防爆電機的使用環(huán)境條件比較嚴酷,為了保證其在危險環(huán)境的安全和使用性能,在運行一定時間就應進行修理。主要對防爆電機修理的過程及其技術要點進行了介紹。
0 引言
目前防爆電機種類較多,不同的危險區(qū)域使用不同類型的防爆電機。如果這些電機出現故障,使用部門為了保證安全和使用性能,就需要返回廠家或進入大修廠進行修理,修理工作要嚴格按照GB 3836.13的要求進行。下面就防爆電機修理過程中的技術要點簡要介紹。
1 記錄原始數據的要求
在修理電動機之前,應盡可能將電動機的一切可以記錄的數據都記錄下來:
(1) 銘牌數據:電動機型號、額定功率、額定電壓、額定電流、負載持續(xù)率、額定轉速、制造廠家、出廠編號和時間、絕緣等級、防護等級等,增安型電機還要記錄tE時間。
(2)鐵芯數據的測量:測量定子轉子鐵芯長度、定子鐵芯內徑和外徑、鐵芯槽數的尺寸,對于帶有通風槽的鐵芯,要記錄通風槽寬度和槽數。
(3) 繞組數據的測量:查明繞組的結構型式、并聯的導線根數、繞組的節(jié)距、并聯支路數、導線的直徑、線圈匝數、每槽導體數及絕緣等級。繪制繞組接線原圖或繞組展開圖,測量繞組線圈的端部長度,最好留下一支完整的線圈做為制作繞線模的依據;記錄槽絕緣、槽楔、墊條等材料尺寸規(guī)格、絕緣等級、引出線的規(guī)格。
(4) 對于繞線轉子,要詳細記錄轉子各部尺寸和圖形尺寸,包括鐵芯與并頭套間距離、線圈靠端部側的絕緣重疊長度等。
(5) 詳細記錄電動機故障部位原因及修理項目和要求。
2 電機機械部件的修理
(1) 電機風扇、風扇罩修理
電動機的外風扇或風扇罩損壞,應該注意風扇距風扇罩、擋板以及緊固件的間距不小于風扇直徑的1%,至少為1mm,以免產生摩擦和碰撞火花。如果更換外風扇,鋁合金風扇鎂的含量不能超過6%,如果更換為塑料風扇,應該選用經過防爆檢驗的備件。修理或更換風扇罩的時候,其防護等級應該滿足防爆標準的要求。
(2) 隔爆殼體的修理
隔爆型電機殼體如果有裂紋,建議用新的相同零件更換;如果發(fā)現隔爆面有小的缺陷,可以按照GB 3836.13的要求進行修補。改變電機外表面的粗糙度、涂覆等應考慮對電機表面溫度和溫度組別的影響。
增安型電機的外殼是防護性外殼,可以采用修理一般電氣產品外殼的工藝方法進行修理,以恢復其原來的外殼防護等級。
允許對隔爆外殼作局部改造,如增加接線端子、增設引入裝置等。但這種改造須分別符合GB 3836.1、GB 3836.2和GB3836.13的有關規(guī)定。
(3) 接線盒的修理
接線盒內接線端子損壞,應該用與原來零件相同的備件更換,以保證不同電位、零件之間的電氣間隙、爬電距離和接線的緊固方式等要求。
(4) 電纜和導管引入裝置的修理
引入裝置中的彈性密封圈應該用相同尺寸和相同質量的備件更換。隔爆型電機引入裝置修理后,不得改變原設備引入方式,且須符合GB 3836.1、GB 3836.2的有關規(guī)定。
(5) 電動機的轉子和定子表面的修理
鑄鋁鼠籠轉子如果損壞,建議購買與原來轉子完全相同的備件;如果轉子籠是焊接結構,建議去原制造廠或有制造經驗的制造廠修理。
允許采用刮削的方法消除定子內表面和轉子外表面的輕微損壞。但采用這種方法修理后,電機表面溫度組別仍應符合GB 3836.1的有關規(guī)定。嚴重損壞的定子表面修理后,須測定電機表面溫度,以確保電機表面的溫度組別符合GB 3836.1的有關規(guī)定。
3 電機繞組修理時的工藝要求
電機繞組損壞,最好用與原來繞組相同的備件更換,如果重新繞制,則絕緣線、絕緣墊、繞制方式、浸漬劑和浸漬方式等都必須與原來零件相同,以保證繞組的溫度不超過標準的規(guī)定。增安型電機的繞組會直接影響防爆性能,修理單位應具有必要的資料和設備,否則應由制造廠進行修理。
以下簡要介紹幾種常見繞組修理時的工藝要求。
3.1 電機繞組拆線時工藝要求
(1) 拔線方向一定要順鐵芯軸向方向,不可有角度,否則易把鐵心端齒刮變形,產生扇張現象,也有可能將線圈卡在槽內拔不出來。
(2) 拔線用力要適當,不可太猛,防止“破壞性”的拆除法,否則,鐵芯齒被刮傷,歪斜,甚至造成整個鐵芯槽歪倒。
(3) 對于成型繞組,要防止拆除過程中使線圈變形過大,不可將銅線拉變形,截面積不可有變化。
(4) 鐵芯的通風槽不準有堵塞現象,應保證暢通。要求徹底清除槽內殘余絕緣,尤其對于鐵心槽細長的繞線轉子,禁止用火燒鐵芯,以防鐵芯片間絕緣損壞,造成鐵芯短路發(fā)熱。用砂布和挫刀清除槽內雜物時不可損傷鐵芯,不許將槽口用銼刀挫大。
(5) 對于鐵芯和基座的油泥和污垢,可用清洗機清洗,然后經烘干處理。
