电动机绝缘电阻检测及故障处理

陈兆明

(大连国通电气有限公司，辽宁大连116600)



电动机绝缘电阻检测及故障处理

陈兆明

(大连国通电气有限公司，辽宁大连116600)

绝缘材料的绝缘强度是绝缘材料的重要性能指标。电机是由绕组和铁心构成的，两者之间是由绝缘材料隔开的，所以绝缘结构就成为电机的重要组成部分，同时，绝缘结构也是电机的一个薄弱环节。现结合相关标准，介绍了电动机绝缘电阻的检测和有关绝缘故障的处理方法，为技术人员进行电动机绝缘的检测和维护提供了参考。

绝缘材料；电动机；绝缘电阻；检测

0 引言

长期没有运行的电动机，在起动前应测量绝缘电阻。新投入或大修后的电动机在投入运行前，也应该进行绝缘电阻的检查。电动机绕组对铁心，外壳以及各绕组之间都是绝缘的，但这种绝缘是相对的，绝缘电阻就是反映在一定直流电压作用下，泄漏电流的大小。泄漏电流越大，绝缘电阻越低。绝缘材料的潮湿与脏污，将使泄漏电流增加，绝缘电阻降低。所以，测量绕组的绝缘电阻，就能检查出绕组绝缘的受潮及脏污情况，它是衡量电动机能否安全运行的一个重要参数。

GB/T 1032—2012《三相异步电动机试验方法》中第5.1项，另外在GB/755—2009《旋转电机 定额和性能》，GB/14711—2013《中小型旋转电机通用安全要求》，GB/12350—2009《小功率电动机的安全要求》等国家强制性标准中，都给出了具体要求。

1 电动机绝缘电阻检测试验

1.1 试验仪表的选择要求

测量绝缘电阻的仪表称为绝缘电阻表，简称兆欧表，其规格是按其所发出的额定电压值来确定的。电机试验常用的有250V、500V、1000V、2500V四种，高压电机还要用到5000V和10000V两种。测量电机绕组绝缘电阻时，不同电压等级的电机应选用不同规格的兆欧表，表1为GB/T 1032—2012《三相异步电动机试验方法》中的选用规定。另外，在测量埋置在绕组内和其他发热元件中的热敏元件等的绝缘电阻时，一般应选用250V规格的兆欧表。

表1 兆欧表选用规定

1.2 测量方法及注意事项

1.2.1 仪表在使用前的检查

使用前，先检查表和其引出线是否正常。将两条引出线短路，摇动仪表或打开仪表电源开关，进入测量状态，仪表的指针偏转到0处，再将两条引出线断开进行测量，指示为∞，则说明正常，如图1所示。为避免引线之间的绝缘不良，影响测量结果的判定，应使用两条单独的绝缘导线，即不允许使用双绞线。

图1 仪表在使用前的检查方法

1.2.2 绕组绝缘电阻的测量方法和注意事项

对于笼型转子电动机，只测量定子绕组的绝缘电阻；对于绕线转子电动机，应分别测量定子绕组和转子绕组以及集电环间的绝缘电阻。

1.2.2.1 电机对地绝缘电阻的测量

绕组与金属机壳之间的绝缘电阻简称“对地绝缘”。测量前，将三相绕组按运行时的要求连接(三角形或星形)或用裸导线将所有出线端连接在一起，然后进行接线和测量，如图2所示。

图2 电机对地绝缘电阻测量接线

(1)仪表的L端与被测绕组相接，E端与金属相接。

(2)测量时，对于手摇发电的兆欧表，其转速应保持在120r/min左右。

(3)读数应在仪表指针达到稳定以后(GB/T 1032—2012《三相异步电动机试验方法》中第5.1.1.3)规定为试验电压事假1min后)读取。同时记录绕组温度(冷态测量时为环境温度)

(4)测量之后，用导体对被测绕组与金属机壳之间放电后拆下引接线。直接拆线有可能被储存的电荷电击，特别是大容量的高压电机。

1.2.2.2 测量绕组各相之间的绝缘电阻

绕组各相之间的绝缘电阻简称为“相间绝缘”，此时三相绕组的头、尾均应引出到机壳外，各相绕组不进行连接。仪表的两个引接线分别与两相绕组的一个出线端相接，剩余一相绕组应与机壳相连。如图3所示，分三次完成全部测量。测量和读数方法同1.2.2.1规定，注意每次测量后拆线前要对地放电。

