметром
Несмотря на то, что пользоваться мегаомметром несложно, при испытаниях электроустановок необходимо придерживаться правил и определенного алгоритма действий. Для поиска дефектов изоляции генерируется высокий уровень напряжения, которое может представлять опасность для жизни человека. Требования ТБ при проведении испытаний будут рассмотрены отдельно, а пока речь пойдет о подготовительном этапе.
Подготовка к испытаниям
Перед началом тестирования электрической цепи, необходимо обесточить ее и снять подключенную нагрузку. Например, при проверке изоляции домашней проводки в квартирном щитке необходимо отключить все АВ, УЗО и диффавтоматы. Штепсельные соединения следует разомкнуть, то есть отключить электроприборы от розеток. Если проводится испытания линий освещения, то из всех осветительных приборов следует удалить источники света (лампы).
Следующее действие подготовительного этапа – установка переносного заземления. С его помощью убираются остаточные заряды в тестируемой цепи. Организовать переносное заземление несложно, для этого нам понадобиться многожильный проводник (обязательно медный), сечение которого не менее 2,0 мм 2 . Оба конца провода освобождаются от изоляции, потом один из них подключают на шину заземления электрощитка, а второй крепится к изоляционной штанге, за неимением последней можно использовать сухую деревянную палку.
Медный провод должен быть прикреплен к палке таким образом, что бы им можно было прикоснуться к токоведущим линиям измеряемой цепи.
Подключение прибора к испытуемой линии
Аналоговые и цифровые мегаомметры комплектуются 3-мя щупами, два обычные, подключаемые к гнездам «З» и «Л», и один с двумя наконечниками, для контакта «Э». Он применяется при испытании экранированных кабельных линий, которые в быту, практически, не используются.
Для тестирования однофазной бытовой проводки производим подключение одинарных щупов к соответствующим гнездам («земля» и «линия»). В зависимости от режима испытания зажимы-крокодилы присоединяем к тестируемым проводам:
Каждый провод в кабеле тестируется относительно остальных жил, которые соединены вместе. Тестируемый провод подключается к гнезду «Л», остальные, соединенные вместе жилы к гнезду «З». Подобная схема подключения приведена на рисунке. Подключение мегаомметра
Если показатели отвечают норме, то на этом можно закончить испытания, в противном случае тестирование продолжается.
- Каждый из проводов проверяется относительно земли.
- Осуществляется проверка каждого провода относительно других жил.
Алгоритм испытаний
Рассмотрев все основные этапы можно перейти, непосредственно, к порядку действий:
- Подготовительный этап (полностью описан выше).
- Установка переносного заземления для снятия электрического заряда.
- На мегаомметре задается уровень напряжения, для бытовой проводки – 1000,0 вольт.
- В зависимости от ожидаемого результата выбирается диапазон измерения сопротивления.
- Проверка обесточенности тестируемого объекта, сделать это можно при помощи индикатора напряжения или мультиметра.
- Производится подключение специальных щупов-крокодилов измерительных проводов к линии.
- Отключение переносного заземления с тестируемого объекта.
- Осуществляется подача высокого напряжения. В электронных мегаомметрах для этого достаточно нажать кнопку «Тест», если используется аналоговый прибор, следует вращать ручку динамо-машинки с заданной скоростью.
- Считываем показания прибора. При необходимости данные заносятся в протокол измерений.
- Снимаем остаточное напряжение при помощи переносного заземления.
- Производим отключение измерительных щупов.
Чтобы измерить состояние других токоведущих проводников, описанная выше процедура повторяется, пока не будут проверены все элементы объекта, то есть речь идет об окончании замеров при испытании электрооборудования.
По итогам испытаний принимается решение о возможности эксплуатации электроустановки.
Техника безопасности при проверке сопротивления изоляции электродвигателя
Любой электрический прибор является источником повышенной опасности – в особенности, мощный мотор, который рассчитан на выполнение очень тяжелой работы в условиях длительной непрерывной эксплуатации. Поэтому измерение сопротивления изоляции асинхронного двигателя должно выполняться с соблюдением специально разработанных правил техники безопасности.
Наиболее важной является необходимость разрядки контура перед исследованием. Для этого на несколько минут наводится временное заземление. Кроме того, подобное действие необходимо повторить и после окончания исследования. Стоит полностью очищать корпус обмотки от влаги и загрязнителей, чтобы избежать непредвиденных последствий. К работе допускаются приборы, прошедшие поверку – это обеспечивает не только достижение нужного уровня точности, но также исключает угрозу для жизни оператора.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.
Устройство и принцип работы мегаомметра
Старение изоляции электропроводки, как и любой электрической цепи, невозможно определить мультиметром. Собственно, даже при номинальном напряжении 0,4 кВ на силовом кабеле, ток утечки через микротрещины в изоляционном слое будет не настолько большой, чтобы его можно было зафиксировать штатными средствами. Не говоря уже про измерения сопротивления неповрежденной изоляции жил кабеля.
В таких случаях применяют специальные приборы – мегаомметры, измеряющие сопротивления изоляции между обмотками двигателя, жилами кабеля, и т.д. Принцип работы заключается в том, что на объект подается определенный уровень напряжения и измеряется номинальный ток. На основании этих двух величин производится расчет сопротивления согласно закону Ома ( I = U/R и R=U/I ).
Характерно, что в мегаомметрах для тестирования используется постоянный ток. Это связано с емкостным сопротивлением измеряемых объектов, которое будет пропускать переменный ток и тем самым вносить неточности в измерения.
Конструктивно модели мегаомметров принято разделять на два вида:
- Аналоговые (электромеханические) — мегаомметры старого образца. Аналоговый мегаомметр
- Цифровые (электронные) – современные измерительные устройства. Электронный мегаомметр
Рассмотрим их особенности.
