Способы сушки изоляции электрических машин

Общие положения. В процессе эксплуатации, транс­портировки и хранения изоляционные конструкции элек­трических машин подвергаются воздействию окружаю­щей среды. При этом они увлажняются. Попадание вла­ги в обмотку приводит к ухудшению диэлектрических характеристик изоляции и преждевременному выходу электрической машины из строя.

Практически сопротивление изоляции обмоток элек­трических машин напряжением до 500 В должно быть не ниже 0,5 МОм. Если перед пуском сопротивление изоляции обмоток окажется ниже нормированного, то машину следует подсушить. Существует несколько спо­собов сушки: конвективная (в сушильных шкафах), то­ковая, потерями в стали статора и др.

В процессе сушки обмоток любым способом необходи­мо контролировать температуру сушки и сопротивления изоляции. При этом температура должна быть не выше предельно допустимой для данного класса нагревостойкости изоляции.

В первый период сушки сопротивление изоляции обмоток несколько снижается, если изоляция была увлажнена. Затем, когда на­чинается удаление влаги из изоляции, оно возрастает и при достижении равновес­ной влажности стабилизи­руется. Сушка считает­ся оконченной, если значе­ние сопротивления изоляции остается неизменным в тече­ние 1–2 ч.

Если обмотка электрической машины сильно увлаж­нена и сопротивление изоляции после сушки остается ниже нормы, следует провести циклическую сушку. В этом случае процесс сушки складывается из периоди­ческих нагреваний и охлаждений обмотки. При охлаж­дении обмотки влага переходит от более нагретых вну­тренних участков к поверхности и процесс сушки уско­ряется.

Конвективный способ сушки осуществляется в спе­циальных сушильных шкафах. В качестве источников тепла могут служить пар, электроэнергия или газ. Во всех случаях теплоносителем является нагретый воздух. При этом способе сушки тепло передается от статора к обмотке, поэтому наружные ее слои высыхают бы­стрее, чем внутренние. Для более равномерного удале­ния влаги из изоляции следует температуру в сушиль­ном шкафу поднимать постепенно.

Токовый способ сушки заключается в пропускании по обмоткам электрического тока пониженного напря­жения (15–20%) . При этом тепло генерируется не­посредственно в проводниках обмотки и влага первона­чально удаляется из центра изоляционной конструкции. Сушке может быть подвергнута собранная машина или один статор. Источник питания может быть как посто­янного, так и переменного тока. В случае сушки пере­менным током тепло дополнительно выделяется в стали статора за счет потоков рассеивания.

Токовая сушка может проводиться однофазным или трехфазным током. Схема соединения обмоток статора асинхронного двигателя при сушке приведена на рисунке 35. Практически в каче­стве источника питания для сушки может быть использо­ван сварочный трансфор­матор.

Рисунок 35 - Схема токовой суш­ки изоляции обмоток электри­ческих машин: 1 – обмотка; 2 – индукционный регулятор

Рисунок 36- Схема сушки изоля­ции обмоток электрических ма­шин потерями в стали: 1 – статор машины; 2 – намагничи­вающая обмотка

Токовый метод значи­тельно сокращает продол­жительность сушки по сравнению с конвективным.

Сушка способом индукционных потерь. При этом спо­собе нагревание машины осуществляется индукционны­ми токами, возникающими при пропускании переменного тока по специальной намагничивающей обмотке, на­мотанной на статор. Намагничивающую обмотку выпол­няют изолированным проводом. Для регулирования тем­пературы нагрева узла намагничивающую обмотку секционируют. Схема сушки статора приведена на ри­сунке 36. Число витков намагничивающей обмотки оп­ределяют по формуле:

где: – напряжение источника питания, В;

– частота, Гц;

– магнитная индукция в спинке статора, Т;

– поперечное сечение спинки статора, м²,

В первый момент сушки для ускорения разогрева статора нужно увеличивать индукцию до 0,7–0,9 Т, а затем при достижении необходимой температуры переключением на большее число витков уменьшить до 0,4–0,5 Т.