Сопротивление обмотки электродвигателя
Современные электродвигатели являются надежными силовыми агрегатами. Они способны работать десятки лет при своевременном обслуживании и ремонте. Для этого необходимо регулярно осуществлять смазку подшипников, вовремя выполнять их замену, а также контролировать состояние обмоток статора.
Для чего выполняется проверка сопротивления изоляции электродвигателя
Даже в том случае, если оборудование не работало, какое-то время, необходимо обязательно произвести замер сопротивления изоляции, так как она является гигроскопичной и может изменить свои свойства под воздействием влажности воздуха. Снижение сопротивления может быть довольно значительным, поэтому прежде чем включать машину в сеть, должна быть произведена проверка сопротивления изоляции электродвигателя.
Согласно требованиям правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) такая процедура производится перед вводом электродвигателя в эксплуатацию, после текущего и капитального ремонта, а также при плановых испытаниях один раз в три года. Замер сопротивления изоляции после текущего и планового ремонта производится для контроля качества его выполнения.
Какие приборы необходимы
Проверяется сопротивление каждой обмотки относительно корпуса, а также сопротивление между обмотками. Для изменения сопротивления изоляции обмоток статора электродвигателя относительно корпуса используется мегаомметр, удобный и компактный прибор, состоящий из омметра и магнитоэлектрического генератора постоянного тока. Для проверки сопротивления между обмотками используется мультиметр в режиме омметра. Сопротивление между обмотками должно быть одинаковым.
Сопротивление изоляции электродвигателя, имеющего номинальное напряжение до 660В, следует измерять при напряжении в 500В.
Если производится контроль сопротивления обмоток машины с номинальным напряжением до 3000 В, то применяют мегаомметры с напряжением в 1000В. Измерение сопротивления обмотки электродвигателя с номинальным напряжением более 3000В используются приборы со значением в 2500В. В том случае, если в исследуемом двигателе имеется фазосдвигающий конденсатор, то перед измерением его необходимо отключить от обмотки.
Как правильно производить измерение сопротивления изоляции
Измерения должны производиться при температуре воздуха не ниже +5°C. Перед исследованиями необходимо:
• обесточить электродвигатель;
• снять с него остаточные заряды путем заземления обмоток на 2-3 минуты.
Измерительный провод с зажимом от гнезда «Л» (или «MΩ») подключается к одному из выводов обмоток, а провод от гнезда «З» (или «–») к заземляющему винту в клеммной коробке или к корпусу двигателя.
Для проведения измерения нужно вращать рукоятку генератора со скоростью около 120 оборотов в минуту. Данные измерений записываются после того , как стрелка установилась на месте через 15 и через 60 секунд.
Только при соблюдении этих условий полученный результат можно считать достоверным. После произведенного замера испытываемый двигатель необходимо обязательно разрядить.
При проведении испытаний обязательно должна учитываться температура, при которой производилось измерение сопротивления обмоток электродвигателя. Полученные результаты должны соответствовать нормативам, указанным в ПТЭЭП приложение 3 пункт 23, а также таблице №28 приложения 3.1 (для двигателей с напряжением свыше 1 кВ). При температуре изоляции, равной по значению температуре окружающего воздуха, сопротивление обмотки двигателя должно быть не менее 1 МОм. Сопротивление обмотки электродвигателя машины постоянного тока – не менее 0,5 МОм.
Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.
Измерение сопротивления изоляции электрооборудования: нормы и рекомендации
1. Значения сопротивления изоляции для электрического оборудования и систем
(Стандарт PEARL / NETA MTS-1997 Таблица 10.1)
Номинальное максимальное напряжение оборудования
Класс мегомметра
Минимальное значение сопротивления изоляции
Правило 1 МОм для значения сопротивления изоляции оборудования
В зависимости от номинального напряжения оборудования:
1 кВ = 1 МОм на 1 кВ
В соответствии с правилами IE Rules — 1956
Когда в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 1000 В, сопротивление изоляции высоковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards). Средневольтные и низковольтные установки — Если в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 500 В, сопротивление изоляции средневольтных и низковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards). В соответствии со спецификациями CBIP допустимые значения составляют 2 МОм на кВ.
Средневольтные и низковольтные установки — если в течение одной минуты между каждым из находящихся под напряжением проводников и землей имеется напряжение 500 В, сопротивление изоляции средневольтных и низковольтных установок должно быть не ниже 1 МОм или соответствовать указаниям Бюро по стандартизации Индии (Bureau of Indian Standards).
В соответствии со спецификациями CBIP допустимые значения составляют 2 МОм на кВ
2. Значение сопротивления изоляции для трансформатора
Тестирование сопротивления изоляции необходимо для определения сопротивления изоляции индивидуальных обмоток относительно земли или между индивидуальными обмотками. При таком тестировании сопротивление изоляции обычно либо измеряется непосредственно в МОм, либо рассчитывается, исходя из прикладываемого напряжения и величины тока утечки.
При измерении сопротивления изоляции рекомендуется всегда заземлять корпус (и сердечник). Замкните накоротко каждую обмотку трансформатора на выводах проходного изолятора. После этого проведите измерение сопротивления между каждой обмоткой и всеми остальными заземленными обмотками.
Тестирование сопротивления изоляции: между высоковольтной стороной и землей, и между высоковольтной и низковольтной сторонами.
