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0引言
隨著工業(yè)科技的發(fā)展，漏電流對于工業(yè)安全生產(chǎn)構(gòu)成了很大的威脅。為了提高供電的連續(xù)性和可靠性，許多重要生產(chǎn)場所采用了不接地供電系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)是工業(yè)用電系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，且為了滿足不同場所的生產(chǎn)要求，工業(yè)用的電動(dòng)機(jī)普遍功率較大，供電電壓較高。在惡劣的使用環(huán)境下，由于振動(dòng)、沖擊、高溫等因素，電動(dòng)機(jī)的繞組線圈、軸承、外殼等部件常會(huì)出現(xiàn)絕緣損壞。在電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)瞬間或運(yùn)行過程中，絕緣損壞部位極有可能會(huì)產(chǎn)生電弧，引起更嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。通過在電機(jī)停電狀態(tài)下進(jìn)行絕緣監(jiān)測，存在絕緣故障時(shí)確保電動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)，可以有效避免因絕緣故障帶來的損失，同時(shí)也為設(shè)備的運(yùn)行管理提供方便，為檢修提供依據(jù)，減少了人力和物力的浪費(fèi)。
1傳統(tǒng)電機(jī)對地絕緣監(jiān)測方法
傳統(tǒng)的電機(jī)對地絕緣監(jiān)測方法是外接電阻切換檢測法，通過在母線和殼體之間接入一系列電阻，通過繼電器改變接入阻值的大小，測量在接入不同電阻時(shí)電阻上被施加的分壓，然后通過解方程的方法來檢測對地電阻。這種方法在殼體與母線之間接入了電阻，主動(dòng)降低了電動(dòng)機(jī)的對地絕緣性能，當(dāng)三根相線的對地絕緣電阻相同時(shí)此方法無效，而且此方法只能用于正在運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
2安科瑞電機(jī)對地離線絕緣監(jiān)測方案
由于傳統(tǒng)電機(jī)絕緣監(jiān)測方法存在一定局限性，本文結(jié)合安科瑞的AIM-T500型絕緣監(jiān)測儀，提供了一種更完善的電機(jī)對地離線絕緣監(jiān)測解決方案。
AIM-T500 絕緣監(jiān)測儀是安科瑞電氣集多年電力儀表行業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研究開發(fā)出來用于監(jiān)測 IT 配電系統(tǒng)（又稱不接地系統(tǒng)）對地絕緣狀況的儀表。產(chǎn)品可以實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)對地的絕緣電阻和泄露電容，并具有絕緣故障預(yù)警、故障報(bào)警、事件記錄等功能，已廣泛應(yīng)用于礦井、玻璃廠、電爐和試驗(yàn)設(shè)備、冶金廠、化工廠、爆炸危險(xiǎn)場所、計(jì)算機(jī)中心以及應(yīng)急電源等各類場所的 IT 系統(tǒng)中，其使用效果得到充分驗(yàn)證和廣泛認(rèn)可。產(chǎn)品外觀如圖1所示。
圖1 AIM-T500型絕緣監(jiān)測儀
0~800V電機(jī)離線監(jiān)測應(yīng)用方案
采用AIM-T500絕緣監(jiān)測儀對電機(jī)進(jìn)行離線監(jiān)測的前提，是電機(jī)的供電系統(tǒng)在離線狀態(tài)下必須是不接地系統(tǒng)，即接入電機(jī)電源的供電線與大地*絕緣。其離線絕緣監(jiān)測的原理圖如圖２所示。
圖2 AIM-T500對0～800V電機(jī)離線絕緣監(jiān)測原理圖
圖中，電機(jī)M的電源由交流接觸器的主觸點(diǎn)K1控制，K1的常閉輔助觸點(diǎn)K1”將絕緣監(jiān)測儀的L1、L2端子連接到電機(jī)的供電電源線上，用于對電機(jī)的離線絕緣監(jiān)測。K1的另一路常開輔助觸點(diǎn)K’將絕緣監(jiān)測儀的F0和F1端子相連接。若K’閉合，絕緣監(jiān)測儀將停止絕緣監(jiān)測。絕緣監(jiān)測儀的繼電器輸出端子D-、D+串聯(lián)在K1線圈的回路中，用于控制K1。圖2的工作原理描述如下：
