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[科普中国]-绝缘等级

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等级分类

电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A、E、B、F、H级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。

绝缘的温度等级A级E级B级F级H级。

最高允许温度(℃)105 120 130 155 180 绕组温升限值(K)60 75 80 100 125 。

性能参考温度(℃)80 95 100 120 145 在发电机等电气设备中,绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别,采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。

人们根据不同绝缘材料耐受高温的能力对其规定了7个允许的最高温度,按照温度大小排列分别为:Y、A、E、B、F、H和C。它们的允许工作温度分别为:90、105、120、130、155、180和180℃以上。因此,B级绝缘说明的是该发电机采用的绝缘耐热温度为130℃。使用者在发电机工作时应该保证不使发电机绝缘材料超过该温度才能保证发电机正常工作。绝缘等级为B级的绝缘材料,主要是由云母、石棉、玻璃丝经有机胶胶合或浸渍而成的。2

电机绝缘等级电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级,分A级、E级、B级、F级、H级、C级、N级、R级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。电机绝缘等级划分依据是按电动机所用绝缘材料的允许极限温度划分的。有Y、A、E、B、F、H、C等几个等级。

所谓允许极限温度是指电机绝缘材料的允许最高工作温度,它反应绝缘材料的耐热性能。
绝缘材料按耐热能力分为Y级、A级、E级、B级、F级、H级、C级, 允许温度(℃) 90、105、120、130、155、180、180℃以上。 电动机采用B级绝缘时定子绕组的温升极限(电阻法)应不超过80K; 电动机采用F级绝缘时定子绕组温升极限应不超过105K; YR电机集电环的温升极限(温度计法)应不超过80K;
电机轴承的容许温度(温度计法或埋置检温计法)对滚动轴承应不超过95℃;
对滑动轴承(出油温度不高于65℃时)应不超过80℃或按双方协议。

电机温升说明:电机某一部分的温升为该部分温度冷却介质温度之差,单位为K。电机温升包括定、转子绕组温升,定、转子铁心温升;集电环温升及轴承允许温度(前面已作说明)。B级电机绕组温升限制为80K;F级电机按B级考核亦为80K;按F级考核则为105K,按相应标准,B级绝缘材料可长期承受的工作温度是130℃,F级可长期承受155℃,按电机实际运行最高环温40℃计算,则电机允许工作温度为:

B级时≤120℃(环温40℃+温升80)140 表2 电动机各部位最高允许温升(环境温度:+40℃) 部位名称 不同绝缘等级的温升限度 ℃ A E B F H 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 定子绕组 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 绕线式转子绕组 55 60 65 75 70 80 85 100 105 125 定子铁芯 60 75 80 100 125 滑 环 60 70 80 90 100 滑动轴承 40 40 40 40 40 滚动轴承 55 55 55 55 55 注:表中的数据为考虑到实际情况的温升限度 表3 电动机机壳表面温度与手感关系 机壳表面温度 ℃ 手 感 说 明 30 稍冷 比体温低,感觉稍冷 40 稍温 感觉到暖和的程度 45 温和 一用手摸时,就感到暖和 50 稍热 长时间用手摸,手掌变红 55 热 仅可用手摸5~6s 60 更热 仅可用手摸3~4s 65 非常热 仅可用手摸2~3s,手离开后,手掌还感到热 70 非常热 用一个指头仅可摸约3s 75 极热 用一个指头摸,能忍受1~2s 80 极热,怀疑电动机已烧坏 用一个指头摸一下都不行,乙烯树脂卷缩 85~90 极热,怀疑电动机已烧坏 如用手指摸一下,就像烧着了一样 (3)电阻法:利用导体电阻随温度升高而增大的原理进行测量。只要分别测出电动机某相绕组的冷态和热态电阻,就可算出电动机平均温升 Δt0=t2-t0=[(R2-R1)(235+t1)/R1]+t1-t0 式中 t1——电动机某相绕组冷态温度,℃ t2——电动机某相绕组热态温度,℃ t0——环境温度,+40℃ R1——电动机某相绕组冷态电阻,Ω R2——电动机某相绕组热态电阻(必须在电动机断电后半分钟内测定),Ω 4.电动机过热故障的原因 (1)电动机过载运行。如:定、转子之间摩擦(俗称扫膛)、装配不合格、被驱动的机械部分有摩擦或犯卡等过载故障。 (2)电动机缺相运行。 (3)三相电压及三相电流的不平衡程度超出规定的允许范围。 (4)电源电压过高或过低,超出电动机额定电压的允许变动范围(即±10%)。 (5)电动机绕组接线错误。如:定子绕组某相端接头接反。 (6)电动机绕组存在故障。如:绕组匝间或层间短路、绕组接地。 (7)定子铁芯硅钢片之间绝缘损坏,以致定子铁芯短路,引起定子铁芯涡流增大,造成电动机过热。 (8)启动频繁。 (9)电动机风道阻塞,通风不良。 (10)电动机周围环境温度过高(超出设计规定的+40℃),散热不良、冷却效果差。4

备注根据GB 755-2008,F级绝缘下绕组温升限制应为105K,而不是100K。一般电机的绝缘等级较多采用E级和B级绝缘。