Измерение сопротивления изоляции электродвигателя: Изоляция электродвигателя

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

Измерение сопротивления производится механическим или электронным мегомметром.

Важно! Проверка изоляции двигателей до 380В выполняется прибором напряжением 500 вольт, а от 0,4 до 1 кВ аппаратом 1000В.

Перед проверкой сопротивления изоляции производится осмотр электромашины на отсутствие повреждений корпуса. Мокрый электродвигатель перед испытанием необходимо просушить. Все обмотки желательно отключить друг от друга для проверки изоляции между ними.

Порядок измерения сопротивления изоляции:

1. подключить вывода или установить переключатель в положение «мегаомы»;
2. проверить мегомметр замыканием концов между собой и проведением кратковременного измерения;
3. результат должен быть около «0»;
4. присоединить один из проводов к испытуемой катушке, а другой к очищенному от краски месту корпуса или другой обмотке;
5. в течении 15-60 секунд вращать ручку прибора с частотой 120 оборотов в минуту;
6. 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.

Сопротивление изоляции электродвигателя: измерения и нормы

Современное электротехническое оборудование, как правило, содержит медные токопроводы, надежно защищенные изоляционной оболочкой. Используемые в промышленности и в быту электродвигатели не является исключением. Но для эффективной работы этих агрегатов важно следить за тем, чтобы изоляция проводников поддерживалась в идеальном состоянии и сохраняла свои защитные свойства.

Содержание

Для чего нужна проверка сопротивления изоляции

Если регулярно не проверять сопротивление изоляции электродвигателей – через какое-то время она может высохнуть или сильно износиться и перестать выполнять свои защитные функции. А такое положение чревато серьезными последствиями, из которых короткое замыкание – самое неприятное. Следствием его нередко становится возгорание изоляции и других горючих материалов, постепенно перерастающее в полномасштабный пожар.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя

Именно поэтому организация и проведение измерений сопротивления изоляции электродвигателя – первостепенная задача служб, ответственных за поддержание электротехнического оборудования в рабочем состоянии. Ее своевременное проведение в соответствие с утвержденным рабочим графиком позволит избежать серьезных последствий (предотвратит выход из строя дорогостоящего оборудования).

Нормы сопротивления изоляции

Как и для других элементов электротехнического оборудования – для электродвигателей и схожих с ними по устройству машин постоянного тока предусмотрены предельные величины по проводимости защитной изоляции. Если реальный показатель оказывается при измерении ниже допустимого предела – агрегат снимается с эксплуатации.

Нормы для асинхронных двигателей

Согласно ПУЭ при измерении сопротивления изоляции обмоток электродвигателя следует учитывать специфику конструкции и заявленную мощность агрегата. Только после того, как учтены все эти факторы – можно начать измерять контролируемый параметр

С учетом этих факторов проверяемый показатель должен соответствовать следующим значениям:

• Для статорных обмоток – не менее 0,5 мОм;
• Для ротора двигателя – не менее 0,2 мОм;
• Показатель для термических датчиков не нормируется.

Дополнительная информация: Приблизительная оценка, нередко используемая в практике измерений, исходит из значения этого показателя не ниже 1мОм.

Его снижение до 0,5 мОм, например, свидетельствует о незначительных отклонениях от нормы, которые, тем не менее, со временем приводят к серьезным последствиям. При обнаружении существенного снижения этого показателя, вызывающий сомнение агрегат лучше всего отправить на обследование в специализированную мастерскую.

Нормы для машин постоянного тока

Методики проверки для машин постоянного тока несколько отличаются от уже рассмотренных процедур для асинхронных двигателей. Здесь сначала потребуется снять щетки из щеткодержателей (как вариант – подложить под их корпус кусочек изоляционного материала).

Проверка минимального сопротивления изоляции организуется между следующими узлами и элементами схемы:

• между всеми возбуждающими обмотками и коллектором;
• между щеткодержателем и основанием (корпусом) агрегата;
• между коллектором якоря и основанием;
• а также между возбуждающими обмотками и корпусом агрегата.

Важно! В ходе проверки катушки возбуждения электрически отключаются от других узлов и проверяются каждая по отдельности.

