電動機絕緣電阻檢測及故障處理

陳兆明

(大連國通電氣有限公司，遼寧大連116600)

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電動機絕緣電阻檢測及故障處理

陳兆明

(大連國通電氣有限公司，遼寧大連116600)

絕緣材料的絕緣強度是絕緣材料的重要性能指標。電機是由繞組和鐵心構成的，兩者之間是由絕緣材料隔開的，所以絕緣結構就成為電機的重要組成部分，同時，絕緣結構也是電機的一個薄弱環節。現結合相關標準，介紹了電動機絕緣電阻的檢測和有關絕緣故障的處理方法，為技術人員進行電動機絕緣的檢測和維護提供了參考。

絕緣材料；電動機；絕緣電阻；檢測

0 引言

長期沒有運行的電動機，在起動前應測量絕緣電阻。新投入或大修后的電動機在投入運行前，也應該進行絕緣電阻的檢查。電動機繞組對鐵心，外殼以及各繞組之間都是絕緣的，但這種絕緣是相對的，絕緣電阻就是反映在一定直流電壓作用下，泄漏電流的大小。泄漏電流越大，絕緣電阻越低。絕緣材料的潮濕與臟污，將使泄漏電流增加，絕緣電阻降低。所以，測量繞組的絕緣電阻，就能檢查出繞組絕緣的受潮及臟污情況，它是衡量電動機能否安全運行的一個重要參數。

GB/T 1032—2012《三相異步電動機試驗方法》中第5.1項，另外在GB/755—2009《旋轉電機 定額和性能》，GB/14711—2013《中小型旋轉電機通用安全要求》，GB/12350—2009《小功率電動機的安全要求》等國家強制性標準中，都給出了具體要求。

1 電動機絕緣電阻檢測試驗

1.1 試驗儀表的選擇要求

測量絕緣電阻的儀表稱為絕緣電阻表，簡稱兆歐表，其規格是按其所發出的額定電壓值來確定的。電機試驗常用的有250V、500V、1000V、2500V四種，高壓電機還要用到5000V和10000V兩種。測量電機繞組絕緣電阻時，不同電壓等級的電機應選用不同規格的兆歐表，表1為GB/T 1032—2012《三相異步電動機試驗方法》中的選用規定。另外，在測量埋置在繞組內和其他發熱元件中的熱敏元件等的絕緣電阻時，一般應選用250V規格的兆歐表。

表1 兆歐表選用規定

1.2 測量方法及注意事項

1.2.1 儀表在使用前的檢查

使用前，先檢查表和其引出線是否正常。將兩條引出線短路，搖動儀表或打開儀表電源開關，進入測量狀態，儀表的指針偏轉到0處，再將兩條引出線斷開進行測量，指示為∞，則說明正常，如圖1所示。為避免引線之間的絕緣不良，影響測量結果的判定，應使用兩條單獨的絕緣導線，即不允許使用雙絞線。

圖1 儀表在使用前的檢查方法

1.2.2 繞組絕緣電阻的測量方法和注意事項

對于籠型轉子電動機，只測量定子繞組的絕緣電阻；對于繞線轉子電動機，應分別測量定子繞組和轉子繞組以及集電環間的絕緣電阻。

1.2.2.1 電機對地絕緣電阻的測量

繞組與金屬機殼之間的絕緣電阻簡稱“對地絕緣”。測量前，將三相繞組按運行時的要求連接(三角形或星形)或用裸導線將所有出線端連接在一起，然后進行接線和測量，如圖2所示。

圖2 電機對地絕緣電阻測量接線

(1)儀表的L端與被測繞組相接，E端與金屬相接。

(2)測量時，對于手搖發電的兆歐表，其轉速應保持在120r/min左右。

(3)讀數應在儀表指針達到穩定以后(GB/T 1032—2012《三相異步電動機試驗方法》中第5.1.1.3)規定為試驗電壓事假1min后)讀取。同時記錄繞組溫度(冷態測量時為環境溫度)

(4)測量之后，用導體對被測繞組與金屬機殼之間放電后拆下引接線。直接拆線有可能被儲存的電荷電擊，特別是大容量的高壓電機。

1.2.2.2 測量繞組各相之間的絕緣電阻

繞組各相之間的絕緣電阻簡稱為“相間絕緣”，此時三相繞組的頭、尾均應引出到機殼外，各相繞組不進行連接。儀表的兩個引接線分別與兩相繞組的一個出線端相接，剩余一相繞組應與機殼相連。如圖3所示，分三次完成全部測量。測量和讀數方法同1.2.2.1規定，注意每次測量后拆線前要對地放電。

