摘 要：在我國(guó)電機(jī)行業(yè)中，對(duì)于匝間耐壓試驗(yàn)的重視程度越來(lái)越高。匝間耐壓試驗(yàn)所采用的方法也是越來(lái)越多。但是目前最常用的試驗(yàn)儀器是匝間耐壓試驗(yàn)儀。試驗(yàn)儀的試驗(yàn)工作原理是通過(guò)脈沖的脈沖波形來(lái)對(duì)比以及檢測(cè)繞組的相關(guān)阻抗的對(duì)稱(chēng)性以及其平衡情況。文章主要針對(duì)匝間耐壓的試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的一系列異常問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析和論述，希望通過(guò)文章的闡述和分析能夠?yàn)槲覈?guó)的匝間耐壓試驗(yàn)的發(fā)展和創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量，同時(shí)也為我國(guó)的電機(jī)行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：匝間耐壓試驗(yàn)；過(guò)程；異常狀況；分析；繞組；脈沖波形比較法

文章闡述的匝間耐壓試驗(yàn)中的脈沖波形原理就是在一定的時(shí)間以及規(guī)定的峰值的脈沖電壓下，交替的對(duì)試驗(yàn)用品以及參照用品進(jìn)行脈沖波的施加，在脈沖電壓的作用下，對(duì)比兩者之間的衰減波形出現(xiàn)的差異，通過(guò)差異來(lái)區(qū)分電機(jī)繞組的匝間的相應(yīng)絕緣故障。絕緣的差異程度直接反應(yīng)了線(xiàn)圈的絕緣故障嚴(yán)重程度。因此我們通常情況下要進(jìn)行匝間耐壓試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行絕緣故障的判斷。

現(xiàn)階段判斷電機(jī)繞組的絕緣強(qiáng)度的最有效的辦法以及最直接的辦法就是進(jìn)行電機(jī)的匝間耐壓試驗(yàn)。由于電機(jī)在高壓脈沖波施加以前的時(shí)間或者是能量較小，我們會(huì)認(rèn)為這是一次無(wú)損檢測(cè)。在這個(gè)基礎(chǔ)上我們進(jìn)行的匝間耐壓試驗(yàn)就成為了電機(jī)能夠進(jìn)行安全運(yùn)行的最主要的判定方法。雖然現(xiàn)在的匝間耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У呐卸姍C(jī)的使用和運(yùn)行性能，但是在這一過(guò)程中還是會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題和故障，這些問(wèn)題以及故障使得試驗(yàn)的操作人員沒(méi)有辦法準(zhǔn)確的判定電機(jī)繞組是否存在匝間。因此文章從匝間耐壓試驗(yàn)的基本原理入手進(jìn)行詳細(xì)的闡述，通過(guò)闡述來(lái)找出相應(yīng)的試驗(yàn)問(wèn)題，并且給予一定程度的分析解決。

1 電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)的主要意義以及使用的基本原理

關(guān)于這一方面內(nèi)容的闡述以及分析，文章主要從兩個(gè)方面進(jìn)行論述。第一個(gè)方面是電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)的主要意義。第二個(gè)方面是電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)使用的基本原理。下面進(jìn)行詳細(xì)的論述和分析。

1.1 電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)的主要意義

電機(jī)的繞組由于在設(shè)計(jì)過(guò)程中的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同以及使用的絕緣材料不同，絕緣等級(jí)也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。最主要的是由于使用的加工工藝差異導(dǎo)致的絕緣性能改變的問(wèn)題更是常見(jiàn)。在電機(jī)繞組的繞線(xiàn)工藝以及嵌線(xiàn)工藝，端部整形工藝的實(shí)施過(guò)程中，一旦出現(xiàn)造作不當(dāng)，就會(huì)嚴(yán)重的影響電機(jī)繞組的絕緣性能，很可能造成絕緣損傷問(wèn)題，這些問(wèn)題就會(huì)造成電機(jī)繞組之間形成不同形式的匝間絕緣問(wèn)題，對(duì)于電機(jī)繞組來(lái)講就形成了絕緣弱點(diǎn)。因此在進(jìn)行電機(jī)繞組絕緣性能監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，匝間耐壓試驗(yàn)是一種非常直接并且有效的判斷方式，能夠準(zhǔn)確的判斷電機(jī)繞組的絕緣等級(jí)。因此現(xiàn)階段電機(jī)繞組必須進(jìn)行相應(yīng)的匝間耐壓試驗(yàn)來(lái)判斷絕緣強(qiáng)度。

