Содержание
Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов, применяемых в промышленности
Рекомендуем Вам ознакомиться с информацией о классификации нагревостойкости изоляционных материалов, чтобы сделать правильный выбор в пользу того или иного изоляционного продукта. Классификация осуществляется согласно ГОСТ 8865-93 (взамен ГОСТ 8865-87).
Стойкость изоляции электротехнических изделий зависит от многих факторов, таких как температура, электрические и механические воздействия, вибрация, агрессивность среды, химические воздействия, влажность, загрязнение и радиационное излучение. Поскольку для электротехнических изделий доминирующим фактором старения электроизоляционных материалов и систем изоляции является температура, для оценки стойкости электрической изоляции электротехнических изделий к воздействию температуры приняты классы нагревостойкости. Иногда по отношению к электроизоляционному материалу (а не изделию или прибору в целом) применяется другой термин: «температурный индекс» изоляционного материала, который в нашем случае идентичен термину «Класс нагревостойкости».
Класс нагревостойкости электротехнического изделия отражает максимальную рабочую температуру, свойственную данному изделию при номинальной нагрузке и других условиях. Изоляция под действием данной максимальной температуры должна иметь нагревостойкость не менее температуры, соответствующей классу нагревостойкости электротехнического изделия.
Класс нагрево-стойкости | Температура, характеризующая нагревостойкость данного класса, °С | Электроизоляционные материалы, соответствующие данному классу нагревостойкости |
Y | 90 | Волокнистые материалы из целлюлозы или шелка |
A | 105 | Волокнистые материалы из целлюлозы или шелка, пропитанные или погруженные в жидкий электроизоляционный материал, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
E | 120 | Некоторые синтетические органические пленки, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
B | 130 | Материалы на основе слюды (в том числе на органических подложках), асбеста и стекловолокна, применяемые с органическими связующими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
F | 155 | Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с синтетическими связующими и пропитывающими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
H | 180 | Материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна, применяемые в сочетании с кремнийорганическими связующими и пропитывающими составами, кремнийоргани-ческие эластомеры, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
C | более 180 | Слюда, керамические материалы, стекло, кварц, применяемые без связующих составов или с неорганическими связующими составами, а также соответствующие данному классу другие материалы и сочетания материалов |
Термоусаживаемые трубки (в зависимости от состава материала) могут принадлежать любому классу нагревостойкости. Однако наиболее распространены термоусаживаемые трубки из композиции полиолефинов, соответствующих классу нагревостойкости Е» и «B». Однако современная промышленность призводит и специальные высокотемпературные термоусадочные трубки, имеющие и даже превосходящие класс нагревостойкости «С».
« Назад Во время работы электродвигателей происходит их нагрев. Температура нагрева может быть разной, т.е. одни двигатели нагреваются меньше, другие — больше. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя. Допустимый нагрев электрических двигателей зависит от класса изоляции обмоток. На табличке электродвигателя со всеми данными указан и параметр, называемый класс изоляции. Нагревостойкость — одно из самых важных качеств электроизоляционных материалов, так как она определяет допустимую нагрузку электрических машин и аппаратов. Способность электроизоляционных материалов выдержать без вреда для них воздействие повышенной температуры, а также резкие смены температуры называется нагревостойкостью. Необходимо знать, что с повышением температуры обмоток электродвигателей сверх допустимых значений, резко сокращается срок службы изоляции. По этому, нагревостойкость изоляции является основным требованием, определяющим надежность работы и срок службы электрической машины, который нормально должен составлять 15—20 лет.
При неизменной нагрузке на валу в двигателе выделяется определенное количество теплоты в единицу времени. Предельные допустимые превышения температуры активных частей электродвигателей t0 (при температуре окружающей среды 40ºС):
Подробнее о классах нагревостойкости изоляции см Статью Класс нагревостойкости изоляции В таблице приведены в качестве примера предельно допускаемые превышения температуры для отдельных частей электрических машин общего применения (О) и тяговых (Т) при продолжительном режиме работы при измерении температуры обмоток по методу сопротивления (т. е. по измерению сопротивления соответствующей обмотки в результате нагрева), а температуры коллектора и контактных колец с помощью термометров. Эти данные соответствуют температуре окружающей среды +40 °С для машин О и +25 °С для машин Т.
Если температура окружающей среды больше или меньше +40 для общепромышленного исполнения электродвигателя, то стандарт разрешает определенные изменения допустимых превышений температур.
