2999072619

stosowanymi w budowie maszyn elektrycznych. Współczesne stojany silników mają izolację ciągłą, twardą, na bazie żywic epoksydowych.

Przyczyny zwarć zwojowych są różne: mogą to być fabryczne uszkodzenia izolacji przy wyginaniu przewodów podczas formowania ich kształtu lub przy składaniu i prasowaniu cewki, ścieranie się izolacji zwojowej przewodów przy drganiach lub podczas ruchów dylatacyjnych w trakcie eksploatacji silnika. Jeżeli zwarcie przewodów elementarnych nastąpiło u wytwórcy, to rezystancja w miejscu zwarcia jest bardzo mała, bowiem ściskane podczas prasowania cewki, mające źle izolowane powierzchnie, są zwierane metalicznie. Rezystancja tak powstałego obwodu wewnętrznego cewki będzie na ogół większa od rezystancji miejsca zwarcia i dlatego też straty dodatkowe wydzielać się będą głównie wzdłuż długości obwodu. Jeżeli natomiast zwarcie przewodów elementarnych nastąpiło w trakcie eksploatacji silnika, to wówczas charakteryzuje się ono znacznie większą rezystancją miejsca zwarcia niż rezystancja obwodu zamkniętego. Straty dodatkowe są wówczas skoncentrowane w małych obszarach, powodując lokalnie duże przyrosty temperatury. Wartości przejściowej rezystancji styku w miejscu zwarcia przewodów elementarnych nie można obliczyć, bowiem rezystancja ta jest zmienna i zależy od szeregu czynników jak: wartości płynącego prądu, nagrzewania się i utleniania styku, względnych przemieszczeń elementarnych przewodów, itp. Ustabilizowaną rezystancję przejściową styku w miejscu zwarcia można określić na podstawie pomiarów. Dla cewek pętlicowych należy uwzględnić dwie przejściowe rezystancje, dla cewek prętowych wystarcza zwarcie w jednym miejscu, aby obwód był zwarty. Takie pręty posiadają zmodernizowane silniki- generatory w elektrowni szczytowo pompowej, gdzie w skuwce zwarte są wszystkie elementarne druty. W bokach górnej warstwy cewek leżących bliżej szczeliny powietrznej siła elektromotoryczna w zwartych obwodach jest większa, ze względu na przechodzenie przez żłobek strumienia podstawowego. W miejscach zwarcia sąsiednich przewodów elementarnych, o maksymalnej różnicy potencjałów, mogą powstać znaczne straty- dochodzące do kilku kW w generatorach z wodnym chłodzeniem [L54-p.4.2.3.3]. Powoduje to znaczny przyrost temperatury, nawet do 300°C, co doprowadza do uszkodzenia izolacji sąsiednich przewodów elementarnych oraz izolacji głównej uzwojenia.

Czy głównie nie ulegają uszkodzeniu pierwsze zwoje w pasmach fazach?. Na to pytanie jednoznaczną odpowiedź daje Profesor T. Glinka [L-76]. Otóż, przepięcia łączeniowe nie rozkładają się równomiernie, największe są na wejściu fazy. W sieci EE występują „szpilki" napięciowe, które oddziaływują na pierwsze zwoje. Pomiary takich szpilek, generowanych przez inne wyłączane odbiory, przeprowadzone w jednym z dużych kombinatów, w którym jest zainstalowanych ponad 20 tys. silników wykazały, że w sieci 6 kV występowało kilka tysięcy .szpilek” o wartości ponad /OkV w ciągu doby.

Nowy układ izolacyjny, w tym izolacja zwojowa uzwojenia stojana, powinien charakteryzować się jednominutową wytrzymałością elektryczną min. 3U„. Należy sobie zdawać sprawę, że nawet nowoczesne krajowe technologie izolacji maszyn, RRC czy VPI, powodują wyładowania niezupełne przy napięciu pracy. Pisze o nich szczegółowo w swoich pracach Z.Ławrowski [L41, L42] oraz J.Hickiewicz, S.Szymaniec, P.Wach z Politechniki Opolskiej [L30-L36]. Próby te są na ogół skomplikowane i wymagają specjalistycznej aparatury. Wymagane są przy produkcji nowych uzwojeń.

Równie dobrą, znacznie tańszą i mniej skomplikowana metodą oceny stanu zużycia się izolacji są badania diagnostyczne uzwojeń napięciem stałym. Propaguje i wprowadza ją do praktyki T.Glinka z Politechniki Śląskiej [L16-L26]

Norma PN-88/E-06701 zaleca przeprowadzić pomiary rezystancji izolacji R|₅ i R,io to znaczy rezystancji zmierzonych po czasie 15s i 60s od chwili załączenia napięcia stałego. Norma ta określa kryterium stanu poprawnego układu izolacyjnego. Dla służb utrzymania ruchu kryterium to jest wskaźnikiem zawilgocenia izolacji i daje odpowiedź, czy daną maszynę można włączyć do pracy, czy też należy przeprowadzić jej suszenie. Powyższe kryterium nie daje odpowiedzi, jaki jest stopień zużycia izolacji i nie stanowi także bazy odniesienia, na podstawie której można byłoby porównywać postępującą degradację układu izolacyjnego maszyny w kolejnych latach jej eksploatacji. Autor, podczas analizy wysokonapięciowej maszyny przed planowanym przezwojeniem, zetknął się z przypadkiem pozytywnych wyników pomiarów R_WI i Rao/Ris, tymczasem po zdemontowaniu cewek widoczne były kratery wypalenia w izolacji głównej, silnie przetarta powłoka półprzewodząca, rozwarstwiona izolacja główna, popękana izolacja zwojowa itp. Jednym słowem totalna degradacja izolacji świadcząca o silnie postępujących wyładowaniach niezupełnych. W takim stanie przewidywany okres pracy wynosi maksymalnie kilka miesięcy. Nie weryfikują się, więc zalecenia w/w normy dotyczące oceny poprawności izolacji nowej przy badaniach maszyn z mocno zużyta izolacją [L21 ].