1.2 電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)使用的基本原理

在電機(jī)繞組的線(xiàn)圈出現(xiàn)直接固體的短路問(wèn)題時(shí)就會(huì)在電機(jī)繞組間形成短路匝，這樣就會(huì)嚴(yán)重的改變電機(jī)線(xiàn)圈的電感以及線(xiàn)圈的電阻，在還存在一定絕緣的繞組匝間的絕緣薄弱點(diǎn)還沒(méi)有被電壓擊穿并且暴露前，電機(jī)繞組的電感以及電阻，電容在一定程度上沒(méi)有明顯變化。這一階段電機(jī)繞組出現(xiàn)的匝間故障沒(méi)有辦法察覺(jué)。只有當(dāng)試驗(yàn)使用的電壓超出了絕緣薄弱點(diǎn)時(shí)，電機(jī)繞組的匝間會(huì)被擊穿，這一過(guò)程出現(xiàn)火花，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)放電聲音以及釋放臭氧，最主要的會(huì)改變電機(jī)繞組的相應(yīng)的電感以及電機(jī)的電阻，這種情況下會(huì)使電機(jī)繞組的衰減振蕩出現(xiàn)頻率改變的狀況，同時(shí)衰減速率也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。我國(guó)現(xiàn)階段使用的匝間耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)原理就是上述的內(nèi)容。采用的方式是脈沖波形比較的方式進(jìn)行電機(jī)繞組相應(yīng)的阻抗對(duì)稱(chēng)以及阻抗平衡。在脈沖電壓的作用下，對(duì)比兩者之間的衰減波形出現(xiàn)的差異，通過(guò)差異來(lái)區(qū)分電機(jī)繞組的匝間的相應(yīng)絕緣故障。差異的對(duì)比就從一定的側(cè)面顯示出了電機(jī)繞組出現(xiàn)絕緣問(wèn)題的嚴(yán)重程度。由于我們?cè)谶M(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中使用的脈沖波時(shí)間較短，同時(shí)脈沖波釋放的能量較小，通常意義下，匝間耐壓試驗(yàn)被看作是一種無(wú)損試驗(yàn)。

2 在進(jìn)行電機(jī)繞組的匝間耐壓試驗(yàn)的過(guò)程中出現(xiàn)的主要異常狀況

電機(jī)在進(jìn)行匝間耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，使用的匝間試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)電機(jī)采用的連接方式如圖1所示。

（1）電機(jī)繞組在進(jìn)行半成品的匝間試驗(yàn)過(guò)程中，示波器上顯示的兩個(gè)衰減波形完全重合，但是在電機(jī)繞組進(jìn)行漬漆之后的匝間耐壓試驗(yàn)兩個(gè)衰減波形會(huì)出現(xiàn)細(xì)微的不重合現(xiàn)象。

電機(jī)繞組在進(jìn)行半成品的匝間耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，示波器顯示的衰減波形是兩條完全重合的曲線(xiàn)。我們認(rèn)為重合度為百分之百。如圖2所示。

這種狀況出現(xiàn)的原因有兩點(diǎn)。第一點(diǎn)是電機(jī)繞組自身就帶有很大的靜電，在進(jìn)行匝間耐壓試驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)釋放電量，導(dǎo)致了電機(jī)繞組的阻抗出現(xiàn)一定程度的變化，因此進(jìn)行試驗(yàn)的前期，要對(duì)電機(jī)進(jìn)行充分的放電處理，避免類(lèi)似的情況出現(xiàn)。第二點(diǎn)是電機(jī)在試驗(yàn)的過(guò)程中三相繞組沒(méi)有完全短接好，導(dǎo)致了電機(jī)繞組出現(xiàn)阻抗變化的問(wèn)題，出現(xiàn)衰減波出現(xiàn)不重合問(wèn)題。這一問(wèn)題我們可以通過(guò)打開(kāi)繞組中的中性點(diǎn)來(lái)處理類(lèi)似的問(wèn)題。

（2）電機(jī)繞組在進(jìn)行匝間試驗(yàn)的過(guò)程中，兩個(gè)衰減波形完全重合，但是會(huì)出現(xiàn)波形的細(xì)微抖動(dòng)問(wèn)題。

圖2所示的示波器上的兩衰減速波形重合，但波形抖動(dòng)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是匝間耐壓試驗(yàn)儀的高壓接線(xiàn)端子與電機(jī)繞組的接線(xiàn)端子由于某些原因（如電機(jī)繞組接線(xiàn)端子上的漆皮沒(méi)有清理干凈）沒(méi)有聯(lián)接好，導(dǎo)致電機(jī)繞組接線(xiàn)端子放電，從而使用示波器上的兩衰減波形發(fā)生抖動(dòng)。因此在做三相異步電動(dòng)機(jī)繞組匝間試驗(yàn)前一定要先檢查接線(xiàn)，從而避免上述現(xiàn)象的發(fā)生。

（3）電機(jī)繞組在進(jìn)行匝間耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)波形細(xì)微不重合的問(wèn)題。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因很簡(jiǎn)單，只是由于匝間耐壓試驗(yàn)儀所使用的電源諧波分量較大引起的。

因?yàn)橥ǔＴ验g耐壓試驗(yàn)儀采用脈沖電壓比較法原理，單相交流電源經(jīng)調(diào)壓器升壓經(jīng)硅整流后對(duì)脈沖電容充電，通過(guò)電源同步觸發(fā)閘流管工作，閘流管觸發(fā)脈沖是由50Hz電源通過(guò)整形、分頻脈沖形成、功率放大等幾個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的250V以上的狹脈沖，在觸發(fā)引燃工作的同時(shí)，脈沖電路產(chǎn)生同步脈沖提供給脈沖示波器產(chǎn)生同步掃描，從而在示波器上交替出現(xiàn)被試電機(jī)繞組電壓波形軌跡。

參考文獻(xiàn)

[1]許伯強(qiáng)，王祥布，畢大強(qiáng)，等.基于多回路——有限元禍合數(shù)學(xué)模型的同步發(fā)電機(jī)定子單相接地故障保護(hù)方案校驗(yàn)方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25（9）：84-89.

[2]滕福生.大型發(fā)電機(jī)操作過(guò)電壓的安全預(yù)測(cè)分析新方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24（2）：128-134.