上海西门子开关电源授权总代理

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我们在上一篇推文中给大家介绍了电机绝缘测试的基本原理以及影响绝缘的几个重要的因素。

在接下来的推文中将给大家介绍绝缘测试的相关条件准备、测量电路介绍、测试方法等。

安全须知

绝缘电阻测试包含了高压直接作用于电机绕组，由于电机绕组具有容性和感性特性，有可能导致潜在危险。在推荐的实操不可能涵盖安全的方方面面，测试人员需要参考相关标准与规范；电机制造商的操作手册；协会；公司及政府规范。

在做任何测试之前，绕组绝缘必须进行放电。在放电电流基本达到为0并且在接地拆除（一般来讲，绕组应该总是保持接地的）之后的可测量到的电压要小于约20V。

在测试完成之后，绕组需要通过相应的匹配电阻（其大小需要限制瞬态电流）进行放电。推荐的＊＊＊小放电时间应等于4倍的电压作用时间。需要注意的是测试过程直到绕组完全放电，再无明显电压时才算完成。要求仅在绕组完全放电完成后再进行接下来的测试。

在测试过程中，针对所采用的测试电压必须采取恰当的安全措施。测试设备与绕组之间的导线必须绝缘良好，与大地留有一定的距离，否则表面漏电流及电晕损失将在测试数据中产生误差。基于安全考虑，为避免测量杂散电流，导线可选择带屏蔽的。

禁止人员进入高压区域。推荐人员防护设备的使用，比如带电操作杆，绝缘梯等。若电机的中性点和每套绕组线路终端可操作，在测试过程中，需要将它们互连在一起，以尽可能的减小高压浪涌反射的影响，以防止绕组损坏。

所描述的安全措施无论如何都必须是兼容的。这些仅表明了所包括危险的性质。这正是测试设备使用者的责任：能够完全明确包含于测试过程中的可能存在的风险，保护人员免于伤害，以及评估对设备的损坏风险。

绝缘阻值测量

测量条件

记录测量条件包括：

环境温度；

相对湿度；

　凝露点；

绕组温度；

没有投入运行的持续时间长度；

测试电压；

进行绝缘测试时刻的绕组连接型式等；

同样重要的是将测量值转换到基准温度25℃下的绝缘数值，以利于日后的比较。

对于是否需要电机静止，原则上电机在实际运转过程中所产生的离心力对绝缘阻值存在一定的影响，通常来讲采用电机静止状态下测量。

对于直接水冷却绕组所进行的绝缘测量，需要参考生产商提供的操作手册指导进行。

绝缘测试持续的时间推荐至少为1min。

准备条件

推荐绕组每相都需要隔离断开，独立进行测试。独立测试主要考虑在相间的测试结果的对比。当测试其中一相时，其他两相应该接到如定子铁芯或转子体接的同一个大地中。

推荐的测试电路

　与电机绕组连接的导线、刷握、电缆、开关、电容器、浪涌吸收、电压检测回路变送器及其他外部设备都将极大影响绝缘电阻值的读取。推荐在进行绝缘电阻测量过程中，所有的外部设备都需要断开并接地。在所有情况下，都需要一个共同的大地避免由于接地回路的杂散损耗对绝缘测试带来的不利影响。

当同时测试三相绝缘电阻时，仅能完成相对地的绝缘测试，无法进行相间绝缘测试。

测量方法

直接测量：绝缘电阻测量可通过如下仪表直接进行测量：

具有独立的手柄或电驱动的发电机的直接测量兆欧表

具有独立电池的直接测量兆欧表

具有独立整流电流，通过调节电网供电电压的直接测量兆欧表

　具有独立检流计和电池的电阻桥

计算方式的测量：绝缘电阻采用外部（＊＊＊好是可调节）的直流供电电压通过读取电压表和微安表的读数进行计算。

目前，我们更多采用直接测量的方法。

定子绕组的绝缘电阻极限值推荐

对于西门子电机来讲，表格2－1列出了测量电压及定子绕组的＊＊＊小绝缘电阻和临界绝缘电阻的极限值。

　25℃下定子绕组的绝缘电阻

25℃下的推荐的＊＊＊小绝缘电阻及临界绝缘电阻的极限值

电机绕组额定电压

UN＜2kV

UN＞2kV

测试直流电压／持续时间

500V／1min

新绕组、已清洁绕组或已维修绕组的＊＊＊小绝缘阻值

＞10M　

＞100M

长时间运行后的临界绝缘电阻

0．5　M／kV

5　M／kV

请注意如下信息：

绕组温度在非25℃下进行绝缘电阻测量时，需将测量值换算为参考温度25℃，方能与表格1中的＊＊＊小值及限值对比。

－　温度每上升10K，绝缘电阻减小一半；

－　温度每下降10K，绝缘电阻增加一倍。

干燥且较新的绕组，根据电机大小、规格和额定电压的不同，其绝缘电阻一半介于100．．．2000M之间（额定电压UN＜2kV）。若绝缘电阻接近＊＊＊小值，则可能由潮湿／污染所致。

在这个运行期间，电机绕组的绝缘电阻可能会由于环境和运行的影响而降低到临界绝缘阻值。当绕组温度在25℃时，临界绝缘电阻等于额定电压（kV）乘以对应的临界电阻值。当达到或低于临界绝缘电阻时，绝缘性能下降，将导致电压击穿，需要进行维修，另外较短的时间间隔对绝缘电阻进行再次检查确认。

电机绕组的极化指数限值推荐

针对交流和直流旋转电机的P．I．的推荐的＊＊＊小值在表格2－2中列出。表格2－2是基于绝缘材料的温度绝缘等级的，除非绝缘的励磁绕组外，几乎适用于所有的绝缘材料，与应用无关。

温度绝缘等级为F下的极化指数限值

需要注意的是极化指数主要是反映在测试电压施加于电机绕组绝缘系统的动态过程中所测量的绝缘电流（IT）或绝缘电阻的时间特性。所以极化指数一般在明显存在吸收电流（IA）大型高压绕组电机绝缘系统中采用。

3　绝缘电阻测试的局限性

绝缘电阻测试对于评估一些绝缘问题的出现，诸如污染，潮气吸收，或绕组破损等十分有意义，但是仍具有一定的局限性：

a）绕组的绝缘阻值与绝缘体强度没有直接的联系。除非已经明确损坏，否则很难给出绕组绝缘系统损坏的绝缘阻值。

b）具有较大表面积的终端绕组臂结构的绕组，高速或低速电机，圆形转子磁场绕组或具有换向器的电机，这些类型电机的绝缘阻值有可能低于推荐值。在这些情况下，IRt的历史趋势在评估绝缘条件时是有意义的。

c）在给定测试电压下单一的绝缘电阻测试无法指示出外部污染物在整个绕组上集中或分布的状态。

d）诸如IR和P．I．的绝缘测试并不能侦测出成型绕组由不当的浸漆，周期性热负荷或热损伤而导致的内部孔洞。

e）在电机静止状态下进行绝缘阻值测试时，这些测试无法反映由于旋转引起的问题，比如线圈松动，振动导致端部绕组偏移等。

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