Независимо от снижения температуры окружающего воздуха,увеличивать токовые нагрузки более чем на 10% номинального не допускается. У асинхронных двигателей на это может влиять изменение напряжения питающей сети, вместе с уменьшением напряжения питающей сети, в квадрате уменьшается мощность на валу двигателя и кроме того, уменьшение напряжения ниже 95% от номинального приводит к значительному росту тока двигателя и нагреву обмоток. Рост напряжения выше 110% от номинального также ведет к росту тока в обмотках двигателя, увеличивается нагрев статора за счет вихревых токов. При повышении температуры многие из материалов начинают обугливаться и становятся проводниками. Все материалы от длительного воздействия повышенных температур задолго до обугливания приобретают хрупкость, легко разрушаются и теряют свои изолирующие свойства. Этот процесс называется тепловым старением. Опыт показывает, что повышение температуры изоляции на 10 °С сокращает срок ее службы примерно в два раза. Так, для изоляции класса А повышение температуры с 95 до 105 °С сокращает срок ее службы с 15 до 8 лет, а нагрев до 120 °С — до двух лет. В основе этого явления лежит общий закон зависимости скорости химических реакций от температуры, описываемый уравнением Ван-Гоффа-Аре-ниуса. То есть технологические перегрузки рабочих машин или колебания напряжения в питающей сети ведут за собой увеличение тока в обмотках машин и превышение температуры обмоток выше допустимых для данного класса, в результате срок службы машин быстро уменьшается. Приведенные предельные температуры нагрева для отдельных классов изоляции не могут быть полностью использованы в практике, так как в условиях эксплуатации электрических машин и аппаратов не представляется возможным установить точный контроль за температурой изоляции наиболее нагретых деталей.
Контроль температуры нагрева электродвигателей мощностью выше 100 кВт проводят с помощью встроенных дистанционных термометров. Для измерения температуры электродвигателей меньшей мощности, а также для измерения температуры в точках электродвигателей, где установка дистанционных термометров невозможна, пользуются переносными спиртовыми или ртутными термометрами. При измерениях ртутными термометрами следует иметь в виду, что в области переменных магнитных полей возникает положительная погрешность, т. е. термометр покажет завышенное значение температуры. Для более точного измерения температуры нижнюю часть термометра обвертывают тонкой алюминиевой фольгой, обминая ее так, чтобы прилегание к месту измерения было плотным. Сверху оболочку из фольги накрывают для теплоизоляции ватой. В труднодоступных местах измерения проводят сразу после остановки электродвигателя. Методом сопротивления измеряют среднюю температуру. Он основан на изменении сопротивления проводника с изменением его температуры. Замеряя сопротивление проводника в холодном и горячем состоянии, рассчитывают температуру проводника. Повышение температуры двигателя происходит неравномерно. Вначале она возрастает быстро: почти вся теплота идет на повышение температуры, и лишь малое количество ее уходит в окружающую среду. Перепад температур (разница между температурой двигателя и температурой окружающего воздуха) пока еще невелик. Однако по мере увеличения температуры двигателя перепад возрастает и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Рост температуры двигателя замедляется. Температура двигателя прекращает возрастать, когда вся вновь выделяемая теплота будет полностью рассеиваться в окружающую среду. Такая температура двигателя называется установившейся. Величина установившейся температуры двигателя зависит от нагрузки на его валу. При большой нагрузке выделяется большое количество теплоты в единицу времени, значит, выше установившаяся температура двигателя. После отключения двигатель охлаждается. Температура его вначале понижается быстро, так как перепад ее большой, а затем по мере уменьшения перепада — медленно. Величина допустимой установившейся температуры двигателя обусловливается свойствами изоляции обмоток. Подробнее Статья Класс нагревостойкости изоляции смотреть В отдельных точках частей машины температура может быть выше средней. Так, например, в открытых машинах с воздушным охлаждением, у которых хорошо охлаждаются лобовые части обмоток, пазовые части нагреваются больше, чем лобовые. Превышения температуры в отдельных наиболее нагретых точках должны быть не более: 65 ° — для изоляции класса А, 90 °С — для изоляции класса В, ПО и 135 °С — соответственно для изоляции классов F и Н. Чувствительными к нагреву являются и некоторые механические узлы и детали электродвигателей. Для них в паспортах электродвигателей задаются допустимые превышения температур над температурой