(6) 要檢查鐵芯的齒端板是否有開焊和損壞,對于鐵芯出現的燒結鐵瘤,要先修復好,并經鐵損耗試驗合格后再噴絕緣漆保護。
(7) 如果繞組絕緣太硬難于拆卸,可采用通電加熱烘房加熱或丙酮熔解后再進行拆卸。
3.2 線圈漲形和整形時的工藝要求
(1) 線圈的漲形是在漲形機上進行的。在漲形前,線圈包一層白布帶或熱收縮滌綸帶作為保護,1/3疊包,要用力均勻,壓緊線圈使導線排列更緊密。
(2) 對于節(jié)距較大及端部形狀要求準確的線圈,經漲形后,還要對線圈進行整形,也就是將線圈放在整形模內進行矯正線圈形狀。為了實現線圈漲形后尺寸更正確,漲形的節(jié)距和角度一般在漲形機上可調整1/4~1/2槽寬。
(3) 線圈漲形的直線部分伸出鐵芯的長度,取決于電動機絕緣的電壓等級。
(4) 在漲形和整形過程中,不許采用鐵器工具直接敲打線圈,以防絕緣破損受傷。漲完第一只線圈后,要先在鐵芯內試嵌或在整形模上校正,要求線圈形狀應完全符合要求,然后繼續(xù)進行其余線圈的漲形和整形工作,直到所有線圈漲形和整形完。
(5) 漲形和整形的總要求,每臺電機的所有線圈形狀和尺寸應一致,直線長度、跨距角度、端部弧度和彎曲角度等各部分均應符合規(guī)定要求。
3.3 電動機繞組連接和引出線的工藝要求
(1) 定子三相引出線應選在靠近出線盒部位,使引出線的長度最短,高壓機不許采用兩個相鄰線圈的引線作為三相的引出線。
(2) 要求焊接嚴密牢固,表面光潔,連接面部應小于導線截面,并頭套及接線鼻的規(guī)格應符合要求,并頭套的開口進錫孔應朝上,下層端線的彎曲應朝下,帶風葉的轉子并頭套應焊接牢固,風葉平整均勻。
(3) 引出線的絕緣包扎要求緊密,無空隙,轉子并頭套絕緣應包扎整齊,方向一致。
(4) 引出線的接線端子應保證爬電距離和電氣間隙符合GB 3836.1的有關規(guī)定。
3.4 電動機繞組浸漆時的工藝要求
對繞組進行浸漆處理時宜采用真空壓力浸漆工藝,禁止采用涂刷、噴灑或澆漆等方法。為了保證浸漆質量,應注意電氣設備浸漆前的清洗質量。
4 修理后的檢查
以上對防爆電機修理中的技術要點作了簡要介紹,不過防爆電機修理后的檢查和試驗也非常重要。電機修理后的檢查須符合GB3836.13的有關規(guī)定,下面對與防爆有關的檢查和試驗項目作一簡要介紹:
4.1 機械方面的檢查和試驗
(1) 外殼:對于隔爆型電機,應該檢查隔爆接合面的間隙 (間隙長度和間隙寬度) 是否符合產品原圖紙或防爆標準的規(guī)定,如果外殼是新制的,還應該按照標準進行水壓試驗,檢查隔爆外殼的機械強度。如果是在原來的外殼上進行局部機械加工,則不必進行水壓試驗。其他防爆類型電機的外殼是防護性 (IP) 殼體,這類外殼修理后主要是檢查防護等級和機械強度是否降低。
(2) 風扇、風扇罩、接線盒、電纜引入裝置等應按標準要求進行檢查。
4.2 電氣方面的檢查和試驗
(1) 繞組:修理電動機常常需要更換繞組,有些情況下僅僅需要對潮濕的繞組進行干燥處理。繞組的修理質量不但影響電動機的電氣性能指標,而且影響電動機的防爆性能。繞組更換后應該用電橋或其他方法測量各相的電阻,相電阻或線電阻應該平衡;用搖表測量各繞組間以及對地的絕緣電阻,并且進行繞組對地、相間絕緣耐電壓試驗。對于原來的繞組,在進行耐壓試驗時試驗電壓應該降低 (試驗電壓的80%) 。
(2) 電動機空載試驗和降低電壓下堵轉試驗。
(3) 如果需要,進行型式試驗或部分型式試驗項目。對于增安型電動機,應該進行溫升試驗。
4.3 電機修理后整體性檢查
電機修理后首先應該進行外觀檢查,檢查電機是否完整,特別應檢查:
(1) 防爆標志牌、銘牌、警告牌是否完好;
(2) 接地端子、標志是否完好;
(3) 旋轉零件的潤滑、表面涂附;
(4) 修理合格標志、文件 (試驗報告、說明書) 以及相關附件等;
(5) 檢查和試驗結果記錄并存檔備查。
5 結束語
通過對防爆電機修理技術要點的探討,可以指導修理廠家實際操作。隨著原材料價格的不斷上漲以及防爆電機產品的不斷發(fā)展,防爆電機修理技術也在不斷提高,希望同行專家在今后繼續(xù)探討和交流。
參考文獻
[1]吳長康.淺談防爆電氣設備的修理與檢驗的技術要點[J].電氣防爆,2007 (4) :34~37.
[2] GB3836.13-1997,爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第13部分:爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備的檢修[S].
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