Увлажнение изоляции электрических машин, в частности асинхронных электродвигателей (ЭД), работающих в атмосфере повышенной влажности, приводит к снижению сопротивления изоляции а, следовательно, к снижению надежности и срока службы. Известные способы сушки изоляции и защиты ее от увлажнения относятся к тепловым, недостатками которых являются повышенные трудозатраты и расход электроэнергии; локальные перегревы, деструкция и коробление изолирующих материалов.
В последние годы все чаще встречается нетипичный в обычном понимании способ сушки изоляции электрических машин на основе электроосмоса. Удивительным является тот факт, что устройство для электроосмотической сушки, потребляет мощность не более 20Вт, а ЭД, сопротивление изоляции которого увеличивается, остается холодным. Подключают устройство на месте установки магнитных пускателей. По питающему ЭД кабелю в изоляции создается электрическое поле, под действием которого влага из микротрещин вытесняется наружу. Сопротивление изоляции увеличивается.
Рис.2. Структура микротрещин в корпусной части изоляции ЭД при сильном увеличениипри отсутствии влаги.
|
Рис.3. Структура микротрещин в корпусной части изоляции ЭД при сильном увеличении при наличии влаги.
На рисунке 3 изображен тот же участок изоляции, но только в увлажненном состоянии.Вода имеет достаточно высокую проводимость. Заполненные влагой сквозные микротрещины превращаются в короткозамыкающие мостики между медной обмоткой и корпусом. Сопротивление изоляции (Rиз) резко падает.
Создадим в изоляции электрическое поле. Источник тока следует подключить таким образом, чтобы обеспечить перемещение влаги от обмотки к корпусу. Для этого «плюс» подаем на обмотку, а «минус» - на корпус. Схема подключения устройства электроосмотической сушки (УЭСИ) по питающему электродвигатель кабелю приведена на рисунке 4.
|
Рис.4. Схема подключения устройства УЭСИ (в ЩУ) для сушки электродвигателя на месте его эксплуатации. КМ – магнитный пускатель; QS- разъединитель.
Такое направление электрического поля обеспечит появление воздушного зазора у токоведущей части. Картина аналогичная той, что имели в опыте с одиночным капилляром. Образовавшийся воздушный зазор разрывает короткозамыкающие мостики из воды и Rиз увеличивается. Распределение влаги в микротрещинах на рассматриваемом участке изоляции после воздействия электрического поля приведено на рисунке 5
|
Рис.5. Распределение влаги в изоляции после электроосмотической сушки.
Итак, мы имеем возможность убедиться, что создание электростатического поля в увлажненной изоляции сопровождается увеличением Rиз. Однако при таком характере электрического поля процесс роста Rиз идет медленно и в какой–то момент прекращается вовсе. Необходимы мероприятия, направленные на ускорение движения влаги по микротрещинам-капиллярам. В первую очередь необходимо разрушить кластеры, которые задерживают перемещение влаги по капиллярам, образуя «заторы» в наиболее узких местах. Для этого необходимо накладывать на постоянное поле пульсирующее с определенными параметрами импульсов.
Метод электроосмоса может быть использован как средство диагностики качества изолирующих ЭД материалов. Мы выяснили, что микротрещины в изоляции можно рассматривать как сообщающиеся сосуды, из которых «откачивают» воду лишь наиболее «активные» капилляры определенного, очень малого сечения. Если в изоляции превалируют крупные поры и трещины, заполненные водой, то активные капилляры, которых становится все меньше, не в состоянии справится со своей задачей. Наблюдается незначительный рост Rиз или его не происходит вовсе. Для эксплуатирующего персонала это является предупреждением: этот ЭД нуждается в профилактическом ремонте.
Метод электроосмоса может быть использован для сушки изоляции практически любого электрооборудования. Все дело в правильно определенных характеристиках электрического поля для разного типа электрических машин и их изменение по определенному закону в процессе роста Rиз.
|