Rezystancja izolacji uzwojeń silników.

Temat pomiaru oporności izolacji i samych mierników jest słabo reprezentowany na forum a szkoda.Pracuje w firnie w której działają silniki elektryczne o mocach od 1 do 30 kW w bardzo trudnych warunkach środowiskowych.Bardzo duże zmiany temperatury od + 20 stopni C do -30 stopni C potem +30 w krótkich odstępach czasu.Do tego bardzo duża wilgotność, woda niemalże spływa ciurkiem po obudowie , gdy temperatura dodatnia.Izolacja kabli i przewodów elektrycznych w takich warunkach po prostu pęka. Czy można monitorować stan izolacji silników przez częsty pomiar rezystancji izolacji.Czy na podstawie tego można określić zawilgocenie izolacji uzwojenia silnika,eliminując w odpowiednim czasie takie których oporność izolacji jest na niedopuszczenie małym poziomie.Dzięki temu eliminując przestoje.Dodam że oporność 1 kΩ na 1 V występuje jedynie w nowych silnikach,a 500Ω na 1 V napięcia pomiarowego można uznać jeszcze za stan dobry.Nie wiem jak określają to normy jakie obecnie obowiązują,dla warunków środowiska pracy,które można porównać do kopalń i warunków morskich.Silniki pracują przy 400V,optymalnym napięciem pomiaru jest 500V.Czy można pomiar dokonywać napięciem 1000 V ,bez dużej obawy przebicia.Miernik jest starszej generacji z przetwornica tranzystorową i podłączając woltomierz cyfrowy napięcie pomiaru spada do 600-700V przy silniku napięcie to jest jeszcze mniejsze. Czy w takich warunkach jest duże prawdopodobieństwo przebicia.Nie chcę lokalizować słabszego miejsca tak jak w przypadku kabli ,ale jedynie określić zawilgocenie i ewentualne pęknięcia izolacji uzwojenia.Nie posiadam w chwili obecnej miernika na mniejsze napięcie.

Ciekawy artykuł:
http://bezel.com.pl/pomiary.html
Pozdrawiam

W istiejących warunkach najlepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie układu sieci IT. Takie układy są stosowane m.in. w kopalniach, na statkach/okrętach, w obiektach medycznych. I jest tam swego rodzaju monitoring stanu izolacji. Niestety koszty montażu takiej sieci są wysokie, lecz zapewniają najwyższy poziom bezpieczeństwa.

Rezystancję minimalną 1kOhm na 1 V, określano dawniej. Obecnie takie silniki bada się miernikami izolacji napięciem pomiarowym 500V w temp. otoczenia min.10 stopni C, a minimalna dopuszczalna wartość rezystancji izolacji ma wynosić 5 MOhm, skorygowane o wartość współczynnika temperaturowego k, który może spowodować nawet 5-krotne zwiększenie wymaganej wartości rezyst. izolacji.
Jeżeli silnik nie spełnia tych wymagań to wg prawa nie może być dopuszczony do eksploatacji, gdyż zagraża bezpieczeństwu. Osoby odpowiedzialne za taki stan mogą być surowo ukarani, a w przypadku wypadków np. porażenia nie obędzie się bez prokuratora i sądu. Piszę to bo stwierdzam, że chyba u Ciebie nie dba się o stan bhp.

Wiewiórka przywalił naprawdę z grubej rury.Ja przez to poczułem wielki dysonans poznawczy.Z jednej strony zgadzam się ponieważ dzięki zapierającej dech w piersiach wypowiedzi wzrasta status elektryka,który oprócz dbania o prawidłowa pracę urządzeń odpowiada przed prokuratorem o bezpieczeństwo.Tak powinno być.Z drugiej strony forum "elektroda" służy wymianie doświadczeń i wiedzy.Układ z punktem neutralnym izolowanym od ziemi albo uziemionym przez dużą impedancję rzeczywiście jest najbezpieczniejszy.Prąd zwarcia doziemnego jest najmniejszy ze wszystkich innych stosowanych układów.Ogranicza go pojemność.Nie znaczy to ,że ma być wszędzie i tylko ten wykorzystany.Projektant decyduje sie na niego oceniając stopień zagrożenia jakie może stworzyć układ dla przebywających w jego zasięgu osób.W kopalniach gdzie górnicy przebywają w bliskim kontakcie z pracującymi urządzeniami elektrycznymi dużej mocy o wytrzymałych obudowach nie gorszych niż IP4 lub IP5 jest to zasadne.W moim przypadku na pewno nie.Nie określiłem dokładnie warunków a mówienie o konkretnym układzie jako najodpowiedniejszym uważam za przedwczesne.