Электромеханический мегаомметр
Рассмотрим упрощенную электрическую схему мегаомметра и его основные элементы
Упрощенная схема электромеханического мегаомметра
Обозначения:
- Ручной генератор постоянного тока, в качестве такового используется динамо-машина. Как правило, для получения заданного напряжения скорость вращения рукояти ручного генератора должна бить около двух оборотов в течение секунды.
- Аналоговый амперметр.
- Шкала амперметра, отградуированная под показания сопротивления, измеряемого в килоомах (кОм) и мегаомах (МОм). В основу калибровки положен закон Ома.
- Сопротивления.
- Переключатель измерений кОм/Мом.
- Зажимы (выходные клеммы) для подключения измерительных проводов. Где «З» – земля, «Л» – линия, «Э» – экран. Последний используется, когда необходимо проверить сопротивление относительно экрана кабеля.
Основное преимущество такой конструкции заключается в его автономности, благодаря использованию динамо-машины прибор не нуждается во внутреннем или внешнем источнике питания. К сожалению, у такого конструктивного исполнения имеется много слабых мест, а именно:
Чтобы отобразить точные данные для аналоговых приборов важно минимизировать фактор механического воздействия, то есть мегаомметр должен оставаться неподвижным. А этого трудно добиться, вращая ручку генератора. На отображаемые данные влияет равномерность вращения динамо-машины. Часто в процессе измерения приходится задействовать усилия двух человек
Причем один из них выполняет сугубо физическую работу, — вращает ручку генератора. Основной недостаток аналоговой шкалы – ее нелинейность, что также негативно отражается на погрешности измерений.
Заметим, что в более поздних аналоговых мегаомметрах производители отказались от использования динамо-машины, заменив ее возможностью работы от встроенного или внешнего источника питания. Это позволило избавиться от характерных недостатков, помимо этого у таких устройств существенно увеличились функциональные возможности, в частности, расширился диапазон калибровки напряжения.
Современная аналоговая модель мегаомметра Ф4102
Что касается принципа работы, то он в аналоговых моделях остался неизменным и заключается в особой градации шкалы.
Электронный мегаомметр
Основное отличие цифровых мегаомметров заключается в применении современной микропроцессорной базы, что позволяет существенно расширить функциональность приборов. Для получения измерений достаточно задать исходные параметры, после чего выбрать режим диагностики. Результат будет выведен на информационное табло. Поскольку микропроцессор производит расчеты исходя из оперативных данных, то класс точности таких устройств существенно выше, чем у аналоговых мегаомметрах.
Отдельно следует упомянуть о компактности цифровых мегомметров и их многофункциональности, например, проверка устройств защитного отключения, замеры сопротивления заземления, петель фаза/ноль и т.д. Благодаря этому при помощи одного устройства можно провести комплексные испытания и все необходимые измерения.
Приемо-сдаточные испытания электродвигателей — первый этап
Оценивая состояние двигателя и его готовность к работе, в первую очередь проводят внешний осмотр агрегата, начиная со щитка. Предметом проверки являются такие параметры, как:
- целостность комплектующих (всех, осмотр которых не требует демонтажа);
- правильность их установки;
- соответствие паспортных данных проектным.
Современная методика испытаний электродвигателей переменного тока позволяет определить, необходима ли сушка изоляции обмоток. На соответствие нормам проверяют:
- уровень сопротивления изоляции;
- коэффициент абсорбции;
- коэффициент нелинейности.
Для чего необходимо знать мощность двигателя
Из всех технических характеристик электродвигателя (КПД, номинальный рабочий ток, частота вращения и т.д.) самая значимая – мощность. Зная главные данные, вы сможете:
- Подобрать подходящие по номиналам тепловое реле и автомат.
- Определить пропускную способность и сечение электрических кабелей для подключения агрегата.
- Эксплуатировать двигатель согласно его параметрам, не допуская перегрузок.
Мы описали, как замерить мощность электродвигателя разными способами. Используйте тот, который в вашем случае будет оптимальным. Применяя любой из методов, вы подберете агрегат, который будет лучшим образом отвечать вашим требованиям. Но самый эффективный вариант, экономящий ваше время и избавляющий вас от необходимости искать информацию и проводить замеры и расчеты – это сохранить технический паспорт в надежном месте и следить за тем, чтобы шильдик с данными не потерялся.
Каждый двигатель снабжен техническим паспортом в виде приклепанной металлической таблички (шильдик), на которой приведены основные характеристики двигателя. В паспорте указан тип двигателя. В качестве примера на рис. 6.7 приведен внешний вид шильдика двигателя типа 4А100S2УЗ.
Как определить мощность?
Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.
По габаритным размерам
Какие размеры необходимо замерить:
- Длина, ширина, высота корпуса
- Расстояние от центра вала до пола
- Длина и диаметр вала
- Крепежные размеры по лапам (фланцу)
По диаметру вала
Определение мощности электродвигателя по диаметру вала — частый запрос для поисковых систем. Но для точного определения этого параметра недостаточно – два двигателя в одном габарите, с одинаковыми валами и частотой вращения могут иметь различную мощность.
Таблица с привязкой диаметров валов к мощности и оборотам для двигателей АИР и 4АМ.