HV1 (2, 3) — Низковольтный 1 (2, 3); LV1 (2, 3) — Высоковольтный 1 (2, 3))
При измерении сопротивления изоляции никогда не оставляйте незаземленными обмотки трансформатора. Для измерения сопротивления заземленной обмотки необходимо снять с нее глухое заземление. Если снять заземление невозможно, как в случае некоторых обмоток с глухозаземленными нейтралями, сопротивление изоляции такой обмотки будет невозможно измерить. Считайте их частью заземленного участка цепи.
Необходимо проводить тестирование между обмотками и между обмоткой и землей (E). На трехфазных трансформаторах необходимо тестировать обмотку (L1, L2, L3) за вычетом заземления для трансформаторов с соединением «треугольник» или обмотку (L1, L2, L3) с заземлением (Е) и нейтралью (N) для трансформаторов с соединением «звезда».
Значение сопротивления изоляции для трансформатора
Трансформатор
Формула
Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E / (√кВА)
Трехфазный трансформатор (звезда)
Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E (P – n) / (√кВА)
Трехфазный трансформатор (треугольник)
Значение сопротивления изоляции (МОм) = C X E (P – Р) / (√кВА)
Где С = 1,5 для маслозаполненных трансформаторов с масляным баком, 30 для маслозаполненных трансформаторов без масляного бака или для сухих трансформаторов.
Коэффициент поправки на температуру (относительно 20°C)
Коэффициент поправки на температуру
°C
Поправочный коэффициент
ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Издание 7
1.8.15. Электродвигатели переменного тока до 1 кВ испытываются по п. 2, 4, 6, 10, 11.
Электродвигатели переменного тока выше 1 кВ испытываются по п. 1-4,7,9-11.
По п. 5, 6, 8 испытываются электродвигатели, поступающие на монтаж в разобранном виде.
1. Определение возможности включения без сушки электродвигателей напряжением выше 1 кВ. Следует производить в соответствии с разд. 3 «Электрические машины» СНиП 3.05.06-85. «Электротехнические устройства» Госстроя России.
2. Измерение сопротивления изоляции. Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей напряжением выше 1 кВ должны соответствовать требованиям инструкции, указанной в п. 1. В остальных случаях сопротивление изоляции должно соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.8.8.
Таблица 1.8.8. Допустимое сопротивление изоляции электродвигателей переменного тока.
Напряжение мегаомметра, кВ
Обмотка статора напряжением до 1 кВ
Не менее 0,5 МОм при температуре 10-30 °С
Обмотка ротора синхронного электродвигателя и электродвигателя с фазным ротором
Не менее 0,2 МОм при температуре 10-30 °С (допускается не ниже 2 кОм при +75 °С или 20 кОм при +20 °С для неявнополюсных роторов)
Подшипники синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ
Не нормируется (измерение производится относительно фундаментной плиты при полностью собранных маслопроводах)
3. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты. Производится на полностью собранном электродвигателе.
Испытание обмотки статора производится для каждой фазы в отдельности относительно корпуса при двух других, соединенных с корпусом. У двигателей, не имеющих выводов каждой фазы в отдельности, допускается производить испытание всей обмотки относительно корпуса.
Значения испытательных напряжений приведены в табл. 1.8.9. Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.
4. Измерение сопротивления постоянному току:
а) обмоток статора и ротора. Производится при мощности электродвигателей 300 кВт и более.
Измеренные сопротивления обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2%;
б) реостатов и пускорегулировочных резисторов. Измеряется общее сопротивление и проверяется целость отпаек. Значение сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10%.
5. Измерение зазоров между сталью ротора и статора. Размеры воздушных зазоров в диаметрально противоположных точках или точках, сдвинутых относительно оси ротора на 90°, должны отличаться не более чем на 10% среднего размера.
Таблица 1.8.9. Испытательное напряжение промышленной частоты для электродвигателей переменного тока.
Испытательное напряжение, кВ
Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 1 кВ
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение до 3,3 кВ
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 3,3 до 6,6 кВ
Мощность выше 1 МВт, номинальное напряжение выше 6,6 кВ
Обмотка ротора синхронного электродвигателя
8Uном системы возбуждения, но не менее 1,2
Обмотка ротора электродвигателя с фазным ротором
Реостат и пускорегулировочный резистор
Резистор гашения поля синхронного электродвигателя
6. Измерение зазоров в подшипниках скольжения. Размеры зазоров приведены в табл. 1.8.10.
7. Измерение вибрации подшипников электродвигателя. Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более значений, приведенных ниже:
Синхронная частота вращения электродвигателя, Гц
Допустимая вибрация, мкм
8. Измерение разбега ротора в осевом направлении. Производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения. Осевой разбег не должен превышать 2-4 мм.
9. Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением. Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2-2,5 кгс/см 2 ). Продолжительность испытания 10 мин. При этом не должно наблюдаться снижение давления или утечки жидкости, применяемой при испытании.
10. Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Продолжительность проверки не менее 1 ч.
11. Проверка работы электродвигателя под нагрузкой. Производится при нагрузке, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию. При этом для электродвигателя с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.
Таблица 1.8.10. Наибольший допустимый зазор в подшипниках скольжения электродвигателей.
Номинальный диаметр вала, мм
Зазор, мм, при частоте вращения, Гц
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
- 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.
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.