Jeśli godzisz się ze spadkiem izolacji do 200...400kOm (1kOm/V), to daj na każdym silniku różnicówkę 10mA, wtedy to już na pewno jest przebicie. Dobry nowy silnik ma wiele Mega.
Jeśli wyłączenie w trakcie pracy jest niebezpieczne, to zastosowałbym jakiś przekładnik "okienko" (na 4 torach, tak, jak różnicówka) na głównej linii zasilającej i zainstalowałbym ciągły pomiar prądu doziemnego i na 10...30mA czerwona kreska, gdzie operator ma zatrzymać instalację.
Układ izolowany jest dobry, gdy izolacja układu jest OK, a prawdopodobieństwo przebicia - małe, przy dwóch przebiciach w sieci zabawa się kończy. A tu każdy silnik to potencjalne albo rzeczywiste przebicie, więc uważam, że nie tędy droga.

Na początek koniecznie muszę coś wyjaśnić.W dzisiejszych godzinach porannych gdy pisałem wcześniejszy post, nie udało się mi wysłać całości z winy portalu lub własnej..Opisałem tam całą sytuacje.Dlatego muszę to nadrobić.Po raz pierwszy gdy formułowałem swoje pytanie,nie miałem wystarczających informacji.Od tamtej pory zrobiłem niezbędne pomiary.Nietrafnie sformułowałem zdanie ,że oporność izolacji na poziomie 400kΩ jest stanem zadowalającym.Absolutnie tak nie jest.Na osiem silników trzy maja oporność izolacji na poziomie 300 kΩ i te są przewidziane do wymiany.Cztery mają powyżej 20MΩ ,te spełniają normę.Jeden ma ok 1MΩ.Nad nim zastanowię się jeszcze. Pomiarów dokonałem po rozpięciu zacisków uzwojeń.Mierzyłem oporność pomiędzy wszystkimi uzwojeniami,między uzwojeniem a masą.Oczywiście niektóre z tych które napisałem,że mają 300kΩ między poszczególnymi uzwojeniami osiągają i 1 czy 2MΩ.Pomimo ta nadają się do wymiany.W grupie 20MΩ,żaden pomiar nie spadł poniżej 10MΩ,a i były wyniki dużo lepsze niż 20MΩ.Temperatura otoczenia była +7°C a silniki.nie pracowały od 2 miesięcy,więc i temperatura w środku była wyrównana.Moje obserwacje pozwalają mi powiedzieć,że jedyną metodą przewidzenia zagrożenia jest systematyczna kontrola i pomiary.Wszelkie obniżenie wartości oporności izolacji pozwala wnioskować ,że do silnika dostaje się wilgoć,lub i zachodzą uszkodzenia ciągłości izolacji uzwojeń.

Witam
wymagana minimalna rezystancja dla silników elektrycznych wynosi 5Mohm.
Jeżeli jest mniej to silnik nie może być dalej eksploatowany.I na tym powinien się temat zakończyć.

"Ocena skuteczności działania środków ochrony przeciwporażeniowej polega na stwierdzeniu,na podstawie wykonanych oględzin i pomiarów,że spełniają one wymagania przepisów dotyczących warunków technicznych,jakim powinna odpowiadać ochrona przeciwporażeniowa w urządzeniach elektroenergetycznych".Sam tego nie wymyśliłem tylko spisałem z przepisów obowiązujących(Gryżewski Prace Pomiarowo-Kontrolne....)A więc jedynie wykonane oględziny i pomiary pozwalają stwierdzić skuteczność ochrony przeciwporażeniowej.Koledzy wypowiadający swoje opinie i ferujący wyroki za bardzo nie pamiętają o tym.Lekarz nie leczy przez telefon.:cry:Niestety brak jest dokładnego wczytania się w tekst, zadania potrzebnych pytań.Niestety.Zadając pytanie i podając parę danych miałem nadzieję ,że rozwinie się dyskusja na temat wilgoci w uzwojeniach i możliwościach poprawy istniejącego stanu przez np.suszenie w określonych warunkach.Niestety dyskusja potoczyła sie w zupełnie innym kierunku.Jeżeli nadal ma ona kierować się tam właśnie to rzeczywiście lepiej ją skończyć.