Мощность электродвигателя Р, кВт | Диаметр вала, мм | |||
3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин | |
1,5 | 22 | 22 | 24 | 28 |
2,2 | 24 | 28 | 32 | |
3 | 24 | 32 | ||
4 | 28 | 28 | 38 | |
5,5 | 32 | 38 | ||
7,5 | 32 | 38 | 48 | |
11 | 38 | 48 | ||
15 | 42 | 48 | 55 | |
18,5 | 55 | 60 | ||
22 | 48 | 55 | 60 | |
30 | 65 | |||
37 | 55 | 60 | 65 | 75 |
45 | 75 | 75 | ||
55 | 65 | 80 | ||
75 | 65 | 75 | 80 | |
90 | 90 | |||
110 | 70 | 80 | 90 | |
132 | 100 | |||
160 | 75 | 90 | 100 | |
200 | ||||
250 | 85 | 100 | ||
315 | — |
По показанию счетчика
Как правило измерение счетчика отображаются в киловаттах (далее кВт). Для точности измерения стоит отключить все электроприборы или воспользоваться портативным счетчиком. Мощность электродвигателя 2,2 кВт, подразумевает что он потребляет 2,2 кВт электроэнергии в час.
Для измерения мощности по показанию счетчика нужно:
- Подключить мотор и дать ему поработать в течении 6 минут.
- Замеры счетчика умножить на 10 – получаем точную мощность электромотора.
Расчет мощности по току
Для начала нужно подключить двигатель к сети и замерить показатели напряжения. Замеряем потребляемый ток на каждой из обмоток фаз с помощью амперметра или мультиметра. Далее, находим сумму токов трех фаз и умножаем на ранее замеренные показатели напряжения, наглядно в формуле расчета мощности электродвигателя по току.
- P – мощность электродвигателя;
- U – напряжение;
- Ia – ток 1 фазы;
- Ib – 2 фазы;
- Ic – 3 фазы.
Методика испытаний электродвигателей переменного тока — объем и порядок действий
Установленные нормы испытаний электродвигателей переменного тока предусматривают следующие обязательные пункты:
- измерение показателей сопротивления изоляции с помощью мегомметров;
- проверка состояния изоляции в условиях подачи в течение 1 минуты испытательного повышенного напряжения (промышленной частоты);
- проверка сопротивления постоянному току;
- оценка уровня вибрации подшипников;
- измерение воздушных зазоров между статором и ротором с целью проверки на соответствие допустимым значениям (неравномерность должна быть не более 10%);
- замер значения осевого разбега ротора;
- проверка воздухоохладителя путем десятиминутного воздействия гидравлического давления.
Если отклонения от норм не выявлены, двигатель испытывают в работе, сначала на холостом ходу и далее под нагрузкой.
Сушка электродвигателя
Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.
Совет! Можно снять только один щит, а ротор вынуть вместе со вторым.
После разборки осуществляется сушка одним из способов:
- Подачей на обмотки пониженного напряжения. Ток при этом не должен превышать номинальный.
- Вставить в статор нагреватель. Чаще всего для этого используется лампа накаливания 60-100Вт.
Через сутки проводится повторное измерение изоляции. Если сопротивление растёт, то сушка продолжается до полного высыхания, если нет, то двигатель отправляется на средний ремонт в специализированное предприятие. Этот вид ремонта включает в себя пропитку обмоток лаком и повторную сушку.
Проверка изоляции является необходимой частью испытаний электродвигателя. Виды проверок в отдельных случаях определяются ПУЭ и другими нормативными документами.
Изоляция электродвигателя
При испытаниях электродвигателя после ремонта или хранения на складе одним из важных параметров является сопротивление изоляции.
Измерение сопротивление изоляции электродвигателя
Проверку изоляции производят разными способами.
Испытание изоляции мегомметром
Измерение сопротивления производится механическим или электронным мегомметром.
Важно! Проверка изоляции двигателей до 380В выполняется прибором напряжением 500 вольт, а от 0,4 до 1 кВ аппаратом 1000В.
Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса. Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними.
Порядок измерения сопротивления изоляции:
- подключить вывода или установить переключатель в положение «мегаомы»;
- проверить мегомметр замыканием концов между собой и проведением кратковременного измерения;
- результат должен быть около «0»;
- присоединить один из проводов к испытуемой катушке, а другой к очищенному от краски месту корпуса или другой обмотке;
- в течении 15-60 секунд вращать ручку прибора с частотой 120 оборотов в минуту;
- не прекращая вращения рукоятки проверить показания прибора.
Обмотка и корпус или две обмотки с изоляцией между ними представляют собой конденсатор. При измерении этот конденсатор заряжается до напряжения мегомметра — 500 или 1000 вольт. Поэтому клеммы электромашины и вывода прибора после проверки необходимо закоротить между собой.
Проверка межвитковой изоляции обмоток
Этот вид испытаний проводится для проверки изоляции между витками катушек асинхронных электромашин.
Для этого после разгона двигатель с короткозамкнутым ротором, вращающийся на холостом ходу, подключается на повышенное напряжение.
Это напряжение на 30% выше номинального, а время работы в таких условиях — 3 минуты. Включение машины производится через амперметры, установленные на каждой фазе.
После испытаний напряжение уменьшается до номинального и аппарат выключается.
Важно! Повышение и понижение напряжения производится плавно, при помощи регулируемого автотрансформатора или электронного блока питания.
При появлении шума, стуков, дыма или «плавающих» показаний амперметров, электродвигатель отключается и отправляется на ремонт.
Испытания электромашины с фазным ротором проводятся в заторможенном состоянии при отключенном роторе.
Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока
Такая проверка проводится при помощи трансформатора, имеющего плавную регулировку напряжения со стороны вторичной обмотки.
В схеме испытательного прибора также предусматривается автоматический выключатель с величиной уставки максимальной защиты, достаточной для отключения установки в аварийных ситуациях.
Вторичная обмотка подключается к обмоткам электромашины и корпусу.
Продолжительность испытаний составляет 1 минута при проверке изоляции между обмотками и корпусом и 5 минут при испытании изоляции между обмотками. Для проведения межобмоточной проверки напряжение подаётся на одну из обмоток, а остальные присоединяются к корпусу.