圖3 電機繞組各相之間絕緣電阻測量

1.3 絕緣電阻測量結果的判定

繞組絕緣電阻的最小限值大小與測量時繞組的溫度有關，另外還與電機的用途，使用環境(主要是環境相對濕度)工作方式等有關。

對于測量時繞組的溫度，分常溫下的冷態和額定負載運行到熱穩定狀態兩種。若測量值較小，應考慮電機繞組是否受潮，若有受潮跡象，應對繞組進行烘干后再次測量并用于考核。

1.3.1 普通用途電機的考核標準

(1)熱態絕緣電阻最小允許值

在熱狀態下所測得的絕緣電阻RM(MΩ)應不小于用式(1)所求得的數值

RM=U/(1000+P/100)

(1)

式中，U—電機繞組的額定電壓(V)；P—電機的額定容量(kW)。

因中型以下電機的容量在3000kW以下，使上式中的P/100遠小于1000，所以可以認為1000+P/100≈1000。

因此，中型以下電機絕緣電阻最小允許值的考核標準可用如下簡略公式

RM=U/1000

(2)

在GB/14711—2013《中小型旋轉電機通用安全要求》中規定，若用式(1)計算所得數值小于0.38MΩ，則應以0.38MΩ作為最小允許值，對于額定電壓為220V的交流電機，用上式計算為0.22MΩ，但仍應用0.38MΩ作為考核標準。

(2)冷態絕緣電阻最小允許值

在GB/14711—2013《中小型旋轉電機通用安全要求》中規定，對額定電壓≤1kV的低壓電機，應≥5MΩ，對額定電壓>1kV的高壓電機，應≥50MΩ。

絕緣電阻與溫度關系很大。溫度升高，絕緣電阻將下降，溫度降低，絕緣電阻將升高。對500V以下的電動機，溫度低于75℃的冷態絕緣電阻應相應增高。

表2 標準值參考

2 電動機絕緣故障處理

2.1 絕緣電阻偏低對電動機的影響

(1)槽絕緣電阻偏低，則導致繞組接地故障；

(2)層間絕緣和端部絕緣電阻偏低，則引起相間短路；

(3)漆包線外層的漆膜破損，造成匝間短路；

2.2 絕緣電阻偏低的處理

當運行中電機的絕緣電阻過低時，對電機進行清掃、清洗、浸漆等工作的目的就在于提高電機的絕緣強度和機械強度，當然也包括提高耐潮性能、導熱性能以及化學穩定性。另外，電機繞組在槽內的固定、端部的綁扎等都是為了使繞組具有良好的機械強度和整體性，并以此來保證良好的絕緣強度。具體可參考如下。

(1)受潮或水滴入電動機內部，應烘干處理。

(2)繞組有油污，可用汽油清洗，定子繞組上有灰塵，先用軟毛刷清掃，再用壓縮空氣吹去灰塵及碳化物。

(3)接線盒絕緣接線板損壞應更換；引出線和接線盒內絕緣不良，應用絕緣材料重新包扎。

(4)絕緣脫落，受機械損傷或化學腐蝕時，先找到脫落或受傷點，再進行修補刷漆。電動機繞組絕緣老化，應重新浸漆，烘干或重新繞制。

(5)對于被油泥，塵垢嚴重污染、粘接的繞組，應先清洗干凈，然后再烘干，浸漆和再烘干處理。

3 結語

電動機絕緣材料的絕緣性能高低，事關電動機是否能夠安全有效運行。通過對電動機絕緣電阻的測定，可以為電動機運行提供可靠的保證信息。對絕緣故障的電機，采取措施進行處理維護，可以降低設備的停機率，從而會使生產更安全、更高效。

[1] 才家剛，吳亞旗.三相異步電動機試驗檢測技術手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2014.

[2] 高慶敏.電氣防火技術[M].北京：機械工業出版社，2012.

[3] 許實章.電機學[M]第3版.北京：機械工業出版社，2011.

[4] 楊萬青，劉建忠.實用異步電動機設計安裝與維修[M].北京：機械工業出版社，1996.

[5] 上海電器科學研究所中小型電機設計手冊編寫組.中小型電機設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1994.

Detection and Fault Treatment for Insulation Resistance of Motor

ChenZhaoming

(Dalian Guotong Electric Co ., Ltd ., Dalian 116600, China)

The dielectric strength is important performance index of insulation material. The electric motor consists of windings and iron core, and they are separated by insulation material. Therefore, insulation structure is the important component of motor, and it is a weakness link of motor. This paper introduces the detection of insulation resistance and the handling method of relative insulation fault combined with relevant standards. They can provide

for engineering technicians in detection and maintenance of motor insulation.

Insulation material；electric motor；insulation resistance；detection

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2016.06.12

TM303.4

B

1008-7281(2016)06-0037-003

陳兆明 男 1972年生；畢業于沈陽工業大學電機電器及其控制專業，現從事電氣產品質量管理及設備維護工作.

2016-05-29