导致绝缘漆材料老化的因素有哪些
2018/1/23 8:58:34
绝缘漆老化指因电场、温度、机械力、湿度、周围环境等因素的长期作用,使电工设备绝缘在运行过程中质量逐渐下降、结构逐渐损坏的现象。绝缘老化的速度与绝缘结构、材料、制造工艺、运行环境、所受电压、负荷情况等有密切关系。绝缘老化zui终导致绝缘失效,电力设备不能继续运行。为延长电力设备的使用寿命,需针对引起老化的原因,在电力设备绝缘制造和运行时,采取相应的措施,减缓绝缘老化的过程。引起绝缘老化的原因可归结为电的作用、热的作用、化学作用、机械力作用、湿度的影响等。
据测试,由于变频器输出端电压上升时间、电缆长度和开关频率等因素的综合影响,上述端电压峰值可超过3kV。另外,当电机绕组匝间发生局部放电时,会使绝缘中分布电容所储存的电能变为热、幅射、机械和化学能,从而使整个绝缘系统劣化,绝缘的击穿电压降低,zui终导致绝缘系统被击穿。循环交变应力造成的绝缘加速老化采用变频电源供电,使变频电机可以在很低的频率、较低的电压下以及无冲击电流情况下起动,并可以利用变频器所提供的各种方式进行快速制动。由于变频电机可实现频繁的起动制动,使电机绝缘频繁地处于循环交变应力作用下,使电机绝缘加速老化。
普通异步电机中存在的由于电磁激振力、机械传动等引起的振动等问题在变频电机中变得更为复杂。变频电源中含有的各种时间谐波与电磁部分固有的空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力。同时,由于电机工作频率范围宽,转速变化大,当其与机械部分的固有频率相一致时,出现共振。在电磁激振力和机械振动影响下,电机绝缘受到更加频繁的循环交变应力作用,加速了电机绝缘的老化。变频电机绝缘的加强措施根据上述变频电机绝缘损坏机理,加强变频电机绝缘结构措施主要是:选用合适的电磁线,采用合理的加工工艺,获得无气隙绝缘,提高整个绝缘结构的整体性和机械强度。选用合适的电磁线如前所述,变频电机中的电磁线处于大量谐波与高频的脉冲电压作用之下,使电磁线早期损坏。因此,电磁线的绝缘性能对变频电机绝缘结构可靠性的影响尤为重要。
绝缘漆材料在使用过程中由于各种因素的长期作用会发生化学变化和物理变化, 使电气性能和机械性能变坏,称为老化,影响绝缘材料老化的因素很多,主要是热的因素。使用时温度过高,会加快绝缘材料的老化过程,因此对各种绝缘材料都规定了它们在使用过程中的极限温度,以延缓绝缘材料的老化过程,保证电工产品的使用寿命。
通常按老化机理和老化因子的不同来划分类型。
1、热老化:因热长期作用所引起的zui基本的老化形式。
2、热氧化老化:是热和空气中氧联合长期作用所引起的一种老化形式。
3、光老化或光氧化老化:如果绝缘材料在户外环境中使用,这时材料光和氧的长期作用下发生光氧化老化,这是户外绝缘材料老化的一种主要形式。
4、臭氧老化:空气中有臭氧,特别是污秽大气中。
5、化学第化:材料在水、溶剂、酸、碱等化学物质的长期作用下引起老化,例如水解、环氧应力开裂等。
6、生物老化:电工产品(电机、电线等)中的绝缘中的绝缘材料常被些生物所损坏、例如老鼠咬坏,白蚁蛀蚀,特别是微生物在湿热环境中繁殖,使材料分解等。
7、疲劳:材料在外加机械力反复作用下逐渐破坏。
8、高能辐射老化;高能辐射包括X射线、Y射线、a和B粒子流、宇宙身线等等。
9、电老化:这是绝缘材料所*的老化形式。它是高电压或高电场强度长期作用所引起的老化。
10、大气老化:实际上包括户外环境中所能碰到的各种因素所引起的老化,当然包括光氧化老化、化学老化、微生物老化等。