Напряжение поднимается и опускается плавно, в течение 10 секунд со значения 50%Uном до 200%Uном.
Нормы сопротивления изоляции электрических машин
В ПУЭ (правилах устройства электроустановок) регламентируется сопротивление изоляции электродвигателей в зависимости от конструкции и мощности аппарата.
Допустимое сопротивление при испытании изоляции асинхронных электромашин
При измерении изоляции асинхронных двигателей соединение обмоток статора «звезда» или «треугольник» необходимо разобрать и проверить каждую из катушек относительно корпуса и между собой. Испытания проводятся при температуре машины 10-30°С.
Сопротивление изоляции должно быть:
- в статоре не менее 0,5мОм;
- в фазном роторе не менее 0,2мОм;
- минимальное сопротивление изоляции термодатчиков не нормируется.
Для того чтобы не использовать справочник, обычно допустимое сопротивление считается 1мОм. Меньшие значения говорят о незначительных нарушениях, которые со временем приведут к выходу электромашины из строя.
Важно! Для того чтобы избежать такой ситуации аппарат целесообразно отправить на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта.
Изоляция двигателей постоянного тока
Для проверки изоляции в машинах постоянного тока необходимо вынуть щётки из щёткодержателей или подложить под них изоляционный материал.
Измерение проводится между разными частями схемы электромашины:
- обмотками возбуждения и коллектором якоря;
- щёткодержателем и корпусом аппарата;
- коллектором якоря и корпусом;
- обмотками возбуждения и корпусом электромашины.
Важно! Если есть возможность, то катушки обмотки возбуждения отключаются друг от друга и проверяются по отдельности.
Минимально допустимое сопротивление изоляции зависит от температуры и номинального напряжения электромашины. При 20°С она составляет:
- 220В — 1,85мОм;
- 440В — 3,7мОм;
- 660В — 5,45мОм.
Кроме обмоток и якоря измеряется сопротивление бандажей обмоток возбуждения и якоря. Оно проверяется между самим бандажом и корпусом, а также закрепляемой им обмоткой. Оно не должно быть менее 0,5мОм.
Причины низкого сопротивления
Есть несколько причин низкого сопротивления изоляции.
Перегрев электромашины
Эта ситуация возникает из-за перегрузки электромашины или обрыва одной из фаз в трёхфазных электродвигателях. Устранить эту проблему в условиях мастерской невозможно и аппарат приходится отправлять для замены обмоток в специализированное предприятие.
Предотвратить такую неисправность помогают устройства защиты:
- тепловое реле отключает электромашину при перегрузке;
- реле напряжения отключает установку при отсутствии одной из фаз или пониженном напряжении сети.
Важно! Для лучшей защиты внутри электродвигателей встраиваются датчики температуры. В новых машинах они устанавливаются при изготовлении, а в старых такие приборы можно поставить при плановом или капитальном ремонте.
Сушка электродвигателя
Если пониженное сопротивление вызвано попаданием на двигатель влаги или хранением в сыром помещении, то электромашину можно высушить. Для этого её необходимо разобрать — снять крышки подшипниковых щитов и вынуть ротор. Это делается для свободного выхода влаги.
Измерение зазоров между сталью ротора и статора.
Величину воздушных зазоров определяют с помощью специального набора калиброванных щупов (пластинчатых — для измерения зазоров до 2мм и клиновых — для зазоров до 20мм). Измерения производят в междужелезном пространстве. Ширину щупа следует применять меньше ширины зубцов, и при замерах щуп не должен попадать на пазовых клин или бандаж. Для электродвигателей переменного тока измерения произво дят в нескольких диаметрально противоположных точках — в четырех или восьми в зависимости от размера двигателя. При небольшой длине активной стали (до 300 мм) зазоры можно измерять с одной стороны, при большей длине — с обеих сторон. Средний зазор равен среднеарифретическому значению измеренных зазоров. В крупных электро двигателях воздушный зазор в нижней части допускается на 0,1÷0,3 мм больше, чем в верхней части.
Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90, должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.
ЭЛЕКТРИК
2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытания электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц, используя установку АИД-70. Продолжительность испытания 1 минута.
Испытательное напряжение подводится к каждой фазе обмотки, при заземленном корпусе электродвигателя и двух других фазах. При невозможности выделить испытываемую фазу производится испытание всех 3х фаз одновременно, относительно корпуса электродвигателя. Испытательные напряжения для обмоток электродвигателей переменного тока приведены в табл. 5.4. РД 34.45-51.
Испытания должны проводить лица, прошедшие специальную подготовку и имеющие практический опыт проведения испытаний.
Перед началом испытания необходимо проверить стационарное заземление корпусов испытываемого оборудования и надежно заземлить испытательную установку. Место испытаний, а также соединительные провода, находящиеся под испытательным напряжением, должны быть ограждены или у места испытания должен быть выставлен наблюдающий.
Провод, с помощью которого повышенное напряжение от испытательной установки подводится к испытываемому оборудованию, должен быть надежно закреплен с помощью промежуточных изоляторов, изолирующих подвесок и т.п., чтобы было исключено случайное приближение этого провода к находящимся под рабочим напряжением токоведущим частям или сокращения воздушных промежутков, которые должны быть не менее следующих значений:
Испытательное напряжение, кВ до 20 30 40 50 60
Расстояние до заземленных предметов, см 5 10 20 25 30
до токоведущих частей, см 25 25 30 30 35
Присоединение установки к сети напряжением 380/220 В должно осуществляться через коммутационный аппарат с видимым разрывом, допускается присоединение через штепсельную вилку, расположенную у испытательной установки.