Допустимое сопротивление изоляции определяется рядом факторов, основные из которых – это рабочего напряжение агрегата и температура воздуха. При среднем показателе в 20°С оно соответствует следующим значениям:

1. при 220 Вольтах питания – 1,85мОм;
2. при 380 или 440 Вольтах – 3,7мОм;
3. в случае напряжения в 660 Вольт – 5,45 мОм (этот же показатель предусмотрен для высоковольтных машин на 6 кВ или 10 кВ).

Помимо рассмотренных узлов контролируется сопротивление бандажей. Оно меряется между им самим и корпусом, и, кроме того, между им и фиксируемой обмоткой двигателя. Это показатель не может быть менее 0,5 мОм.

Методы обследования

При проведении испытаний асинхронных двигателей статорные обмотки, включенные по схемам «звезда» или «треугольник» потребуется демонтировать и проверить все входящие в их состав катушки. Вслед за этим производятся замеры нужного параметра по отношению к корпусу и между собой. Для этого применяются различные методы, основные из которых перечислены ниже:

• Использование специального измерительного прибора – мегаомметра.
• Посредством вольтметра и аналогового амперметра.
• С применением измерительного моста или современного цифрового омметра.
• Испытание напряжением высокой величины.
• Использование обычного мультиметра.

Каждый из этих способов нуждается в подробном рассмотрении.

Мегаомметр

Проверка мегомметром проводится с соблюдением следующих условий:

• при питающем напряжении до 500 Вольт используется прибор с соответствующим номиналом;
• при больших напряжениях выбирается мегаомметр с рабочими значениями до 1000 Вольт.

Обратите внимание: Если электротехническое оборудование рассчитано на 600 Вольт – предписывается применять прибор на 2500 Вольт.

Проверки по отношению к корпусу двигателя и между обмотками осуществляются по очереди для каждой из цепей с разными выводами. При этом все остальные концы соединяются с корпусом агрегата. Те же процедуры для обмоток трехфазного двигателя, включенных звездой или треугольником, проводится для всех трех составляющих.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя мегаомметром

Имеющиеся в схеме элементы, постоянно подсоединенные к корпусу агрегата (защитные конденсаторы или изолированные обмотки, например) на время испытаний отсоединяются. Для измерений, проводимых с электродвигателями, обмотки которых имеют водяное охлаждение, потребуется прибор с защитным экраном. Его зажимы перед снятием показаний присоединяются к стационарному или переносному . По завершении измерений с каждой из проверяемых цепей снимается остаточный заряд путем прикосновения ее к заземленному корпусу машины.

Измерительный мост и цифровой омметр

Измерения по этой методике поводятся согласно прилагаемой к приборам инструкции. Схема измерительного моста содержит два постоянных резистора и один переменный. Они соединены таким образом, что образуют два своеобразных «плеча» в виде 2-х цепочек На незанятое место во второй половинке включается сопротивление, которое нужно измерить.

Измерительный мост постоянного тока

В диагональ моста включен стрелочный измерительный прибор. Изменяя величину переменного сопротивления оператор добивается баланса двух цепочек, когда через плечи течет одинаковый ток. Искомое сопротивление определяется из соотношения, в которое подставляются значения трех

Цифровой омметр СО 3001

сопротивлений (2-х постоянных и одного переменного, полученного в результате измерений).

Цифровой омметр – это современный электронный прибор, позволяющий измерять сопротивление в широких пределах (фото справа).

Использование амперметра плюс вольтметр

Достаточно точно найти искомые значения для обмоток можно методом измерения напряжения и тока. С этой целью придется проделать следующие операции:

1. Подключить между центральной жилой обмотки двигателя и его корпусом вольтметр, а последовательно в эту цепочку установить амперметр.
2. Подать на полученную схему небольшое напряжение, а затем измерить ток и напряжение в ней.
3. По классической формуле R=U/I определить сопротивление.
4. Проделать те же операции, постепенно повышая напряжение до предельного значения.
5. На основе полученных данных рассчитать среднеарифметический показатель.

