آشنایی با سیستم عایقی در ژنراتورها
عایق‌های الکتریکی سیم پیچ‌های ژنراتور برای کارد مناسب ژنراتور در ولتاژ و دمای مشخص و پایدار ماندن مشخصات مکانیکی و ابعادی در طی سال‌های کارکرد آن میباشد.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز:
کلاس‌های سیستم عایقی
عایق‌های الکتریکی سیم پیچ‌های ژنراتور برای کارد مناسب ژنراتور در ولتاژ و دمای مشخص و پایدار ماندن مشخصات مکانیکی و ابعادی در طی سال‌های کارکرد آن میباشد.
عایق‌های الکتریکی سیم پیچ‌های ژنراتور برای کارد مناسب ژنراتور در ولتاژ و دمای مشخص و پایدار ماندن مشخصات مکانیکی و ابعادی در طی سال‌های کارکرد آن میباشد.
استاندار ANSI بر پایه ماکزیمم دمای کارکرد غیر گذرا کلاس‌های مختلف سیستم عایقی و همچنین آزمایش‌های اعمال ولتاژ برای تعیین قابلیت تحمل ولتاژ سیستم عایقی را تشرح و تعریف کرده است.
آزمایش‌های غیر مخرب دیگری برای ارزیابی و شرایط سیستم عایقی پیش بینی شده است.
از چندین کلاس عایقی موجود، پر کاربردترین آن‌ها در ماشین‌های دوار کلاس‌های A,B,F و h. میباشند. این کلاس‌ها گاهی کلاس ۱۰۵ و ۱۳۰ و ۱۵۵ و ۱۸۰ نیز گفته میشوند که این اعداد تعیین کننده طراحی دمای hot spot بر حسب درجه سلسیوس میباشند. کلاس ۱۰۵ و ۱۳۰ غالبا برای آلترناتور‌ها به کار گرفته میشوندبیشتر مباحث در این مقاله به این دو کلاس اشاره دارد.
سیستم عایقی کلاس از A. از مواد آلی همچون کتان، ابریشم، کاغذ و یک نوار از موادمصنوعی ساخته میشود.
وارنیش‌ها و رزین‌های مصنوعی به عنوان چسب به کار گرفته میشوند. سیستم عایقی با کلاس B. از موادغیر آلی همچون میکا، فیبر شیشه، آزبست و نوار‌های با جنس مصنوعی و چسب مناسب میباشد. سیستم‌های با کلاس عایقی بصورت کلی از مواد مشابه کلاس ۱۳۰ با چسب‌هایی مناسب دمای بالاتر به ایجاد میشود. کلاس عایقی H. شامل الاستومر‌های سیلیکونی همچون، میکا، فایبر گلاس، آزبست و ... و چسب‌های پایدار در دمای بالا میباشد.
در هر یک از این سیستم‌ها ممکن است مواد یا ترکیبات دیگری به کار گرفته شوند که طبق تجارب و یا آزمایش‌ها کارایی آن‌ها از لحاظ طول عمر حرارتی در دمای مشخص شده به اثبات رسیده باشد.
رشد سریع حوزه صنایع شیمی باعث ورود مداوم ترکیبات جدید مناسب برای عایق‌های الکتریکی باشد.IEEE برای آزمایش ارزیابی حرارتی و عایقی الکتریکی این مواد راهنما‌هایی ارائه کرده است.
نقطه داغ مجاز (hot-spot allowance)
بطور طبیعی اندازه گیری ماکزیمم دمای نقطه داغ در سیم پیچ‌های ژنراتورها عیر عملی میباشد لذا ظرفیت ماشین الکتریکی بر پایه وضعیت دما مشهود، اختلاف دما مورد انتظار بین دمای مشهود و ماکزیمم دمای غیر مشهود و کلاس عایقی تعیین میشود. این اختلاف دما نقطه داغ مجاز نامیده میشود.
اندازه گیری دمای سیم پیچ‌ها. چندین روش برای مشاهده دمای سیم پیچ‌ها در استاندارد‌های ANSI تعریف شده است.
روش ترمومتر به این صورت است که با استفاده از ترمومتر جیوهای یا دیگر وسایل مناسب اندازه گیری دما در داغ‌ترین قسمت‌های معمول قابل دسترس کار گذاشته میشود. این روش معمولا برای سیم پیچ‌های زنراتور‌های کوچک‌تر به کار گرفته میشود. این روش داری بیشترین اختلاف دما بین دمای نقطه داغ و دمای نقاط معمولی سیم پیچ‌ها میباشد. در روش مقامتی دما توسط مقایسه مقاومت در دمای کارکرد با مقاومت در یک دمای مشخص صورت میگیرد. در روش ردیاب درون قرار گرفته (EMBEDDED-DECTOR METHOD) , ردیاب حرارتی یا ترموکوپلی در موقعیت‌هایی نصب میشوند که توسط ترمومتر‌های جیوهای نمی‌توان به آن‌ها دسترسی داشت. در رایج‌ترین روش، آن‌ها بین دو سطح کویل‌های دو لایه در یک شیار در وسط هسته یا گرمترین ناحیه هسته قرار داده میشوند.