При сборке испытательной схемы, прежде всего, выполняются защитное и рабочее заземления испытательной установки. Перед присоединением испытательной установки к сети 380/220 В на вывод высокого напряжения установки накладывается заземление с помощью специальной заземляющей штанги. Сечение медного провода, с помощью которого заземляется вывод, должно быть не менее 4 мм2.
Перед подачей испытательного напряжения на испытательную установку производитель работ обязан:
— проверить все ли члены его бригады находятся на местах, указанным им производителем работ, удалены ли посторонние лица, можно ли подавать испытательное напряжение на оборудование;
— предупредить бригаду о подаче напряжения словами «Подано напряжение» и, убедившись, что предупреждение услышано всеми членами бригады, снять заземление с вывода испытательной установки и подать на нее напряжение 280/220 В.
С момента снятия заземления вся испытательная установка, включая испытываемое оборудование и соединительные провода считается находящейся под напряжением, и проводить какие-либо пересоединения в испытательной схеме и на испытываемом оборудовании запрещается.
После окончания испытаний производитель работ должен снизить напряжение испытательной установки до нуля, отключить ее от сети 380/220 В, заземлить (или дать распоряжение о заземлении) вывод установки и сообщить об этом бригаде словами «Напряжение снято». Только после этого можно пересоединять провода на испытательной установке или в случае полного окончания испытания отсоединить их и снимать ограждения.
До испытания изоляции, а также после испытания необходимо разрядить испытываемое оборудование на землю и убедиться в полном отсутствии на нем заряда. Наложение и снятие заземления заземляющей штангой, подсоединение и отсоединение проводов от испытательной установки и испытываемого оборудования должны проводиться одним и тем же лицом и выполняться в диэлектрических перчатках.
Провод, соединяющий испытательную установку с испытуемым оборудованием должен быть удален от электрооборудования, находящегося под рабочим напряжением до 10 кВ, на расстоянии не менее 1 м.
Конструкция мотора
Чтоб стремительно освоить, как проверить электродвигатель, необходимо чётко представлять для себя устройство главных деталей. КАК ПРОВЕРИТЬ Как прозвонить тестером трехфазный двигатель в. В базе всех моторов лежит две части конструкции: ротор и статор. 1-ая составляющая всегда крутится под действием электрического поля, 2-ая недвижная и как раз создаёт этот вихревой поток.
Чтоб осознавать, как проверить электродвигатель, будет нужно хотя бы раз его разобрать своими руками. У разных производителей конструктив отличается, но принцип диагностики электрической части пока остаётся постоянным. Меж ротором и статором находится зазор, в каком может накапливаться маленькая железная стружка при разгерметизации корпуса.
Подшипники при износе могут давать завышенные характеристики тока, вследствие чего защиту будет выбивать. Как проверить двигатель мультиметром. Разбираясь с вопросом, как проверить электродвигатель, не следует забывать о механических повреждениях подвижных частей и борно, где находятся контакты.
Когда необходима проверка сопротивления изоляции электродвигателя?
В действующих нормативных документах указано, что при стационарном расположении машины ее исследование должно проводиться не реже, чем один раз в два года. Если же устройство является портативным, то стоит сократить показатель промежутка между испытаниями до 6 месяцев.
Также необходимо отметить и то, что медицинские приборы должны испытываться один раз в три месяца. Опытные специалисты говорят о том, что проверка изоляции кабеля должна осуществляться сразу же после проведения капитального ремонта – это справедливо и для различных моторов.
Кроме того, проверка сопротивления изоляции электродвигателя понадобится и при переносе агрегата в другой объект с подключением его к установке, обладающей иными характеристиками и конструкцией. Наконец, не следует забывать о проверке сразу после снятия агрегата с консервации или длительного хранения без запуска.
Пример технического отчета нежилого помещения
Назад
Вперед
Нормы сопротивления изоляции электрических машин
В ПУЭ (правилах устройства электроустановок) регламентируется сопротивление изоляции электродвигателей в зависимости от конструкции и мощности аппарата.
Допустимое сопротивление при испытании изоляции асинхронных электромашин
При измерении изоляции асинхронных двигателей соединение обмоток статора «звезда» или «треугольник» необходимо разобрать и проверить каждую из катушек относительно корпуса и между собой. Испытания проводятся при температуре машины 10-30°С.
Сопротивление изоляции должно быть:
- в статоре не менее 0,5мОм;
- в фазном роторе не менее 0,2мОм;
- минимальное сопротивление изоляции термодатчиков не нормируется.
Для того чтобы не использовать справочник, обычно допустимое сопротивление считается 1мОм. Меньшие значения говорят о незначительных нарушениях, которые со временем приведут к выходу электромашины из строя.
Важно! Для того чтобы избежать такой ситуации аппарат целесообразно отправить на специализированное предприятие для проведения среднего ремонта
Изоляция двигателей постоянного тока
Для проверки изоляции в машинах постоянного тока необходимо вынуть щётки из щёткодержателей или подложить под них изоляционный материал.
Измерение проводится между разными частями схемы электромашины:
- обмотками возбуждения и коллектором якоря;
- щёткодержателем и корпусом аппарата;
- коллектором якоря и корпусом;
- обмотками возбуждения и корпусом электромашины.
Важно! Если есть возможность, то катушки обмотки возбуждения отключаются друг от друга и проверяются по отдельности. Минимально допустимое сопротивление изоляции зависит от температуры и номинального напряжения электромашины
При 20°С она составляет:
Минимально допустимое сопротивление изоляции зависит от температуры и номинального напряжения электромашины. При 20°С она составляет:
Кроме обмоток и якоря измеряется сопротивление бандажей обмоток возбуждения и якоря. Оно проверяется между самим бандажом и корпусом, а также закрепляемой им обмоткой. Оно не должно быть менее 0,5мОм.
