电机绝缘结构的故障诊断

王　　安

中图分类号

TM303

　文献标识码

　文章编号

1008 - 0155 (2001) 06 - 0084 - 02

　　1 　绝缘老化

造成电机绝缘老化的因素很多 ,主要有 :

热因素、

电因素、

机械因素和环境等因素。在

这些因素的综合作用下 ,绝缘结构产生了各种
老化现象。美国、

加拿大、

日本等国的调查和

统计表明 ,使用了 10 —20A 的电动机。绝缘
故障显著上升并且是和老化一起发生的。

11 热老化

绝缘材料在运行中 ,因长期受热会产生各

种物理和化学变化 (如挥发、

裂解、

起层、

龟裂

等) ,导致材料变质而老化。热老化速度与绝
缘受热温度密切相关 ,温度越高老化越快。一
般情况是 ,超过允许最高温度每 8 ℃热老化速
度会加快一倍。此外 ,电机反复启动使绝缘结
构反复受到热循环作用 ,线圈绝缘也会反复机
械变形而疲劳破坏。

12 电老化

主要表现为局部放电、

漏电和电腐蚀。局

部放电现象的产生是由于电机内部电场的不

均匀分布所造成的。由于在绝缘层内 ,线圈与
铁芯之间存在空隙 ,这些均会使电场集中引起
局部放电。局部放电能在绝缘层内产生十分
微细的树枝状放电途径 ,并造成放电区域的绝
缘腐蚀 ,不断地放电将使腐蚀孔加深 ,与其它
空隙的桥接使老化规模扩大。最终导致绝缘
的破坏。漏电老化则是在有电位差的绝缘表
面上形成炭化电路 (漏电途径) ,而使绝缘丧失
其功能。当绝缘结构表面污染或附有异物时 ,

在有电位差的部分产生泄漏电流而发热 ,使一
部分绝缘材料分解成碳化物。电腐蚀最常见
的例子是电晕 ,通常发生在变压器绕组端或线
圈出槽口的地方 ,这也是由局部电场集中引起
的。

13 机械老化

机械老化主要表现在绝缘结构的疲劳、

裂

纹、

松弛、

磨损等。它是在启动时电磁力和热

应力、

运行中的振动、

热循环等原因所产生的。

电机启动时 ,电磁力在线圈绝缘内产生很大的
应力 ,在弯曲和挤压应力反复作用下 ,线圈绝
缘层往往产生疲劳甚至断裂。热老化引起绝
缘收缩和绝缘层蠕变收缩将导致绝缘松动 ,造
成了线圈端部和槽内部分的绝缘磨损。由于
启动、

停机以及负载变化的热循环 ,在线圈的

绝缘层和导线之间因膨胀系数不同而产生热
应力 ,导致绝缘与导线之间剥离而形成空隙 ,
这些空隙又导致局部放电的增加和散热困难。

14 环境老化

主要表现为灰尘、

油污、

盐分及其它腐蚀

性物质对绝缘的污染和侵蚀 ,以及绝缘吸湿或
表面凝露。它们会导致绝缘电阻的降低和介
质损耗的增加 ;随着电机老化程度的增加 ,绝
缘对于环境的敏感将更加明显 ,此时环境因素
将对电机绝缘老化起催化作用。

老化的表征是由于吸湿、

变质、

污损使绝

缘电阻降低 ;泄漏电流增加和 tgδ增加 ,由于
绝缘层脱壳、

剥落、

龟裂造成局部放电量增加 ,

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技术与经济 　　　　　　　　　　

《内蒙古煤炭经济》　　　　　　　　　2001 年第 6 期