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绝缘等级

作者:365滚球 发布时间:2020-11-05 03:01 点击数:

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  绝缘等级是指电机(或变压器)绕组采用的绝缘材料的耐热等级。电机与变压器中常用的绝缘材料等级为A、E、B、F、H五种。每一绝缘等级的绝缘材料都有相应的极限允许工作温度(电机或变压器绕组最热点的温度)。电机或变压器运行时,绕组最热点的温度不得超过表6-1中的规定,否则会引起绝缘材料加速老化,缩短电机或变压器的寿命;如果温度超过允许值很多,绝缘会损坏,导致电机或变压器烧毁。

  电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。

  最高允许温度(℃)105 120 130 155 180 绕组温升限值(K)60 75 80 100 125 。

  性能参考温度(℃)80 95 100 120 145 在发电机等电气设备中,绝缘材料习谜汗是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别,采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。

  人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度,按照温度大小排列分别协淋喇为:Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为:90、105、120、130、155、拳拳寒询180和180℃以上。因此,B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。绝缘等级为B级的绝缘材料,主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。

  电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A级、E级、B级、F级、H级、C级、N级、R级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。电机绝缘等级划分依据是按电动机所用绝缘材料的允许极限温度划分的。有Y、A、E、B、F、H、C等几个等级。

  所谓允许极限温度是指电机绝缘材料的允许最高工作温度,它反应绝缘材料的耐热性能。

  绝缘材料按耐热能力分为Y级、A级、E级、姜元B级、F级、H级、C级, 允许温度(℃) 90、105、120、130、155、180、180℃以上。 电动机采用B级绝缘时定子绕组的温升极限(电阻法)应不超过80K; 电动机采用F级绝缘时定子绕组温升极限应不超过105K; YR电机集电环的温升极限(温度计法)应不超过80K;

  电机轴承虹格欠的容许温度(温度计法或埋置检温计法)对滚动轴承应不超过95℃;

  电机温升说明:电机某一部分的温升为该部分温度冷却介质温度之差,单位为K。电机温升包括定、转子绕组温升,定、转子铁心温升;集电环温升及轴承允许温度(前面已作说腿危朵榆明)。B级电机绕组温升限制为80K;F级电机按B级考核亦为80K;按F级考核则为105K,按相应标准,B级绝缘材料可长期承受的工作温度是130℃,F级可长期承受155℃,按电机实际运行最高环温40℃计算,则电机允许工作温度为:

  S2、短时工作制:在恒定负载下按给定的时间运行,该时间不足以达到热稳定,随之即断能停转足 够时间,使电机再度冷却到与冷却介质温度之差在2K以内。

  S3、断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。这种工作制中的每一周期的起动电流不致对温升产生显著影响。

  S4、包括起动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段对温升有显著影响的起动时间、一段恒定负载运行时间和一段断能停转时间。

  S5、包括电制动的断续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间、一段快速电制动时间和一段断能停转时间。

  S6、连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段恒定负载运行时间和一段空载运行时间,但无断能停转时间。

  S7、包括电制动的连续周期工作制:按一系列相同的工作周期运行,每一周期包括一段起动时间、一段恒定负载运行时间和一段快速电制动时间,但无断能停转时间。

  S8、包括变速变负载的连续周期工作制:按一系列相同的工战踏再作周期运行,每一周期包括一段在预定转速下恒定负载运行时间,和一段或几段在不同转速下的其它恒定负载的运行时间,但无断能 停转时间。

  S9、负载和转速非周期性变化工作制:负载和转速在允许的范围内变化的非周期工作制。这种工作制包括经常过载,其值可远远超过满载。

  伴随着电动机故障的产生,一般会出现电动机过热现象,过热对电动机的绝缘是很不利的。电动机对发热反应最敏感的部位就是定子绕组绝缘,每种绝缘材料只能承受一定的温度,超过自身允许的温度,就会加速绝缘的老化,缩短电动机使用寿命,而且还可能因绝缘损坏引发各种事故。因此,电动机过热故障的检查、检测和防护,对于降低事故率和减少事故损失及提高企业的经济效益是非常重要的。