Нормы сопротивления изоляции
Как и для других элементов электротехнического оборудования – для электродвигателей и схожих с ними по устройству машин постоянного тока предусмотрены предельные величины по проводимости защитной изоляции. Если реальный показатель оказывается при измерении ниже допустимого предела – агрегат снимается с эксплуатации.
Нормы для асинхронных двигателей
Согласно ПУЭ при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателя следует учитывать специфику конструкции и заявленную мощность агрегата. Только после того, как учтены все эти факторы – можно начать измерять контролируемый параметр
С учетом этих факторов проверяемый показатель должен соответствовать следующим значениям:
- Для статорных обмоток – не менее 0,5 мОм;
- Для ротора двигателя – не менее 0,2 мОм;
- Показатель для термических датчиков не нормируется.
Дополнительная информация: Приблизительная оценка, нередко используемая в практике измерений, исходит из значения этого показателя не ниже 1мОм.
Его снижение до 0,5 мОм, например, свидетельствует о незначительных отклонениях от нормы, которые, тем не менее, со временем приводят к серьезным последствиям. При обнаружении существенного снижения этого показателя, вызывающий сомнение агрегат лучше всего отправить на обследование в специализированную мастерскую.
Нормы для машин постоянного тока
Методики проверки для машин постоянного тока несколько отличаются от уже рассмотренных процедур для асинхронных двигателей. Здесь сначала потребуется снять щетки из щеткодержателей (как вариант – подложить под их корпус кусочек изоляционного материала).
Проверка минимального сопротивления изоляции организуется между следующими узлами и элементами схемы:
- между всеми возбуждающими обмотками и коллектором;
- между щеткодержателем и основанием (корпусом) агрегата;
- между коллектором якоря и основанием;
- а также между возбуждающими обмотками и корпусом агрегата.
Важно! В ходе проверки катушки возбуждения электрически отключаются от других узлов и проверяются каждая по отдельности.
Допустимое сопротивление изоляции определяется рядом факторов, основные из которых – это рабочего напряжение агрегата и температура воздуха. При среднем показателе в 20°С оно соответствует следующим значениям:
- при 220 Вольтах питания – 1,85мОм;
- при 380 или 440 Вольтах – 3,7мОм;
- в случае напряжения в 660 Вольт – 5,45 мОм (этот же показатель предусмотрен для высоковольтных машин на 6 кВ или 10 кВ).
Помимо рассмотренных узлов контролируется сопротивление бандажей. Оно меряется между им самим и корпусом, и, кроме того, между им и фиксируемой обмоткой двигателя. Это показатель не может быть менее 0,5 мОм.
Контроль температуры нагрева электрических двигателей
Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток. Переход на более высокий класс изоляции электродвигателя может быть осуществлен только при капитальном ремонте.
Внимание. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции
Температурой окружающего воздуха, при которой электродвигатель может работать с номинальной мощностью, считается 40 °С. При повышении температуры окружающего воздуха выше 40 °С нагрузка на электродвигатель должна быть снижена настолько, чтобы температура отдельных его частей не превышала допустимых значений. Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей и при температуре окружающей среды 40 °С не должна превышать:
— 65 °С — для изоляции класса А;
— 80 °С — для изоляции класса Е;
— 90 °С — для изоляции класс В;
— 110 °С — для изоляции класса Г;
— 135 °С — для изоляции класса Н.
У асинхронных двигателей с уменьшением напряжения питающей сети уменьшается мощность на валу двигателя. Кроме того снижение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток.
Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, и увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов.
Внимание. Независимо от снижения температуры окружающего воздуха увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% от номинального не допускается
Испытания электродвигателей переменного тока
Электродвигатели переменного тока[5] – электрические машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, а также являются наиболее совершенным и распространенным видом привода машин и механизмов, преобразующих электрическую энергию в механическую.
Измерение сопротивления изоляции.[6]Производится мегаомметром, напряжение которого указано в табл. 2.1. Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции R
60″/
R
15″ указаны в табл. 2.1-2.3.
Оценка состояния изоляции обмоток электродвигателей при решении вопроса о необходимости сушки.[7]Электродвигатели переменного тока включаются без сушки, если значения сопротивления изоляции обмоток и коэффициента абсорбции не ниже указанных в табл. 2.1-2.3
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Значение испытательного напряжения принимается согласно табл. 2.4. Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин.
Измерение сопротивления постоянному току. Измерение производится при практически холодном состоянии машины.
Обмотки статора и ротора.[8]Сопротивление постоянному току обмотки ротора измеряется у синхронных электродвигателей и асинхронных электродвигателей с фазным ротором.Измерение производится у электродвигателей на напряжение 3 кВ и выше.Приведенные к одинаковой температуре измеренные значения сопротивлений различных фаз обмоток, а также обмотки возбуждения синхронных двигателей не должны отличаться друг от друга и от исходных данных больше чем на 2%.
Таблица 2.1
Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбции
Испытуемый элемент | Вид изме-рения | Напряжение мегаом-метра, В | Допустимое значение сопротивления изоляции, МОм, и коэффициента абсорбции | Примечание |
1. Обмотка статора | П | 2500/1000/ /500** | В соответствии с указаниями табл. 2 2. | |
К, Т | Для электродвигателей, находящихся в эксплуатации, допустимые значения сопротивления изоляции R 60″ и коэффициент абсорбции не нормируются, но должны учитываться при решении вопроса о необходимости их сушки | В эксплуатации определение коэффициента абсорбции R 60″/ R 15″ обязательно только для электродвигателей напряжением выше 3 кВ или мощностью более 1 МВт | ||
2. Обмотка ротора | П | 1000 (допускается 500) | 0,2 | Измерение производится у синхронных электродвигателей и электродвигателей с фазным |
К, Т | — | ротором на напряжение 3 кВ и выше или мощностью более 1 МВт | ||
3. Термоин-дикаторы с соединительными проводами | П, К | 250 | — | |
4. Подшип-ники | П, К | 1000 | — | Измерение производится у электродвигателей на напряжение 3 кВ и выше, подшипники которых имеют изоляцию относительно корпуса. Измерение производится относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах. В эксплуатации измерение производится при ремонтах с выемкой ротора |
При текущих ремонтах измеряется, если для этого не требуется специально проведения демонтажных работ.
