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防爆电机  

2014.01.15

潮湿环境中低压防爆电机的防水防潮及干燥工艺性分析

随着防爆电机在恶劣工作环境下运用越来越多,由于使用不当和保养维护不到位等引起的电机故障而造成的损失也在逐渐增多。对于在潮湿环境中运行的防爆电机来说,避免水在电机内部积聚,维持电机线圈干燥和绝缘的稳定是保证电机长久、安全运行的决定因素。本文从电机外部防水、内部防潮、干燥方法三方面来分析电机的防水防潮及干燥工艺。

1 潮湿环境中防爆电机内部水份的来源及其危害

1.1 水份的来源

潮湿环境较正常环境来说,水份更容易进入电机内部,归纳起来水份的来源主要有以下几种:(1)户外运行的电机,直接受到雨淋,少量水份通过隔爆面的间隙进入电机内部;(2)潮湿环境中当电机停止工作后,潮气进入电机内部进而结露;(3)长时间存放的电机因潮气进入易受潮结露;(4)恶劣环境中工作的电机可能遭受水淹、浸泡等事故引起水份进入;(5)电机生产过程中未按工艺要求进行预烘或者浸漆后烘干不彻底造成的绝缘毛细孔中水份残存。

1.2 电机内部存在水份引起的危害

对于防爆电机来说,良好的绝缘是电机安全运行的前提条件,在绕组定子中无论是槽绝缘、层间绝缘、相间绝缘还是绑扎带以及电源引出线的外层,都有大量的毛细孔,很容易吸收空气中的潮气,降低自身的绝缘性能并使绝缘导热性变差,引起绝缘击穿进而损坏电机,造成人身、设备安全事故。相对湿度高易使表面凝附水膜,湿度高于95%以上时,电机内部经常凝聚水滴,使金属件易锈蚀,润滑脂受潮变质,绝缘材料有的受潮膨胀,有的发软发粘,机械和电气性能恶化,容易发生绝缘击穿和表面闪络。另外,在高湿环境下,霉菌也易滋长,而霉菌的分泌物能腐蚀金属和绝缘材料,使绝缘迅速恶化,引起短路事故。

2 防爆电机的外壳防水措施

防爆电机的防水保护对象主要是电机外壳,电机防水性能的好坏取决于外壳上所做的防护。为了减少水份存在于电机内部,在外壳防水工艺上一般通过两方面来解决,首先是采取措施防止水份的进入;其次是在水份进人后如何及时有效的排出。围绕这两方面,我们可以在外壳上进行如下有效防护:(1)电机轴伸处增加挡水环或者防雨帽。(2)采用防尘、防水效果更好的轴面油封代替普通v形环。(3)特殊安装方式的电机,如V1电机须在风罩上加装顶罩。(4)在止口隔爆面处增加密封圈。(5)在电机的重要接合面及定子上紧固螺钉孑L处涂密封胶。(6)在定子上增加防爆呼吸排水阀。

3 防爆电机的内部防潮工艺分析

经过电机外壳的防水保护,在很大程度上避免了水份进人电机内部,但是由于材料自身所含水份及透过外壳的种种防护进入电机内部的水份和潮气对电机绝缘的影响也是不可小觑的。绝缘质量特别是有机绝缘的质量,主要关系于其所包含的残余气隙和水份,而水份的存在会使绝缘电阻和耐电强度下降,促使热老化加剧及局部放电电压的降低,因此在电机内部仍然需要进行防潮处理。

实践表明,在一般绝缘中极少量水份的存在是不可避免的,但水份集中于纤维素的管壁上,比存在于内部空间中具有更大的危害作用,更易促进材料的劣化。这就要求我们对绕组的防潮进行严格处理,尽量减少绝缘毛细孔中的水份,使水份得到正常的排出而不出现在局部特别集中的问题。

