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如何通过引线防护减少电机故障?

2020-07-28 10:22:56     来源:电机技术内参        

【大比特导读】对于电机产品,不同的电压产品应选择不同耐受等级的引接线,最为直观的比较就是高压和低压电机所用引接线的区别,显然,高压电机的引接线的绝缘层要厚很多。

引接线是电机产品的重要组成,特别是对于大功率、高电压产品,引线的选择和防护更为重要。

广义上讲,引线是由导体和绝缘两部分组成,是一种相对简单的物品,但从使用的需求性、符合性分析,要满足不同使用工况的需求还不是一件简单事。最直接的要求是导体的材质及直径能满足载流要求、绝缘层的耐电强度、耐老化、耐腐蚀等性能符合要求。因而电机产品引线的选择应结合产品本身及实际使用工况综合考量。

对于电机产品,不同的电压产品应选择不同耐受等级的引接线,最为直观的比较就是高压和低压电机所用引接线的区别,显然,高压电机的引接线的绝缘层要厚很多。

电机

在实际生产加工以及使用过程中,电机的引接线会不同程度地受到一些损伤,比如,引线的绝缘皮破损、引线受压后导体部分断裂、接线过程中部分导体未被充分利用等。我们要强调的是,引线的任何一点损伤都有可能对电机造成伤害,引线应为电机生产企业和使用者的重点防护对象。

电线电缆常见的故障问题分析

●绝缘受潮。这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如:电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久而在电场作用下形成水树枝(本文有具体介绍),逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

●外力损伤。由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的 海浦东,现相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。比如:安装时不规范施工,容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。有时如果损伤不严重,要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障,有时破坏严重的可能发生短路故障,直接影响安全生产。

●长期过负荷运行。超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量,从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时,过高的温度会加速绝缘的老化,以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿,因此在夏季,电缆的故障也就特别多。

●化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。

●环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。

●电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由人员直接过失引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原网,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。

为何会出现电气树枝击穿?

在高电场强度作用下,在绝缘中某一区域内形成的树枝状局部损坏。在电场的持续作用下,树枝状微通道顺着电场方向贯穿整个绝缘。它往往是决定绝缘寿命的主要因素。雷电是人们最早熟悉的树枝化击穿。后来在含有空气隙的固体绝缘中和油浸纸绝缘中也发现树枝化击穿。树枝都是起始于绝缘中电场集中的地方。在干燥介质中,引发和发展主要是电场强度的作用,称为电树枝。

脉冲电压和接地短路也能产生电树枝。在潮湿的介质中,在电场强度比较低的条件下,经过电场的长时期作用也能产生树枝,在树枝的扩展过程观测不到放电,称为水树枝。如果介质中含有杂质和水分或化学溶液进入介质中,在低电场的长期作用下,产生有颜色的树枝,称为电化学树枝。因为水树枝和电化学树枝的引发电机理相似,习惯上也可统称为水树枝。

电树枝的通道是空心的,直径约为10微米,在透明固体中可用显微镜观测其形状和长度,轮廓清晰。图中所示为高能电子注入有机玻璃,接地短路形成的电树枝。而水树枝的光学观测是非常模糊的,没有分枝,它是由微小的水滴及连接它们的水丝组成。当水分跑出之后树枝消失,浸水之后又能重现。电化学树枝根据介质中渗入的化学成分可出现各种颜色。有些水树枝是生长在一个核心上的,当核心分别含有铁、铝和硫时,电化学树枝的颜色分别是褐棕色、蓝色和绿色。

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