Сопротивление изоляции измеряется при номинальном напряжении обмотки до 0,5 кВ включительно мегаомметром на напряжение 500 В, при номинальном напряжении обмотки свыше 0,5 кВ до 1 кВ — мегаомметром на напряжение 1000 В, а при номинальном напряжении обмотки выше 1 кВ — мегаомметром на напряжение 2500 В.
Таблица 2.2
Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента абсорбциидля обмоток статора электродвигателей
Мощность, номинальное напряжение электродвигателя, вид изоляции обмоток | Критерии оценки состояния изоляции обмотки статора | |
Значение сопротивления изоляции, МОм | Значение коэффициента абсорбции R 60″/ R 15″ | |
1. Мощность более 5 МВт, термореактивная и микалентная компаундированная изоляция | Согласно условиям включения синхронных генераторов п. 3.2. | |
2. Мощность 5 МВт и ниже, напряжение выше 1 кВ, термореактивная изоляция | При температуре 10-30°С сопротивление изоляции не ниже десяти мегаом на киловольт номинального линейного напряжения | Не менее 1,3 при температуре 10-30°С |
3. Двигатели с микалентной компаундированной изоляцией, напряжение свыше 1 кВ, мощность от 1 до 5 МВт включительно, а также двигатели меньшей мощности наружной установки с такой же изоляцией напряжением свыше 1 кВ | Не ниже значений, указанных в табл. 2.3 | Не ниже 1,2 |
4. Двигатели с микалентной компаундированной изоляцией, напряжение свыше 1 кВ, мощность менее 1 МВт, кроме указанных в п. 3 | Не ниже значений, указанных в табл. 2.3. | — |
5. Напряжение ниже 1 кВ, все виды изоляции | Не ниже 1,0 МОм при температуре 10-30°С | — |
Таблица 2.3
Наименьшие допустимые значения сопротивления изоляции для электродвигателей (табл. 5.2, пп. 3 и 4)
Температура обмотки, °С | Сопротивление изоляции R 60″, МОм, при номинальном напряжении обмотки, кВ | ||
3-3,15 | 6-6,3 | 10-10,5 | |
10 | 30 | 60 | 100 |
20 | 20 | 40 | 70 |
30 | 15 | 30 | 50 |
40 | 10 | 20 | 35 |
50 | 7 | 15 | 25 |
60 | 5 | 10 | 17 |
75 | 3 | 6 | 10 |
Таблица 2.4
Испытательные напряжения промышленной частоты для обмотокэлектродвигателя переменного тока
Испытуемый элемент | Вид испы-тания | Мощность электродвигателя, кВт | Номинальное напряжение электродвигателя, кВ | Испытательное напряжение, кВ |
1. Обмотка статора*** | П | Менее 1,0 | Ниже 0,1 | 0,8 (2U ном+0,5) |
От 1,0 и до 1000 | Ниже 0,1 | 0,8 (2U ном+1) | ||
Выше 0,1 | 0,8 (2U ном+1), но не менее 1,2 | |||
От 1000 и более | До 3,3 включительно | 0,8 (2U ном+1) | ||
От 1000 и более | Свыше 3,3 до 6,6 включительно | 0,8·2,5U ном | ||
От 1000 и более | Свыше 6,6 | 0,8 (U ном+3) | ||
К | 40 и более, а также | 0,4 и ниже | 1,0 | |
электродвигатели | 0,5 | 1,5 | ||
ответственных | 0,66 | 1,7 | ||
механизмов* | 2,0 | 4,0 | ||
3,0 | 5,0 | |||
6,0 | 10,0 | |||
10,0 | 16,0 | |||
Менее 40 | 0,66 и ниже | 1,0 | ||
2. Обмотка ротора синхронных электродвигателей, предназначенных для непосредственного пуска, с обмоткой возбуждения, | П | — | — | 8-кратное U ном системы возбуждения, но не менее 1,2 и не более 2,8 |
замкнутой на резистор или источник питания | К | — | — | 1,0 |
3. Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором | П, К | — | — | 1,5U р**, но не менее 1,0 |
4. Резистор цепи гашения поля синхронных двигателей | П, К | — | — | 2,0 |
5. Реостаты и пускорегулировочные резисторы | П, К | — | — | 1,5U р**, но не менее 1,0 |
Испытание необходимо производить при капитальном ремонте (без смены обмоток) тотчас после останова электродвигателя до его очистки от загрязнения.
Uр — напряжение на кольцах при разомкнутом неподвижном роторе и полном напряжении на статоре.
С разрешения технического руководителя предприятия испытание двигателей напряжением до 1000 В при вводе в эксплуатацию может не производиться.
Реостаты и пускорегулировочные резисторы.[9]Для реостатов и пусковых резисторов, установленных на электродвигателях напряжением 3 кВ и выше, сопротивление измеряется на всех ответвлениях. Для электродвигателей напряжением ниже 3 кВ измеряется общее сопротивление реостатов и пусковых резисторов и проверяется целостность отпаек.Значения сопротивлений не должны отличаться от исходных значений больше чем на 10%.При капитальном ремонте проверяется целостность цепей.