电机内部的防潮一般采取以下工艺措施:(1)采用多次涂漆工艺而形成多层次漆膜层的电磁线,使孔隙得到不断的填充和遮蔽,从而减少孑L隙的数量,提高防潮性能。(2)对连接点处裸铜部分用聚酯玻璃漆布带绕包,增加绝缘厚度以提高防潮性能。(3)采用VPI浸漆处理工艺替代普通沉浸浸漆工艺,以便更好的对电磁线本身存在的漆膜孔隙和其它绝缘间隙进行涂覆、遮蔽和填充,大大提高电机的防潮性能。(4)对于特殊用途的电机如船用电机,在绕组端部喷两遍防霉菌漆。(5)在电机上增加防潮加热带来防止线圈结露,预防电机受潮,保证电机正常运行。

4 防爆电机受潮后的干燥方法

潮湿环境中线圈受潮致使绝缘性能降低是造成电机烧毁的主因,因此对于长时间存放,遭受浸泡、水淹等事故或者经测量绝缘电阻值低于0.5 MQ的电机,在未经修理或者干燥处理前,不能够直接使用。应在专业人员指导下对电机进行干燥处理,等绝缘电阻恢复到正常值后方可继续开机使用。通常选用以下几种方法对受潮电机进行干燥处理:循环热风干燥法、灯泡烘烤干燥法、交流电干燥法、低压直流干燥法、铁损干燥法。

(1)循环热风干燥法。利用隔热材料做成一个干燥室,上面留有出风口,侧面有进风口,进风口与加热室相连通。在加热室内设置3 kW左右的220V加热器,利用吹风机将加热室内的热风吹人干燥室内对受潮电机进行烘干。干燥室内热风温度应控制在100。C左右,不宜过高。

(2)灯泡烘烤干燥法。在隔热材料做成的开有出气孔和温度计插孑L的干燥室内,安装数盏白炽灯泡或者红外线灯泡,功率按照每立方米箱体体积约4~5 kW配置对受潮电机进行烘烤。可以在周围烘烤,也可以将电机转子抽出将白炽灯泡放人定子内腔进行烘烤,但应注意灯泡不能太靠近线圈,以防烧坏线圈。可在电动机外壳上盖上帆布等物进行保温。

(3)交流电干燥法。将电机转子抽出,把三相低压交流电通人三相绕组中。电压值应为绕组额定电压的7% 一15%,电流应不超过绕组额定电流的5O% 一7O%,为避免电流过大,应在三相线路中串联电流表,如果电流过大,及时调低电压再进行干燥,调压用变压器最好用感应变压器。

(4)低压直流干燥法。把电机的三相绕组相互串联起来,接上直流电源进行干燥。通入的电流应不超过该电机绕组额定电流的50% ~70%,为避免拉闸与合闸时的自感电动势击穿线圈绝缘,必须串接变阻器。

(5)铁损干燥法。电机的铁损干燥法分带转子干燥和不带转子干燥两种。前者适用于小容量电机,后者适用于大容量电机。干燥时可在定子上绕以励磁线圈,通人单相交流电,使定子铁心产生磁通而发热。

铁损干燥法比较安全、可靠,一般在电机安装前应用此法对其进行干燥处理,但对容量较小的电机则不太适用,因为采用此法干燥容量较小的电机,需要较多的励磁线圈。对受潮很严重的电动机不宜采用电流干燥法进行干燥处理,但无论采取何种方法,都必须随时监视温度和绝缘电阻,并做好记录。在干燥过程中,绝缘电阻一般先降低,然后逐渐升高,在持续至少5 h不变后,方可认为干燥结束。

5 结束语

在潮湿环境中运行的防爆电机,为保证安全运行、延长使用寿命,更应该经常检查、维护,防患于未燃。在防水、防潮及干燥处理方面,可以根据实际情况采取合理的措施,或者在上述方法的基础上进行改进和创新,作进一步的优化,以求更科学、更安全、更便捷的达到满意的效果。



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