Измерение сопротивления изоляции электродвигателя с помощью амперметра и вольтметра

Затем нужно проделать те же операции для других обмоток и элементов электродвигателя.

Использование повышенного переменного напряжения

Для проведения таких испытаний потребуется повышенное напряжение, получаемое с линейного преобразователя (трансформатора). Последний оснащен устройством регулировки, позволяющим получать нужный уровень испытательного потенциала. Кроме того, в схему установки входит выключатель с видимым разрывом и устройство токовой защиты. С его помощью трансформатор автоматически отключается при пробое в цепях вторичной обметки или при разрушении изоляционной защиты.

Схема испытания изоляции электродвигателя повышенным напряжением переменного тока.

Время приложения напряжения при проведении испытаний выбирается равным 1-ой минуте для основной изоляции и 5 минутам – для межвитковой. Кратковременное приложение высоковольтного потенциала на сказывается на состоянии изоляции (не ухудшает ее защитных свойств).

Важно! Повышать напряжение до 1/3 испытательной величины можно произвольно, не учитывая динамику процесса.

По достижении этого уровня его следует наращивать плавно, со скоростью, позволяющей снимать показания со стрелочных шкал визуально. При тех ж операциях с электрическими машинами время наращивания напряжения от 1/2 до максимального значения не может быть менее 10 секунд.

Мультиметр

С помощью мультиметра точно измерить изоляцию обмоток двигателя не получится. При его наличии удается только приблизительно оценить ее качество. Другими словами – в данном случае можно убедиться только в том, что нет короткого замыкания, например. О снятии точных значений искомого показателя в этой ситуации не может быть и речи.

Причины низкого сопротивления

В нормальных условиях сопротивление изоляции проводов электродвигателя, покрытых защитной пленкой, сохраняет свое значение в течение длительного времени. Но в ходе эксплуатации на нее воздействует ряд разрушающих факторов, основными из которых являются:

• Механические напряжения.
• Повышенная влажность окружающей среды.
• Воздействие содержащихся в ней агрессивных веществ.
• Резкие колебания температуры.

Дополнительная информация: Существенное влияние на состояние защитной оболочки оказывает и перегрев двигателя, работающего во внештатном режиме.

Все перечисленные факторы приводят к снижению сопротивления изоляции с возможностью последующего пробоя обмотки на корпус или межфазного замыкания.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.

Как измерить сопротивление изоляции обмотки двигателя.

от Electric Fact • 16 марта 2023 г.

Двигатель в основном используется для привода грузов в промышленности, для насосов, элеваторов, конвейерных лент. поэтому необходимо поддерживать его надежность, для долгой жизни двигателя необходимо в обязательном порядке проводить его периодический осмотр. одним из самых важных моментов периодической проверки является проверка изоляции обмотки двигателя, это делается с помощью мегомметра. Некоторые электродвигатели эксплуатируются в атмосфере с высокой влажностью, поэтому время от времени необходимо проводить измерение сопротивления изоляции обмотки двигателя, проверку состояния изоляции двигателя для увеличения срока службы двигателя.

Если двигатель не будет запущен сразу после прибытия, важно защитить двигатель от влаги, высокой температуры и загрязнений во избежание повреждения изоляции обмоток. Перед вводом двигателя в эксплуатацию после длительного хранения необходимо измерить сопротивление изоляции обмотки.

Если двигатель хранится в месте с высокой влажностью, необходим периодический осмотр двигателя. Практически невозможно определить фактическое минимальное значение сопротивления изоляции обмотки двигателя, поскольку сопротивление изменяется в зависимости от конструкции, состояния изоляционного материала, номинального напряжения, размера и типа. На самом деле, требуется многолетний опыт, чтобы определить, готов двигатель к эксплуатации или нет.

 Общее эмпирическое правило: 10 МБ – Ом  или больше. Измерение сопротивления изоляции осуществляется с помощью мегомметра с высоким сопротивлением.

Проверка изоляции двигателя:

Постоянное напряжение 500 В или 1000 В подается между обмотками двигателя и землей

Расчет сопротивления изоляции обмотки двигателя:

2 Минимальное сопротивление изоляции новые, очищенные или отремонтированные обмотки по отношению к земле 10 МОм или больше.