  1.电动机温升与绝缘等级的关系由于电动机使用场所与环境温度的不同,常采用“温升”来表明电动机绝缘材料实际耐热程度的强弱。所谓温升,是指电气设备(包括电动机)高出环境的温度。电动机的额定温升,是指在设计规定的环境温度(+40℃)下,电动机绕组的最高允许温升,它取决于绕组绝缘等级。电动机的绝缘等级是表示电动机绕组所用的绝缘材料能够耐受温度极限的等级。电动机最高允许温度(额定温升)与绝缘等级的关系见表1。电动机额定温升Δt0=电动机最高允许温度t-环境温度t0,式中t0=+40℃,t是指电动机绕组的最高允许温度。而对于运行的电动机,由于无法直接测出绕组的实际温度,只能间接测出机壳外表温度(即吊环孔内的温度),比电动机绕组最热点约低10℃左右。故机壳外表实测温度加上10℃左右温差,方为电动机最高允许温度t。2.电动机各部位最高允许温升见表2 3.电动机温度测定方法(1)手感法:即用手触摸电动机规定部位,根据手感热度的强弱来估计电动机温度大小的一种方法。见表3。(2)温度计法:即用温度计直接测定电动机的温升。当电动机达到额定运行状态时,其温度也逐渐上升到某一稳定值而不再上升,这时可用温度计(最好是酒精温度计)测量电动机的温度。方法是:将酒精温度计的球体用锡纸包缠后插入电动机吊环孔内,使温度计球体与孔内四周紧贴,然后用棉花将孔封严。此时温度计测得的温度比电动机绕组最热点低10℃左右,故把所测得的温度加上10℃,再减去环境温度(+40℃)即为电动机实际温升。 表1电动机温升与绝缘等级的关系 绝缘等级 Y A E B F H C 最高允许温度℃ 90 105 120 130 155 180 180 额定温升℃ 50 65 80 90 115 140 140 表2电动机各部位最高允许温升(环境温度:+40℃) 部位名称 不同绝缘等级的温升限度℃ A E B F H 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 定子绕组 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 绕线 75 80 100 125 滑环 60 70 80 90 100 滑动轴承 40 40 40 40 40 滚动轴承 55 55 55 55 55 注:表中的数据为考虑到实际情况的温升限度 表3电动机机壳表面温度与手感关系 机壳表面温度 ℃ 手感 说明 30 稍冷 比体温低,感觉稍冷 40 稍温 感觉到暖和的程度 45 温和 一用手摸时,就感到暖和 50 稍热 长时间用手摸,手掌变红 55 热 仅可用手摸5~6s 60 更热 仅可用手摸3~4s 65 非常热 仅可用手摸2~3s,手离开后,手掌还感到热 70 非常热 用一个指头仅可摸约3s 75 极热 用一个指头摸,能忍受1~2s 80 极热,怀疑电动机已烧坏 用一个指头摸一下都不行,乙烯树脂卷缩 85~90 极热,怀疑电动机已烧坏 如用手指摸一下,就像烧着了一样 (3)电阻法:利用导体电阻随温度升高而增大的原理进行测量。只要分别测出电动机某相绕组的冷态和热态电阻,就可算出电动机平均温升Δt0=t2-t0=[(R2-R1)(235+t1)/R1]+t1-t0 式中t1——电动机某相绕组冷态温度,℃ t2——电动机某相绕组热态温度,℃ t0——环境温度,+40℃ R1——电动机某相绕组冷态电阻,Ω R2——电动机某相绕组热态电阻(必须在电动机断电后半分钟内测定),Ω 4.电动机过热故障的原因(1)电动机过载运行。如:定、转子之间摩擦(俗称扫膛)、装配不合格、被驱动的机械部分有摩擦或犯卡等过载故障。(2)电动机缺相运行。(3)三相电压及三相电流的不平衡程度超出规定的允许范围。(4)电源电压过高或过低,超出电动机额定电压的允许变动范围(即±10%)。(5)电动机绕组接线错误。如:定子绕组某相端接头接反。(6)电动机绕组存在故障。如:绕组匝间或层间短路、绕组接地。(7)定子铁芯硅钢片之间绝缘损坏,以致定子铁芯短路,引起定子铁芯涡流增大,造成电动机过热。(8)启动频繁。(9)电动机风道阻塞,通风不良。(10)电动机周围环境温度过高(超出设计规定的+40℃),散热不良、冷却效果差。

  根据GB 755-2008,F级绝缘下绕组温升限制应为105K,而不是100K。一般电机的绝缘等级较多采用E级和B级绝缘。


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