Badania i pomiary silników elektrycznych

Badania i pomiary eksploatacyjne elektrycznych urządzeń napędowych obejmują:

1. Pomiar rezystancji uzwojeń silników oraz współpracujących z nimi maszyn elektrycznych.
2. Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń silników oraz współpracujących z nimi maszyn elektrycznych i innych elementów urządzeń.
3. Sprawdzenie stanu ochrony przeciwporażeniowej.

Pomiar rezystancji uzwojeń silników

Warunki wykonywania pomiarów

Pomiary wykonuje się podczas postoju silników, po odłączeniu od nich przewodów zasilających i urządzeń pomocniczych oraz po ostygnięciu uzwojeń. Przyjmuje się, że silnik osiągnął stan zimny, jeżeli temperatura uzwojeń nie różni się od temperatury otoczenia więcej niż o 3^oC. Temperaturę uzwojeń można zmierzyć termometrem elektrycznym (np. multimetrem przystosowanym do pomiaru temperatury). Należy zmierzyć temperaturę każdego uzwojenia i zanotować średnią temperaturę uzwojeń.

Wykonywanie pomiarów i ocena wyników

Pomiar można wykonać metodą techniczną, mostkiem Thomsona lub miernikiem do pomiaru małych rezystancji, mierząc rezystancję bezpośrednio na zaciskach lub pierścieniach ślizgowych, oddzielnie dla każdego uzwojenia (fazy). Przewody doprowadzające prąd do pierścieni ślizgowych powinny być połączone z pierścieniami za pomocą nakładanych na nie obejmek. Zmierzone wartości rezystancji uzwojeń silnika powinny być zgodne z danymi wytwórcy. W przypadku braku danych wytwórcy, rezystancje faz uzwojeń stojana nie powinny się różnić między sobą więcej niż o 2% największej wartości zmierzonej. Pomiar rezystancji uzwojeń wymagany jest dla urządzeń napędowych grupy I o mocy większej niż 250 kW oraz dla urządzeń o napięciu znamionowym powyżej 1 kV bez względu na moc.

Pomiar rezystancji izolacji uzwojeń silników

Warunki wykonania pomiarów

Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń maszyn wykonuje się po odłączeniu od nich przewodów zasilających i urządzeń pomocniczych. Temperatura izolacji w czasie pomiaru powinna być wyższa niż 10^OC. Dla pomiarów wykonywanych przed rozruchem maszyn zainstalowanych w pomieszczeniach, po ich postoju dłuższym nić 7 dni, można przyjąć, że temperatura jest równa temperaturze występującej w pomieszczeniu.

Wykonywanie pomiarów

Pomiary rezystancji izolacji uzwojeń maszyn oraz urządzeń pomocniczych wykonuje się miernikami izolacji o napięciu znamionowym probierczym:

• 500 V – dla uzwojeń maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie znamionowe do 500 V
• 1000 V – dla uzwojeń maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie znamionowe do 1000 V
• 2500 V – dla uzwojeń maszyn i urządzeń pomocniczych na napięcie znamionowe powyżej 1kV

Przed przystąpieniem do pomiaru badane uzwojenie na napięcie do 1 kV należy uziemić na okres 1 minuty, a uzwojenie na napięcie powyżej 1 kV na okres 5 minut.

Pomiar rezystancji izolacji przeprowadza się w ten sposób, że mierzy się rezystancję między danym uzwojeniem a zaciskiem ochronnym maszyny, do którego jednocześnie przyłącza się pozostałe uzwojenia. Następnie mierzy się rezystancję między poszczególnymi uzwojeniami. Jako oddzielne uzwojenia traktuje się tylko te, które mają zaciski wyprowadzone na zewnątrz. Na przykład uzwojenie stojana silnika pierścieniowego składa się z trzech oddzielnych uzwojeń, a połączone wewnątrz uzwojenie trzech faz wirnika traktuje się jako jedno uzwojenie. Po wykonaniu pomiaru badane uzwojenie należy rozładować.

Pomiary rezystancji izolacji przewodów zasilających wykonuje się tak samo jak instalacji elektrycznych.

Ocena pomiarów

2.1 Silniki asynchroniczne o napięci u znamionowym do 1kV

Rezystancja izolacji uzwojeń stojana nie powinna być mniejsza niż 5 MΩ (dotyczy pomiarów odbiorczych). Przy pomiarach okresowych wymaga się 1000Ω/1V napięcia znamionowego. W przypadku niespełnienia wymagania wskutek zawilgocenia silnik należy wysuszyć (na biegu jałowym, jeżeli rezystancja izolacji jest większa niż 1 MΩ), a następnie ponownie sprawdzić spełnienie wymagania.

2.2 Maszyny prądu stałego o napięciu znamionowym do 1 kV

Rezystancja izolacji uzwojeń w temperaturze 75^OC, wyrażona w kiloomach, nie powinna być liczbowo mniejsza niż wartość napięcia znamionowego, wyrażona w woltach. Pomiar należy wykonać miernikiem rezystancji izolacji o napięciu 1000 V. W zakresie temperatur od 10^OC do 85^OC rezystancję należy przeliczyć na temperaturę 75^OC według następującej reguły: obniżanie/podwyższanie temperatury o 10^OC powoduje 1,5-krotne zwiększenie/zmniejszenie rezystancji.

2.3 Silniki asynchroniczne o napięciu znamionowym powyżej 1kV

Rezystancja izolacji uzwojeń w temperaturze 75^OC, wyrażona w kiloomach, nie powinna być liczbowo mniejsza niż wartość napięcia znamionowego, wyrażona w woltach. Rezystancja izolacji zmierzona w temperaturze t nie powinna być mniejsza niż wartość wyznaczona z wzoru:

R_IZ = R_IZ.75 x k_t

Stosunek rezystancji izolacji, zmierzonej po 60 s (R₆₀) od chwili przyłożenia napięcia do rezystancji zmierzonej po 15 s (R₁₅) nie powinien być mniejszy niż:

• 1,5 w temperaturze 20^OC,
• 1,4 w temperaturze 40^OC,
• 1,3 w temperaturze 60^O

Negatywne wyniki pomiarów świadczyć mogą o zawilgoceniu , zabrudzeniu lub uszkodzeniu izolacji uzwojeń maszyn albo urządzeń pomocniczych.

Wyniki przeprowadzonych pomiarów rezystancji izolacji wraz z uwagami dotyczącymi stanu ogólnego badanych maszyn i urządzeń, ze szczególnym uwzględnieniem ochrony przed dotykiem bezpośrednim, należy zamieścić w protokole pomiarowym.

Sprawdzenie stanu ochrony przeciwporażeniowej.

Sprawdzenia stanu ochrony przeciwporażeniowej maszyn i urządzeń o napięciu znamionowym do 1 kV należy dokonywać w sposób analogiczny jak w opisanym poście okresowe badania instalacji elektrycznych w zależności od układu sieciowego oraz warunków środowiskowych, w jakim pracują.

Źródła:

1. Egzamin kwalifikacyjny elektryków (D i E) w pytaniach i odpowiedziach.
2. Władysław Orlik – Badania i pomiary elektroenergetyczne dla praktyków

Zapraszamy do zapoznania się z ofertą firmy Salwis:

• Projekty elektryczne
• Budowa stacji transformatorowych
• Pomiary elektryczne
• Kompensacja mocy biernej