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如何通过引线保护减少电机故障?
时间:2021-07-23 07:59

导线是电机产品的重要组成部分,尤其是对于大功率、高电压的产品,导线的选择和保护更为重要。广义来说,导线由导体和绝缘体组成,是一个相对简单的项目。但是,从需求和合规性的分析来看,满足不同工作条件的需求并不是一件简单的事情。最直接的要求是导体的材料和直径能满足载流要求,绝缘层的电气强度、耐老化和耐腐蚀性能能满足要求。因此,电机产品引线的选择应结合产品本身和实际工况进行考虑。

对于电机产品,不同电压产品应选择不同公差等级的引线。最直观的对比就是高压电机和低压电机使用的引线的区别。显然,高压电机的引线绝缘层要厚得多。

在实际生产、加工和使用过程中,电机的导线会受到一定程度的损坏,如导线的绝缘皮损坏,导线被压缩后导体部分断裂,一些导体在连接过程中没有得到充分利用。我们要强调的是,导线的任何损坏都有可能对电机造成伤害,导线应该是电机制造商和用户的重点保护对象。

电线电缆常见的故障问题分析

绝缘应潮湿。这种情况也很常见,通常发生在直埋或排气管中的电缆接头处。比如不合格的电缆接头和潮湿气候下制作的接头,会造成水或水蒸气进入接头,在长时间的电场作用下形成水树枝(本文详细介绍),逐渐破坏电缆的绝缘强度,造成故障。

外部损坏。根据近年来的运行分析,特别是经济高速发展的海浦东,相当一部分电缆故障是由机械损坏造成的。比如安装时施工不规范,容易造成机械损伤;在直埋电缆上进行土木工程施工,在运行中容易损坏电缆。有的时候,如果损坏不严重,需要几个月甚至几年的时间才能使受损部位完全突破形成故障;有时,如果损坏严重,可能会发生短路故障,直接影响安全生产。

长期低过载运行。过载运行时,由于电流的热效应,当负载电流通过电缆时,必然会引起导体发热。同时,电荷的趋肤效应、钢装甲的涡流损耗和介质损耗也会产生额外的热量,使电缆的温度升高。长期超负荷运行时,温度过高会加速绝缘老化,甚至绝缘会击穿。特别是在炎热的夏季,电缆的温升往往会导致电缆的弱绝缘先击穿,因此夏季电缆故障较多。

化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱效应的区域时,电缆的铠装、铅皮或外保护层经常被腐蚀,保护层长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,导致保护层失效,绝缘降低,电缆失效。

环境和温度。电缆所处的外部环境和热源也会导致电缆温度过高,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,经常会发生由人员直接失误造成的电缆接头故障。在制作电缆接头的过程中,如果有一些原有的网,如接头压接松动、发热不足等,电缆头的绝缘会降低,从而导致事故的发生。

为何会出现电气树枝击穿?

在高电场强度的作用下,绝缘某一区域形成的枝晶被局部破坏。在电场的持续作用下,树枝状微通道沿电场方向贯穿整个绝缘。它通常决定绝缘寿命

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份可出现各种颜色。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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