蔡潛 趙國華 王曉陽 張昊

摘要：絕緣檢測試驗在電機新造和修理中廣泛應(yīng)用，如何判斷電機絕緣狀態(tài)的好壞，以便及時更換絕緣成為擺在我們的難題，本文結(jié)合實踐，對幾種絕緣檢測試驗的目的、原理、故障診斷進(jìn)行了深入分析，對各自的優(yōu)缺點進(jìn)行比較，提出了絕緣檢測試驗方法綜合應(yīng)用的工藝流程。

關(guān)鍵詞：絕緣檢測 產(chǎn)品制造 判斷 應(yīng)用

0、前言

牽引電機做為高鐵、動車的心臟，在鐵路安全運營中起著至關(guān)重要的作用，絕緣又是牽引電機的重中之重，據(jù)統(tǒng)計，90%以上的電氣故障都是由于絕緣的破損、老化導(dǎo)致接地、匝短造成的。如何發(fā)現(xiàn)電機絕緣的內(nèi)在缺陷、隱患，及時更換絕緣成為擺在牽引電機檢修部門的難題。靠傳統(tǒng)絕緣電阻、直流泄流、工頻耐壓幾種檢測方法檢測，電機絕緣通過檢測后一年內(nèi)故障率較高，于是我們引入極化指數(shù)、介質(zhì)損耗等新的檢測方法，并與傳統(tǒng)檢測方法綜合應(yīng)用，最后對絕緣狀態(tài)做出綜合評價，提高電機絕緣故障診斷準(zhǔn)確率。

本文主要將對電氣絕緣整體性能的下降造成的絕緣電阻低問題進(jìn)行分析與應(yīng)用。

1、絕緣電阻檢測原理

在絕緣檢測方面，絕緣電阻測量是一個有效、方便、快捷的檢測手段。絕緣電阻能夠直觀的反映出絕緣的整體狀態(tài)。原理是在絕緣上施加直流電壓，測量出絕緣的電阻值，它反映了絕緣的伏安特性。絕緣電阻測量是一種非破環(huán)性試驗，它檢測絕緣的分布式缺陷，對電機而言，它測量的是所有絕緣并聯(lián)后的總電阻，所以查找故障點需要分段查找。

2、絕緣電阻低原因

絕緣電阻低主要有兩個原因，一是吸潮，絕緣結(jié)構(gòu)中往往存在由于有機物揮發(fā)所形成的許多微觀的針孔和裂紋，而絕緣材料中有許多強極性物資，分子中含有OH基的有機纖維材料，以及其他如組織疏松、多孔狀材料，因此具有較大的吸潮性。水分子的尺寸和粘度都很小，能夠透入絕緣存在的毛細(xì)孔和裂紋中，被吸濕材料吸收，并能部分溶解于各種絕緣油、絕緣漆中，因此在絕緣結(jié)構(gòu)的表面和內(nèi)部，或多或少含有水分。水分的存在，能使絕緣體的漏導(dǎo)電流大大增加，絕緣結(jié)構(gòu)單純由于吸潮時，其絕緣電阻值在波動，但從長期趨勢來看，其降低值極慢，如圖1（a）所示，在這種情況下通過烘干可以提升絕緣電阻。通過真空壓力浸漆提高絕緣的防潮能力。二是沾污或破損，絕緣結(jié)構(gòu)表面在粘積導(dǎo)電性塵埃后，其表面的漏導(dǎo)電流大大增加，造成絕緣電阻的下降。主要表現(xiàn)為絕緣電阻值波動趨勢越來越低，直到無法恢復(fù)規(guī)定值。這種情況下，烘干無法提升絕緣電阻，只有找到故障點，清除導(dǎo)電粉塵或?qū)⑵茡p部分修復(fù)方可提升。

3、絕緣電阻實例分析

根據(jù)鐵標(biāo)TB/T2436-93《鐵路機車用旋轉(zhuǎn)電機通用基本條件》規(guī)定，電機繞組的絕緣電阻在熱態(tài)或接近工作溫度時，應(yīng)不低于

R=U/（1000+P/100）

式中 R-電機繞組的絕緣電阻，MΩ;

U-電機繞組的額定電壓， V;

P-電機的額定功率，kW;

某型號電機在出廠前檢測繞組絕緣電阻合格，到達(dá)用戶目的地再次檢測時發(fā)生絕緣電阻低現(xiàn)象。查詢目的地現(xiàn)場天氣濕度數(shù)據(jù)，濕度在80%～98%之間，濕度非常大。根據(jù)鐵標(biāo)TB/T2436-93《鐵路機車用旋轉(zhuǎn)電機通用基本條件》規(guī)定，整機絕緣要求應(yīng)不低于1.1 MΩ。

為進(jìn)一步驗證潮氣對于絕緣電阻影響，選取三臺電機在不同工況下檢測繞組絕緣電阻。

測試結(jié)果匯總：

通過以上驗證，說明本次電機絕緣電阻低是由于接線盒內(nèi)接線板存在污物，在潮濕環(huán)境下，污物受潮，引起表面電阻低，電機絕緣電阻低現(xiàn)象。

從原理上進(jìn)行分析：絕緣電阻是施加于絕緣的直流電壓除以某一時刻全部合成電流的商?？偟暮铣呻娏鳎↖T）是 4 個不同電流的和：表面泄漏電流（IL）、幾何電容電流（IC）、電導(dǎo)電流（IG）和吸收電流（IA）。絕緣電阻測試中各種電流的等效電路如圖 2 所示。

幾何電容電流通常不影響測量，可以忽略不計;吸收電流與絕緣材料和繞組溫度有關(guān);在粘結(jié)較好的絕緣系統(tǒng)中，電導(dǎo)電流幾乎為零，除非受潮;表面泄露電流對于時間是恒定的，高的表面泄露電流會導(dǎo)致絕緣電阻低，是由于潮濕或?qū)щ娢廴疽鸬摹?/p>

4、結(jié)束語

通過以上的分析，我們對電機絕緣檢測的方法、原理，結(jié)果判斷有了深入的了解，明確了電機絕緣檢驗流程。但這些更側(cè)重于理論層面，還需要在實踐中不斷驗證、總結(jié)和修正，當(dāng)前，技術(shù)引進(jìn)和風(fēng)電產(chǎn)品正不斷深化，面臨很多新的問題和挑戰(zhàn)，其中電機絕緣檢測是很重要的一個方面，廣大技術(shù)和檢查人員只有把絕緣檢測試驗的方法、原理，故障診斷深入理解，理論結(jié)合實踐，才能快速對各種故障做出準(zhǔn)確的判斷，從而進(jìn)一步提高自己分析問題、解決問題的能力，同時也有助于公司產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。

參考文獻(xiàn)

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