окружающей среды 35 °С. Допустимые превышения температуры для подшипников качения составляют 60°С, для подшипников скольжения — 45°С, для стальных деталей коллекторов и контактных колец — 70°С. Температуру подшипников скольжения можно измерить, погружая термометр непосредственно в масло подшипника. При достаточном навыке ориентировочное представление о степени нагрева можно получить, притрагиваясь ладонью к нагретому элементу конструкции (ладонь без болевых ощущений обычно выдерживает температуру около 60°С), но важно помнить прежде всего безопасность. Предельные допустимые превышения температуры частей электрических машин при температуре газообразной охлаждающей среды 40 °С и высоте над уровнем моря не более 1000 м должны быть не более значений, указанных в таблице. При температурах больше 40 С и высоте более 1000 м эти значения должны быть уменьшены в соответствии с ГОСТ (Машины электрические вращающиеся. Общие технические требования). Непосредственные измерения температуры при помощи термометров или термощупов дают надежные результаты, но не позволяют определять температуру внутренних наиболее нагретых частей обмотки. На основе измерения омического сопротивления обмотки можно определить только некоторое среднее значение ее температуры. Поэтому нормы предельно допустимой температуры обмоток указываются с учетом метода ее измерения. Перейти в раздел Электродвигатели
Перейти в раздел Электрические двигатели 220В
Купить электродвигатель можно
Обращайтесь
У Вас есть вопрос , не нашли нужное оборудование, что-то ещё
Интернет-магазин
|
Объяснение температурных классов электрической изоляции
Дата публикации:
31 июля 2021 г.
Краткое объяснение того, что означают температурные классы электроизоляции и температуры для каждого из них (например, класс H составляет 180°C). Мы также приводим примеры некоторых из наших распространенных типов изоляционных материалов в каждом из классов.
Краткое объяснение того, что означают температурные классы электроизоляции и температуры для каждого из них (например, класс H равен 180°C). Мы также приводим примеры некоторых из наших распространенных типов изоляционных материалов в каждом из классов.
При поиске электроизоляционных материалов многие из вас столкнутся с такими терминами, как изоляция класса F или класса H. Они обозначают максимальную рабочую температуру для данного конкретного материала, и мы широко ссылаемся на них в наших описаниях и изображениях.
В этом коротком посте мы объясним, что означают эти температурные классы электроизоляции.
Изоляционным материалам, используемым для проводников и проводов в генераторах, двигателях, трансформаторах и других видах электрооборудования, присваивается определенный класс в зависимости от температуры и превышения температуры.
Этот класс часто называют либо классом изоляции, либо термической классификацией. В нашей литературе, когда мы упоминаем класс изоляционных материалов, мы имеем в виду его классификацию в соответствии с NEMA.
Температурные классы электрической изоляции Таблица.
NEMA Класс | NEMA / UL Буквенный класс | Максимальная горячая точка Допустимая температура | Относительная тепловая Индекс износостойкости (°C) |
---|---|---|---|
105 | Класс А | 105°С | >105 до 120 |
130 | Класс В | 130°С | >130 до 155 |
155 | Класс F | 155°С | >155 до 180 |
180 | Класс Н | 180°С | >180 до 200 |
220 | Класс C (не NEMA) | >180°С | >220 — 250 |
Общие примеры изоляции для различных температурных классов.
Приведенные ниже примеры являются всего лишь примерами. Это не следует истолковывать как предположение, что все подобные материалы соответствуют одному и тому же температурному классу; они не будут.
Например, наши Isoval 11 и эпоксидные тубы в некотором роде очень похожи. Они оба сделаны из эпоксидной смолы и армированы стеклотканью. Небольшие различия имеют большое значение, поскольку наш Isoval 11 способен выдерживать температуру более 180°C, в то время как трубки способны выдерживать только 130°C.
Примеры электрической изоляции класса A — 105°C.
Изолента 3M Scotch Super 33+ |
Бакелитовый стержень, армированный тканью |
Трансформаторная бумага Presspahn |
Бакелитовый стержень, армированный тканью |
Примеры электроизоляции класса B — 130°C.
Клейкая лента из полиэфирной пленки |
Стеклянные трубки из эпоксидной смолы |
Скотч 3M № 5 |
Эпоксидные стержни |
Примеры электроизоляции класса F — 155°C.
Vidaflex 942 Рукав с акриловым покрытием |
Изоляционная бумага DMD |
Vidatape P Тканая полиэфирная лента |
Лист из полиэфирного стекла GPO3 |
Примеры электроизоляции класса H — 180°C.
Лак-распылитель Elmotherm Air Dry |
Силиконовый рукав Vidaflex SD550 |
Изовал 11 Лист |
Замазка на основе эпоксидной смолы |
Класс C / 180°+ / Класс R Примеры электроизоляции — >180°C.