Измерение воздушного зазора между сталью ротора и статора. Измерение зазоров должно производиться, если позволяет конструкция электродвигателя. При этом у электродвигателей мощностью 100 кВт и более, у всех электродвигателей ответственных механизмов, а также у электродвигателей с выносными подшипниками и подшипниками скольжения величины воздушных зазоров в местах, расположенных по окружности ротора и сдвинутых друг относительно друга на угол 90°, или в местах, специально предусмотренных при изготовлении электродвигателя, не должны отличаться больше чем на 10% от среднего значения.
Измерение зазоров в подшипниках скольжения.Увеличение зазоров в подшипниках скольжения более значений, приведенных в табл. 2.5, указывает на необходимость перезаливки вкладыша.
Таблица 2.5
Допустимые величины зазоров в подшипниках скольжения электродвигателя
Номинальный | Зазор, мм, при частоте вращения, об/мин | ||
диаметр вала, мм | До 1000 | От 1000 до 1500 (включительно) | Свыше 1500 |
18-30 | 0,04-0,093 | 0,06-0,13 | 0,14-0,28 |
31-50 | 0,05-0,112 | 0,075-0,16 | 0,17-0,34 |
51-80 | 0,065-0,135 | 0,095-0,195 | 0,2-0,4 |
81-120 | 0,08-0,16 | 0,12-0,235 | 0,23-0,46 |
121-180 | 0,10-0,195 | 0,15-0,285 | 0,26-0,53 |
181-260 | 0,12-0,225 | 0,18-0,3 | 0,3-0,6 |
261-360 | 0,14-0,25 | 0,21-0,38 | 0,34-0,68 |
361-600 | 0,17-0,305 | 0,25-0,44 | 0,38-0,76 |
Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.[10] Производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше. Значение тока ХХ для вновь вводимых электродвигателей не нормируется. Значение тока XX после капитального ремонта электродвигателя не должно отличаться больше чем на 10% от значения тока, измеренного перед его ремонтом, при одинаковом напряжении на выводах статора. Продолжительность проверки электродвигателей должна быть не менее 1 ч.
Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Измерение производится у электродвигателей напряжением 3 кВ и выше, а также у всех электродвигателей ответственных механизмов. Вертикальная и поперечная составляющие вибрации (среднеквадратическое значение виброскорости или размах вибросмещений), измеренные на подшипниках электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях. При отсутствии таких указаний в технической документации вибрация подшипников электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должна быть выше следующих значений:
Синхронная частота вращения, об/мин | 3000 | 1500 | 1000 | 750 и менее |
Вибрация подшипников, мкм | 30 | 60 | 80 | 95 |
Периодичность измерений вибрации узлов ответственных механизмов в межремонтный период должна быть установлена по графику, утвержденному техническим руководителем электростанции.
Измерение разбега ротора в осевом направлении.[11] Измерение производится у электродвигателей, имеющих подшипники скольжения. Осевой разбег ротора двигателя, не соединенного с механизмом, зависит от конструкции двигателя, приводится в технической документации на двигатель и должен составлять от 2 до 4 мм на сторону от нейтрального положения1, определяемого действием магнитного поля при вращении ротора в установившемся режиме и фиксируемого меткой на валу. Разбег ротора проверяется при капитальном ремонте у электродвигателей ответственных механизмов или в случае выемки ротора.
Проверка работы электродвигателя под нагрузкой. Проверка производится при неизменной мощности, потребляемой электродвигателем из сети не менее 50% номинальной, и при соответствующей установившейся температуре обмоток. Проверяется тепловое и вибрационное состояние двигателя.
Гидравлическое испытание воздухоохладителя. Испытание производится избыточным давлением 0,2-0,25 МПа в течение 5-10 мин, если отсутствуют другие указания завода-изготовителя.
Проверка исправности стержней короткозамкнутых роторов.[12] Проверка производится у асинхронных электродвигателей при капитальных ремонтах осмотром вынутого ротора или специальными испытаниями, а в процессе эксплуатации по мере необходимости — по пульсациям рабочего или пускового тока статора.
Нормы испытаний электродвигателей переменного тока при ремонтах обмоток приведены в Приложении.
Причины низкого сопротивления
Есть несколько причин низкого сопротивления изоляции.
Перегрев электромашины
Эта ситуация возникает из-за перегрузки электромашины или обрыва одной из фаз в трёхфазных электродвигателях. Устранить эту проблему в условиях мастерской невозможно и аппарат приходится отправлять для замены обмоток в специализированное предприятие.
Предотвратить такую неисправность помогают устройства защиты:
- тепловое реле отключает электромашину при перегрузке;
- реле напряжения отключает установку при отсутствии одной из фаз или пониженном напряжении сети.
Важно! Для лучшей защиты внутри электродвигателей встраиваются датчики температуры. В новых машинах они устанавливаются при изготовлении, а в старых такие приборы можно поставить при плановом или капитальном ремонте
Опасность, о которой сигнализируют результаты измерения сопротивления изоляции электродвигателей
Если уровень измеряемого показателя упал ниже допустимого значения, стоит немедленно прекратить эксплуатацию прибора. Двигатель сохранит свою работоспособность, однако при возникновении непредвиденной ситуации произойдет сильная утечка тока, представляющая собой опасность для здоровья человека и сохранности ценного имущества. Такая утечка может стать и причиной распространения пожара в помещении.
Поэтому, если измерение сопротивления изоляции электродвигателей подтверждает несоответствие защитного слоя существующим требованиям, устройство стоит остановить и полностью разрядить его перед демонтажом, повторный запуск даже на краткое время запрещается во избежание поражения человека блуждающими токами, сформированными очень мощным электромагнитным полем.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости услуг электролаборатории.