電機(jī)M起動(dòng)前，K1主觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，常閉輔助觸點(diǎn)K1”將絕緣監(jiān)測儀連接到電機(jī)的供電系統(tǒng)中，絕緣監(jiān)測儀的FE端子連接到地線上。絕緣監(jiān)測儀上電后，進(jìn)行電機(jī)的離線絕緣監(jiān)測。若絕緣正常，則絕緣監(jiān)測儀的繼電器輸出閉合，電機(jī)可以安全起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)按下控制按鈕Kc，交流接觸器K1線圈上電，K1主觸點(diǎn)及輔助觸點(diǎn)K’閉合，輔助觸點(diǎn)K1”斷開，電機(jī)上電運(yùn)行。K’閉合，絕緣監(jiān)測儀停止絕緣監(jiān)測。K1”斷開，將絕緣監(jiān)測儀與電機(jī)供電系統(tǒng)斷開。若絕緣監(jiān)測儀監(jiān)測到電機(jī)出現(xiàn)絕緣故障，則絕緣監(jiān)測儀發(fā)出報(bào)警指示，繼電器動(dòng)作，由閉合狀態(tài)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。此時(shí)即使按下控制按鍵Kc，交流接觸器K1線圈也無法上電，因此無法起動(dòng)電機(jī)，直到將絕緣故障排除，絕緣監(jiān)測結(jié)果正常。
800~1650V電機(jī)離線監(jiān)測應(yīng)用方案
圖3 800~1650V三相電動(dòng)機(jī)離線絕緣監(jiān)測
圖3展示了對于800~1650V的三相電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測，與0-800V交流電系統(tǒng)的不同的是AIM-T500并不直接與IT系統(tǒng)連接，而是通過ACPD200型耦合儀連接IT系統(tǒng)，這是由于單AIM-T500適用于800V以下的交流、直流以及交直流混合系統(tǒng)，在800~1650V的不接地系統(tǒng)環(huán)境下AIM-T500應(yīng)配合ACPD200型耦合儀使用。耦合儀的L1,L2,L3端子分別接到三相IT系統(tǒng)的三根相線上，并通過AK端子（擴(kuò)展端子）與AIM-T500型絕緣監(jiān)測儀相連，當(dāng)系統(tǒng)不存在絕緣故障時(shí)，監(jiān)測儀內(nèi)置繼電器閉合，這時(shí)按下控制按鍵Kc可使接觸器線圈K1上電，接觸器動(dòng)作使主觸點(diǎn)K1和輔助觸點(diǎn)K1’閉合，使電機(jī)通電的同時(shí)令絕緣監(jiān)測儀停止絕緣監(jiān)測，接觸器動(dòng)作還將使常閉觸點(diǎn)K1”斷開，從而將絕緣監(jiān)測儀從系統(tǒng)中剝離，防止電動(dòng)機(jī)起動(dòng)帶來的沖擊電流損壞儀表。若系統(tǒng)中存在絕緣故障，絕緣監(jiān)測儀會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警指示，絕緣監(jiān)測儀內(nèi)置的繼電器將保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，這時(shí)即使按下控制按鈕Kc，電動(dòng)機(jī)也不能起動(dòng)，直至故障排除。
ACPD系列耦合儀是AIM-T500的配套產(chǎn)品，用于擴(kuò)展絕緣監(jiān)測的系統(tǒng)電壓。有ACPD100和ACPD200型號，其中ACPD100應(yīng)用于單相交流0-1150V/直流0-1760V的不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測；ACPD200應(yīng)用于三相交流0-1650V/交流系統(tǒng)帶直流元件的0-1300V的不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測。
圖4 ACPD200型耦合儀
3結(jié)語
本文介紹了安科瑞AIM-T500型絕緣監(jiān)測儀在兩種不同的電壓環(huán)境下對電機(jī)絕緣性能監(jiān)測的解決方案，目前這個(gè)解決方案已經(jīng)在實(shí)際工業(yè)環(huán)境下得到了應(yīng)用，且相對于傳統(tǒng)的方案，安科瑞的方案在安全性和準(zhǔn)確性方面具有很大的勢。
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