Слюдяной лист с силиконовой связкой |
Изоляционная бумага Nomex 410 |
Толстостенный стекловолоконный рукав с силиконовым покрытием |
GPO1 Полиэстер Стеклоламинат |
Классы изоляционных материалов : Электрические машины
Пожалуйста, поделитесь и распространите информацию:
Изоляционные материалы делятся на несколько классов в зависимости от пределов устойчивости к температуре. Изоляционные материалы, используемые в таких машинах, как трансформаторы, генераторы и двигатели, основаны на их способности противостоять тепловому нагреву.
Изоляционный материал класса H для генератора переменного тока
Как известно, с увеличением нагрузки температура обмотки также увеличивается из-за увеличения протекающего тока. Итак, в зависимости от температурного фактора теплоизоляционные материалы подразделяются на различные категории.
Классы изоляционных материалов приведены здесь.
Классификация изоляционных материалов:
Изоляционные материалы подразделяются на 7 классов.
1.
Изоляционные материалы класса Y- 90°C
Хлопок, шелк, бумага и аналогичные органические материалы.
2.
Изоляционные материалы класса А – 105°C
Пропитанная бумага, шелк, хлопок, полиимид, смолы.
3.
Изоляционные материалы класса Е – 120°С
Эмалированная изоляция проводов на основе формованных поливинилэпоксидных смол, порошковых пластиков.
4.
Изоляционные материалы класса B – 130°C
Неорганический материал (слюда, волокно, стекло, асбест), пропитанный лаком и другими составами.
5.
Изоляционные материалы класса F – 155°C
Слюда, полиэфирно-эпоксидный лак и другие лаки с высокой термостойкостью.
6.
Изоляционные материалы класса H – 180°C
Композиционные материалы на слюдяной, стекловолоконной и других асбестовых основах, пропитанные силиконовым каучуком, кроме других резиновых смесей.
7.
Изоляционные материалы класса C – >180°C
Слюда, керамика, стекло, тефлон и кварц.
Асинхронные двигатели используют изоляционный материал класса F:
Асинхронные двигатели большой мощности обычно снабжены изоляцией класса F. На рисунке ниже видно, что это паспортная табличка асинхронного двигателя.
Изоляционный материал класса F для асинхронного двигателя
Обмотка статора имеет изоляцию MICALASTIC . Он в основном состоит из слюдяной бумаги, а полиэфирная пленка связана с синтетической смолой. Изоляция проводников выполнена слюдяной бумажной лентой. Катушки изолированы фольгой из слюдяной бумаги и эпоксидной смолой. Необходимо следить за тем, чтобы в изоляционном слое не образовались пустоты.
Исправность изоляции:
Проверка сопротивления изоляции обмоток является одним из наиболее распространенных методов проверки исправности обмоток машины. Меггер используется для измерения сопротивления изоляции обмоток. Исправная обмотка должна иметь минимальное значение изоляции от 5 до 10 МОм при проверке с помощью 5 кВ мегомметра при нормальных температурных условиях.
Минимальное значение IR = рейтинг KV + 1 МОм
Если измеренное значение IR меньше указанного выше, есть все основания подозревать ухудшение изоляции из-за присутствия влаги, загрязнения или повреждения.
Как увеличить срок службы изоляционных материалов?
Срок службы изоляции электрических машин зависит от многих факторов, таких как температура, электрические и механические напряжения, вибрации и окружающие атмосферные условия, включающие химические вещества, влажность, грязь и радиацию.
Следующие меры предосторожности необходимы для увеличения срока службы изоляционного материала и, следовательно, срока службы машин.
- Путем обеспечения эффективных методов охлаждения:
Использование химически инертных газов или жидкостей в качестве охлаждающей или защитной среды может повысить термостойкость изоляции.
Убедитесь, что механизм охлаждения всегда работает без проблем.
Например, мы знаем, что для трансформатора доступны различные методы охлаждения для ограничения повышения температуры, такие как ONAN, ONAF, OFAF и OFWF, с использованием воды, воздуха и 9Трансформаторное масло 0437 в качестве охлаждающей жидкости.
В турбогенераторах большой мощности в качестве охлаждающей среды используется водород. По сравнению с воздухом теплопроводность водорода в семь раз выше. Чем меньше плотность охлаждающей среды, тем меньше будут потери. Также установлено, что использование водорода приведет к увеличению эффективности машины при полной нагрузке.