Robert Kaminski wrote:

Na początek koniecznie muszę coś wyjaśnić.W dzisiejszych godzinach porannych gdy pisałem wcześniejszy post, nie udało się mi wysłać całości z winy portalu lub własnej..Opisałem tam całą sytuacje.Dlatego muszę to nadrobić.Po raz pierwszy gdy formułowałem swoje pytanie,nie miałem wystarczających informacji.Od tamtej pory zrobiłem niezbędne pomiary.Nietrafnie sformułowałem zdanie ,że oporność izolacji na poziomie 400kΩ jest stanem zadowalającym.Absolutnie tak nie jest.Na osiem silników trzy maja oporność izolacji na poziomie 300 kΩ i te są przewidziane do wymiany.Cztery mają powyżej 20MΩ ,te spełniają normę.Jeden ma ok 1MΩ.Nad nim zastanowię się jeszcze. Pomiarów dokonałem po rozpięciu zacisków uzwojeń.Mierzyłem oporność pomiędzy wszystkimi uzwojeniami,między uzwojeniem a masą.Oczywiście niektóre z tych które napisałem,że mają 300kΩ między poszczególnymi uzwojeniami osiągają i 1 czy 2MΩ.Pomimo ta nadają się do wymiany.W grupie 20MΩ,żaden pomiar nie spadł poniżej 10MΩ,a i były wyniki dużo lepsze niż 20MΩ.Temperatura otoczenia była +7°C a silniki.nie pracowały od 2 miesięcy,więc i temperatura w środku była wyrównana.Moje obserwacje pozwalają mi powiedzieć,że jedyną metodą przewidzenia zagrożenia jest systematyczna kontrola i pomiary.Wszelkie obniżenie wartości oporności izolacji pozwala wnioskować ,że do silnika dostaje się wilgoć,lub i zachodzą uszkodzenia ciągłości izolacji uzwojeń.

Do tego dodałbym profilaktykę. Pomiary pokażą czy z silnikiem nie dzieje się nic złego,ale ważniejsze jest zabezpieczenie przed tym by nic się nie działo( przed wilgocią ,wodą).

Urządzenia ,o których pisałem są dość specyficzne.W Polsce jest takich kilka.Jest zapewniona przede wszystkim ochrona podstawowa-brak dostępu do części przewodzących w warunkach zakłócenia,mogących znajdować się pod napięciem.Oraz przez szybkie samoczynne odłączanie zasilania,w czasie awarii.Niestety wilgoci i wody nie można wyeliminować.Moje rozumowanie podąża w kierunku odnajdowania silników ,w których rozpoczeły sie zmiany oporności izolacji znacznie wcześniej niż mogą je wykryć urządzenia zabezpieczające.Tylko to gwarantuje,że silnik nadaje się jeszcze do regeneracji.

Robert Kaminski wrote:

Urządzenia ,o których pisałem są dość specyficzne.W Polsce jest takich kilka.Jest zapewniona przede wszystkim ochrona podstawowa-brak dostępu do części przewodzących w warunkach zakłócenia,mogących znajdować się pod napięciem.Oraz przez szybkie samoczynne odłączanie zasilania,w czasie awarii.Niestety wilgoci i wody nie można wyeliminować.Moje rozumowanie podąża w kierunku odnajdowania silników ,w których rozpoczeły sie zmiany oporności izolacji znacznie wcześniej niż mogą je wykryć urządzenia zabezpieczające.Tylko to gwarantuje,że silnik nadaje się jeszcze do regeneracji.

Być może zastosowanie podobnego przekażnika jak np. tu; http://www.promac.com.pl/bender/bender_przemysl/bender_izometry/bender_izometr_IR420_D6.htm
,mogłoby pomóc rozwiązać problem.Oczywiście pomijam problem kosztów
Popatrz również na "Systemy lokalizacji doziemień" w tym linku

Urządzenie z linku bardzo ciekawe.Myślę,że do zabezpieczenia i podniesienia niezawodności ważnych systemów bardzo odpowiednie.Albo-zamontuj i zapomnij.Ja jednak,poprzez lepsze poznanie tematu,pozostaje przy swoim.Urządzenia o których pisałem są wykorzystywane bardzo intensywnie przez parę miesięcy w roku. W tym czasie muszą być niezawodne.Pozostały czas warto poświęcić na dokładne badania i eliminacje silników,w których nastąpiły zmiany parametrów oporności izolacji.Jednak w tym temacie nie mam wielu własnych doświadczeń.

Robert Kaminski wrote:

urządzenie z linku bardzo ciekawe.Myślę,że do zabezpieczenia i podniesienia niezawodności ważnych systemów bardzo odpowiednie.Albo-zamontuj i zapomnij.Ja jednak,poprzez lepsze poznanie tematu,pozostaje przy swoim.Urządzenia o których pisałem są wykorzystywane bardzo intensywnie przez parę miesięcy w roku. W tym czasie muszą być niezawodne.Pozostały czas warto poświęcić na dokładne badania i eliminacje silników,w których nastąpiły zmiany parametrów oporności izolacji.Jednak w tym temacie nie mam wielu własnych doświadczeń.