图3 电机绕组各相之间绝缘电阻测量

1.3 绝缘电阻测量结果的判定

绕组绝缘电阻的最小限值大小与测量时绕组的温度有关，另外还与电机的用途，使用环境(主要是环境相对湿度)工作方式等有关。

对于测量时绕组的温度，分常温下的冷态和额定负载运行到热稳定状态两种。若测量值较小，应考虑电机绕组是否受潮，若有受潮迹象，应对绕组进行烘干后再次测量并用于考核。

1.3.1 普通用途电机的考核标准

(1)热态绝缘电阻最小允许值

在热状态下所测得的绝缘电阻RM(MΩ)应不小于用式(1)所求得的数值

RM=U/(1000+P/100)

(1)

式中，U—电机绕组的额定电压(V)；P—电机的额定容量(kW)。

因中型以下电机的容量在3000kW以下，使上式中的P/100远小于1000，所以可以认为1000+P/100≈1000。

因此，中型以下电机绝缘电阻最小允许值的考核标准可用如下简略公式

RM=U/1000

(2)

在GB/14711—2013《中小型旋转电机通用安全要求》中规定，若用式(1)计算所得数值小于0.38MΩ，则应以0.38MΩ作为最小允许值，对于额定电压为220V的交流电机，用上式计算为0.22MΩ，但仍应用0.38MΩ作为考核标准。

(2)冷态绝缘电阻最小允许值

在GB/14711—2013《中小型旋转电机通用安全要求》中规定，对额定电压≤1kV的低压电机，应≥5MΩ，对额定电压>1kV的高压电机，应≥50MΩ。

绝缘电阻与温度关系很大。温度升高，绝缘电阻将下降，温度降低，绝缘电阻将升高。对500V以下的电动机，温度低于75℃的冷态绝缘电阻应相应增高。

表2 标准值参考

2 电动机绝缘故障处理

2.1 绝缘电阻偏低对电动机的影响

(1)槽绝缘电阻偏低，则导致绕组接地故障；

(2)层间绝缘和端部绝缘电阻偏低，则引起相间短路；

(3)漆包线外层的漆膜破损，造成匝间短路；

2.2 绝缘电阻偏低的处理

当运行中电机的绝缘电阻过低时，对电机进行清扫、清洗、浸漆等工作的目的就在于提高电机的绝缘强度和机械强度，当然也包括提高耐潮性能、导热性能以及化学稳定性。另外，电机绕组在槽内的固定、端部的绑扎等都是为了使绕组具有良好的机械强度和整体性，并以此来保证良好的绝缘强度。具体可参考如下。

(1)受潮或水滴入电动机内部，应烘干处理。

(2)绕组有油污，可用汽油清洗，定子绕组上有灰尘，先用软毛刷清扫，再用压缩空气吹去灰尘及碳化物。

(3)接线盒绝缘接线板损坏应更换；引出线和接线盒内绝缘不良，应用绝缘材料重新包扎。

(4)绝缘脱落，受机械损伤或化学腐蚀时，先找到脱落或受伤点，再进行修补刷漆。电动机绕组绝缘老化，应重新浸漆，烘干或重新绕制。

(5)对于被油泥，尘垢严重污染、粘接的绕组，应先清洗干净，然后再烘干，浸漆和再烘干处理。

3 结语

电动机绝缘材料的绝缘性能高低，事关电动机是否能够安全有效运行。通过对电动机绝缘电阻的测定，可以为电动机运行提供可靠的保证信息。对绝缘故障的电机，采取措施进行处理维护，可以降低设备的停机率，从而会使生产更安全、更高效。

[1] 才家刚，吴亚旗.三相异步电动机试验检测技术手册[M].上海：上海科学技术出版社，2014.

[2] 高庆敏.电气防火技术[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3] 许实章.电机学[M]第3版.北京：机械工业出版社，2011.

[4] 杨万青，刘建忠.实用异步电动机设计安装与维修[M].北京：机械工业出版社，1996.

[5] 上海电器科学研究所中小型电机设计手册编写组.中小型电机设计手册[M].北京：机械工业出版社，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

陈兆明 男 1972年生；毕业于沈阳工业大学电机电器及其控制专业，现从事电气产品质量管理及设备维护工作.

2016-05-29