絕緣漆老化指因電場(chǎng)、溫度、機(jī)械力、濕度、周?chē)h(huán)境等因素的長(zhǎng)期作用,使電工設(shè)備絕緣在運(yùn)行過(guò)程中質(zhì)量逐漸下降、結(jié)構(gòu)逐漸損壞的現(xiàn)象。絕緣老化的速度與絕緣結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝、運(yùn)行環(huán)境、所受電壓、負(fù)荷情況等有密切關(guān)系。絕緣老化zui終導(dǎo)致絕緣失效,電力設(shè)備不能繼續(xù)運(yùn)行。為延長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命,需針對(duì)引起老化的原因,在電力設(shè)備絕緣制造和運(yùn)行時(shí),采取相應(yīng)的措施,減緩絕緣老化的過(guò)程。引起絕緣老化的原因可歸結(jié)為電的作用、熱的作用、化學(xué)作用、機(jī)械力作用、濕度的影響等。
據(jù)測(cè)試,由于變頻器輸出端電壓上升時(shí)間、電纜長(zhǎng)度和開(kāi)關(guān)頻率等因素的綜合影響,上述端電壓峰值可超過(guò)3kV。另外,當(dāng)電機(jī)繞組匝間發(fā)生局部放電時(shí),會(huì)使絕緣中分布電容所儲(chǔ)存的電能變?yōu)闊帷⒎洹C(jī)械和化學(xué)能,從而使整個(gè)絕緣系統(tǒng)劣化,絕緣的擊穿電壓降低,zui終導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)被擊穿。循環(huán)交變應(yīng)力造成的絕緣加速老化采用變頻電源供電,使變頻電機(jī)可以在很低的頻率、較低的電壓下以及無(wú)沖擊電流情況下起動(dòng),并可以利用變頻器所提供的各種方式進(jìn)行快速制動(dòng)。由于變頻電機(jī)可實(shí)現(xiàn)頻繁的起動(dòng)制動(dòng),使電機(jī)絕緣頻繁地處于循環(huán)交變應(yīng)力作用下,使電機(jī)絕緣加速老化。
普通異步電機(jī)中存在的由于電磁激振力、機(jī)械傳動(dòng)等引起的振動(dòng)等問(wèn)題在變頻電機(jī)中變得更為復(fù)雜。變頻電源中含有的各種時(shí)間諧波與電磁部分固有的空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力。同時(shí),由于電機(jī)工作頻率范圍寬,轉(zhuǎn)速變化大,當(dāng)其與機(jī)械部分的固有頻率相一致時(shí),出現(xiàn)共振。在電磁激振力和機(jī)械振動(dòng)影響下,電機(jī)絕緣受到更加頻繁的循環(huán)交變應(yīng)力作用,加速了電機(jī)絕緣的老化。變頻電機(jī)絕緣的加強(qiáng)措施根據(jù)上述變頻電機(jī)絕緣損壞機(jī)理,加強(qiáng)變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)措施主要是:選用合適的電磁線,采用合理的加工工藝,獲得無(wú)氣隙絕緣,提高整個(gè)絕緣結(jié)構(gòu)的整體性和機(jī)械強(qiáng)度。選用合適的電磁線如前所述,變頻電機(jī)中的電磁線處于大量諧波與高頻的脈沖電壓作用之下,使電磁線早期損壞。因此,電磁線的絕緣性能對(duì)變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)可靠性的影響尤為重要。
絕緣漆材料在使用過(guò)程中由于各種因素的長(zhǎng)期作用會(huì)發(fā)生化學(xué)變化和物理變化, 使電氣性能和機(jī)械性能變壞,稱(chēng)為老化,影響絕緣材料老化的因素很多,主要是熱的因素。使用時(shí)溫度過(guò)高,會(huì)加快絕緣材料的老化過(guò)程,因此對(duì)各種絕緣材料都規(guī)定了它們?cè)谑褂眠^(guò)程中的極限溫度,以延緩絕緣材料的老化過(guò)程,保證電工產(chǎn)品的使用壽命。
通常按老化機(jī)理和老化因子的不同來(lái)劃分類(lèi)型。
1、熱老化:因熱長(zhǎng)期作用所引起的zui基本的老化形式。
2、熱氧化老化:是熱和空氣中氧聯(lián)合長(zhǎng)期作用所引起的一種老化形式。
3、光老化或光氧化老化:如果絕緣材料在戶(hù)外環(huán)境中使用,這時(shí)材料光和氧的長(zhǎng)期作用下發(fā)生光氧化老化,這是戶(hù)外絕緣材料老化的一種主要形式。
4、臭氧老化:空氣中有臭氧,特別是污穢大氣中。
5、化學(xué)第化:材料在水、溶劑、酸、堿等化學(xué)物質(zhì)的長(zhǎng)期作用下引起老化,例如水解、環(huán)氧應(yīng)力開(kāi)裂等。
6、生物老化:電工產(chǎn)品(電機(jī)、電線等)中的絕緣中的絕緣材料常被些生物所損壞、例如老鼠咬壞,白蟻蛀蝕,特別是微生物在濕熱環(huán)境中繁殖,使材料分解等。
7、疲勞:材料在外加機(jī)械力反復(fù)作用下逐漸破壞。
8、高能輻射老化;高能輻射包括X射線、Y射線、a和B粒子流、宇宙身線等等。
9、電老化:這是絕緣材料所*的老化形式。它是高電壓或高電場(chǎng)強(qiáng)度長(zhǎng)期作用所引起的老化。
10、大氣老化:實(shí)際上包括戶(hù)外環(huán)境中所能碰到的各種因素所引起的老化,當(dāng)然包括光氧化老化、化學(xué)老化、微生物老化等。