Минимальное сопротивление изоляции, R, рассчитывается путем умножения номинального напряжения Un на постоянный коэффициент 0,5 МОм/кВ.

Например:

Если номинальное напряжение 440 В = 0,44 кВ,

минимальное сопротивление изоляции:

0,44 кВ x 0,5 МОм/кВ

Минимальное сопротивление изоляции обмотки двигателя относительно земли измеряется при 500 В постоянного тока. Температура обмотки должна быть 25°C +/- 15°C.

Максимальное сопротивление изоляции должно быть измерено при 500 В постоянного тока с обмотками при рабочей температуре 80-120°C в зависимости от типа двигателя и КПД.

Проверка 

Если сопротивление изоляции вновь прибывшего, очищенного или отремонтированного двигателя, хранившегося какое-то время, меньше 10 МОм, причина может заключаться в том, что обмотки влажные из-за влаги и их необходимо просушить перед вводом в эксплуатацию.

Если двигатель работает длительное время, минимальное сопротивление изоляции обмотки может упасть до критического уровня. Пока измеренное значение не упадет ниже расчетного значения минимального сопротивления изоляции, двигатель может продолжать работать.

Однако, если оно упадет ниже предела, двигатель должен быть немедленно остановлен, чтобы предотвратить травмы людей из-за высокого напряжения утечки.

Артикул: Grundfos Motor Book

Теги: Асинхронный двигатель

Предыдущий пост Следующая запись

Базовое испытание изоляции электродвигателя

Вы здесь: Главная / Новые статьи / Базовое испытание изоляции электродвигателя

12 июня 2015 г. Автор: Дэвид Херрес Оставить комментарий

Для обнаружения и диагностики неисправностей электродвигателей могут использоваться различные измерительные приборы. В частности, тестер сопротивления изоляции (или мегомметр), широко известный под торговым названием Megger, может предоставить важную информацию о состоянии изоляции двигателя. На промышленном объекте рекомендуемая процедура заключается в проведении периодических испытаний и регистрации результатов, чтобы можно было обнаружить и исправить разрушительные тенденции, чтобы предотвратить сбои и длительные простои.

Тестер сопротивления изоляции напоминает обычный омметр. Но вместо типичного испытательного напряжения в три вольта, полученного от внутренней батареи и присутствующего на датчиках, мегомметр обеспечивает гораздо более высокое напряжение. Он применяется в течение установленного периода времени. Ток утечки через изоляцию, выраженный в виде сопротивления, отображается так, чтобы его можно было изобразить в виде графика. Это испытание может проводиться на проложенном или намотанном кабеле, инструментах, приборах, трансформаторах, подсистемах распределения электроэнергии, конденсаторах, двигателях и любом типе электрического оборудования или проводки.

Испытание может быть неразрушающим для оборудования, находящегося в эксплуатации, или длительным при повышенном напряжении для испытаний прототипов до разрушения. При использовании меггера требуется некоторое обучение. Необходимо соблюдать правильные настройки, процедуры подключения, продолжительность испытаний и меры предосторожности, чтобы избежать повреждения оборудования или поражения электрическим током оператора или коллег.

Испытываемый двигатель должен быть обесточен и отсоединен от всего оборудования и проводки, которые не подлежат испытанию. Помимо аннулирования теста, такое постороннее оборудование может быть повреждено приложенным напряжением. Кроме того, ничего не подозревающие люди могут подвергнуться воздействию опасной электрической энергии. Это связано с тем, что прикладываемые напряжения обязательно высоки.

Вся проводка и оборудование имеют присущую им емкость, которая, как правило, значительна для больших двигателей. Поскольку оборудование фактически представляет собой накопительный конденсатор, важно, чтобы оставшаяся электрическая энергия отводилась до и после каждого испытания. Для этого перед повторным подключением источника питания зашунтируйте соответствующий провод(а) на землю и между собой. Устройство должно быть разряжено не менее четырех раз в течение всего времени подачи испытательного напряжения.

Меггер способен подавать различные напряжения, и уровень должен быть скоординирован с типом тестируемого оборудования и областью запроса.