Pozostaje prowadzenie koledze statystyki.(....Pozostały czas warto poświęcić na dokładne badania i eliminacje silników,w których nastąpiły zmiany parametrów oporności izolacji......).Trzymanie się tego ma sens,w odniesieniu do danych z poprzednich pomiarów (np. jeśli poprzednio było 30 MΩ a jest 20 ,to warto sprawdzić gdzie się "podziało" 10MΩ.Takie statystyki są dość kłopotliwe, jako że pomiar należałoby wykonać z pominięciem przewodu zasilającego i śrub zaciskowych. A częste zaglądanie do silnika też nie jest wskazane
Pozdrawiam

Może warto by było te silniki, które mają za mały opór izolacji, zwłaszcza ten, co ma 1M, potrzymać przez dłuższy czas
(miesiąc lub więcej) w stałej temperaturze zbliżonej do pokojowej, a przedtem jeszcze pogrzać suszarką (taką
do włosów) skrzynkę zaciskową (czy jak to się nazywa - chodzi o miejsce, gdzie są zaciski do połączenia uzwojeń
z kablem zewnętrznym) - obniżony opór izolacji mógł być spowodowany kondensacją pary wodnej w tej skrzynce,
bądź w uzwojeniach, spowodowaną wahaniami temperatury przy dość dużej wilgotności powietrza.

Aha, jeszcze kwestia: czy tam, gdzie te silniki mają pracować, są narażone na dużą wilgotność? Bo jeśli tak, to trzeba
się liczyć z tym, że uzwojenie, nawet po wysuszeniu, szybko znowu "nałapie" wody z otaczającego powietrza, zwłaszcza
jak silnik trochę postoi nieużywany (jak pracuje, to nagrzewanie się uzwojenia uniemożliwia kondensację pary),
i potem nastąpi w nim przebicie; samą skrzynkę z zaciskami można by zabezpieczyć jakąś uszczelką.

W każdym razie: izolator w skrzynce z zaciskami, jak jest wilgotny, to będzie trochę przewodził - może to być opór 1M.

Bardzo dziękuje i zgadzam się z kolegami.Myślę,że pomiary łącznie z rozpinaniem są kłopotliwe,ale nie ma to jak obejrzeć wszystko z bliska.Zdarza się,że izolacja przewodów pęka,przeciera się,do tego wilgoć.W pomiarach to wychodzi,pozostaje lokalizacja miejsca.Przepisy nakazują aby każde urządzenie po przerwie sprawdzić,i jest to zasadne.W czasie sezonu też będę chciał mierzyć.Tyle,że bez rozkręcania.Przewody zasilające silniki są krótkie do 20 m,więc nie mają za dużego znaczenia.Z moich dotychczasowych obserwacji wynika,że częściej zachodzi gwałtowne obniżenie oporności między uzwojeniami a masą,niż między uzwojeniami.Chciałbym to jeszcze zweryfikować.

Nie pisałem tego wcześniej ,ale było dokładnie jak pisze _jta_.Po rozkręceniu skrzynki w środku na śrubach i gumie było sporo wody.Skrzynka oczywiście ma firmową uszczelkę,dodatkowo wzmocnioną wraz z przepustami duża ilością silikonu.I nic to nie pomogło.Na parę wodną nie ma rady.Woda wnika też simmeringami.Taki stan był w silnikach,które miały mniej niż 500 kΩ
Po zdemontowaniu silników zamierzam je suszyć w podciśnieniu.Może też wzmocnić dodatkową warstwą żywicy?

Może izolatory przy tych śrubach z materiału hydrofobowego, lub pokryte materiałem hydrofobowym?

Tylko będzie trochę roboty, żeby znaleźć materiał, który jednocześnie będzie dobrym izolatorem,
materiałem hydrofobowym, da się łatwo nanieść na izolator, i do tego będzie niepalny.

Materiały spełniające trzy z tych warunków: teflon (można z niego zrobić izolatory, ale pokrywanie nim
istniejących izolatorów jest raczej niewykonalne) i parafina (byłaby świetna, gdyby nie była palna).
Być może jakiś olej kablowy spełnia wszystkie te wymagania - trzeba by pooglądać katalogi, nie mam.

A, jeszcze coś mi przychodzi do głowy - jakiś materiał typu naftaliny (sama naftalina chyba jest dość
łatwopalna, więc odpada, ale może znajdzie się coś innego) - w każdym razie umieścić wewnątrz tej
skrzynki coś, co by powoli parowało (czy sublimowało) i wydostawało się z niej, nie dopuszczając do
wchodzenia do środka pary wodnej. Tylko powinno starczać na parę lat.

Żywica raczej nie jest hydrofobowa - więc może wchłaniać i przepuszczać wodę.