سیستم عایقی سیم پیچ‌های آرمیچر
رنج استاندارد ولتاژ آرمیچر از ۲۲۰ تا ۲۰۰۰۰ ولت میباشد. برای استقامت عایق در مقابل شرایط ماندگار و شرایط گذرا مقدار مناسبی از حجم عایق برای عایق حلقه و عایق زمین در نظر گرفته میشود. در ولتاژ‌های کم عایق بین حلقه‌ای میتواند بصورت یک لایه بر روی هادی در نظر گرفته شود. در ولتاژ‌های بالاتر (معمولا بیشتر از ۵۰۰۰ ولت) سیستم عایقی بایستی بصورت یک ساختار خاص برای جلوگیری از کرونا باشد. کرونا تخلیه الکترواستاتیکی است که به دلیل اختلاف ولتاژ بیشتر از استقامت عایقی هوا در درون یا در سطح کویل‌ها اتفاق میافتد. در صورت وجود رطوبت این تخلیه باعث تولید اسید‌های نیتروژنی شده که باعث تجزیه مواد آلی در سیستم عایقی میگردد. سیتم عایقی برای کویل‌های ولتاژ با این صورت ایجاد میگردد که حباب‌های داخل آن به کمترین مقدار خود برسد. سطح خارجی درون شیار کویل‌ها توسط مواد نیم هادی پوشش داده میشود تا شیب ولتاژ بین کویل و هسته کاهش داده شود. فاصله بین کویل‌ها در ابتدای سیم پیچ‌ها بصورت مناسبی ایجاد میگردد تا تخلیه‌ها محدود شده و از آسیب وارد شدن به رشته هادی‌ها و بلاک‌های نگهدارنده آن‌ها جلوگیری شود.
سیستم عایقی سیم پیچی میدان:
سیستم عایقی سیم پیچی میدان به دلیل ولتاژ پایین آن در طراحی با مشکلا ت. کمتری نسبت به سیم پیچی آرمیچر مواجه میشود. ولتاژ کار سیم پیچی میدان از ۱۲۵ تا ۶۰۰ ولت میباشد. در شرایط گذرا بعنوان مثال در قطع ناگهانی جریان بار کامل جریان تحریک، ممکن است ولتاژی تا چندین برابر ولتاز نامی بر روی این سیم پیچ القا شود. کلاس عایقی سیم پیچ میدان همانند سیم پیچ تحریک میباشد. دما در این سیم پیچ‌ها بصورت مقاومتی اندازه گیری میشود.
سیم پیچی میدان در معرض نیرو‌های سانتریفیوژ چرخشی قرار میگیرد و بایستی از نظر ابعادی دارای استقامت و پایداری مناسبی بوده به گونه‌ای که سبب از هم پاشیدن ویا شل شدن آن نشود.
آزمایش‌های سیستم‌های عایقی
آزمایش ولتاژ فشار قوی عایق و آزمایش مقاومت عایقی روش‌های اساسی برای ارزیابی قابلیت و کیفیت سیستم عایقی میباشد. آزمایش ولتاژ فشار قوی که در استاندارد ANSI تعریف شده است با ولتاژ دو برابر ولتاژ خط به خط بعلاوه ۱۰۰۰ ولت برای سیم پیچی آرمیچر و ده برابر ولتاژ نامی و نه کمتر از ۱۵۰۰ ولت برای سیم پیچ میدان در نظر گرفته میشود. برای سیم پیچ‌های میدان با ولتاژ ۵۰۰ ولت و بالاتر ولتاژ تست، دو برابر ولتاژ نامی بعلاوه ۴۰۰۰ ولت میباشد. این آزمایش با ولتاژ AC صورت گرفته و به مدت حداکثر یک دقیق به آن اعمال میشود. این آزمایش شرایط سخت ولتاژی را برای سیستم عایقی ایجاد میکند و تنها برای سیم پیچی‌های نو بعد از این که مشخص شد که کاملا خشک و یا در شرایط کیفی خوب قرار دارند اعمال میکردند. ولتاژ شکست طراحی ممکن است چندین برابر ولتاژ تست باشد تا شرایط ایمنی در طی فرآیند کنترل کیفی ایجاد نماید.
آزمایش ولتاژ DC گاهی جایگزین ولتاژ AC میگردد. مقدار این ولتاژ بایستی ۱.۷ ولتاژ موثر AC تعیین شده برای آزمایش باشد.
آزمایش مقاومت عایقی برای اندازه گیری مقدار مقاومت عایقی سیستم میباشد. مقاومت عایقی عبارتست از نسبت ولتاژ اعمالی به جریان جریان پس از گذشت مقدار زمان مشخصی پس از اعمال ولتاژ. ولتاژ اعمالی از نوع DC میباشد.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.