絕緣阻值的探討 (踏入50萬瀏覽量第六文)

 在低壓系統中，例書要求的最少絕緣值為 1Mohm。

換言之它的算式如下：

220V / 1000000ohm = 0.00022A ( 0.22mA) ［因為交流電的波形關係，這個值會有錯誤］

如果以絕緣測試值來計算

500V / 1000000ohm = 0.0005A ( 0.5mA)

那麼11kV系統中，例書並沒有例出要求。

這樣一來，最低數值是多少少算是合格呢？

算一算吧。參照低壓要求的0.022mA容許漏電水平。

11000 / 1.732 = 6600V

6600V / 0.00022A ( 0.22mA) = 30,000,000ohm (30Mohm)［當然這個值也是會有錯誤］

6600V / 0.0005A ( 0.5mA) = 13,200,000ohm (13.2Mohm)［也不可能用這個值］

因為高壓系統常以5000V來做測試

5000V / 0.0005A ( 0.5mA) = 10,000,000ohm (10Mohm)

不過在高壓系統，我們還會加入更高的安全系數。

也有由顧問公司計算後定出，以2500V來做測試，要求不少於500Mohm。

那容許的漏電電流為：

2500V / 500,000,000ohm (500Mohm) = 0.000,000,5A(0.5uA)

把安全系提高，當然可以有效防止故障發生，但同時也意味著維護成本的增加。

而然也該以其他因素來決定。

局部放電 Partial Discharge

真實案例 1：

在某間公司的某個保養工程，在完工時，那條11kV電纜只量得少於1Mohm的絕緣阻值，在當值工程師與註埸工程師相討後，仍決定先把電源重啟，當然已經是個非常危險的水平，隨時開啟電源時會發生爆炸，幸好沒有出現這個情況。

那時的最少漏電電流便假設會是：

5000V / 1,000,000ohm (1Mohm) = 0.005A (5mA)

如果電纜在某一位置，出現雪崩效應。電纜便會即時發生11kV的相對相故障。

雪崩效應 - 意指就像雪崩一樣，起初可能只是一個很少的雪球掉落，但把附近已經髹散的雪堆推倒，在產生連鎖反應下，引致更多積雪崩塌，形成雪崩。

真實案例 2：

有次在一個132kV的11kV接線柱上以1000V的低壓絕緣錶來測試(本人學徒期)，出奇地指針直接彈進0的位置，這時三菱的工程師要求的用酒精把整個範圍抺一次，完成後再測試一次，也是出奇地指針出現了兩極反應，指針近乎沒有移動。

在進行大型高壓或低壓電動機的維修時，常會以數個500瓦的射燈來照射，用意當然是避免線圈吸收水份，影響絕緣值(極化指數)。

絕緣等級 Y級 耐熱溫度 90℃

 絕緣等級 A級 耐熱溫度 105℃

 絕緣等級 E級 耐熱溫度 120℃

 絕緣等級 B級 耐熱溫度 130℃

 絕緣等級 F級 耐熱溫度 155℃

 絕緣等級 H級 耐熱溫度 180℃

 絕緣等級 C級 耐熱溫度 180℃以上

  

馬達的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級。允許温升是指馬達的温度與周圍環境温度相比升高的限度。

絕緣的温度等級 A級、E級、B級、F級、H級

最高允許温度（℃） A級105、E級120、B級130、F級155、H級180

線圈温升限值（K）  A級60、E級75、B級80、F級100、H級125

性能参考温度（℃） A級80、E級95、B級100、F級120、H級145

温升測試方法（熱電阻法）

工具在空氣中，以正常負載下運轉直到温度稳定（建意如果有多檔運轉速度，最好都測試一下）。在轉矩固定時調整到0.94倍額定電壓或1.06倍額定電壓或電壓範圍平均值運轉（一般運轉4個小時，待温升稳定後），取裡面最不好的温升值。

線圈温升值用下列公式計算：

△t= (R2-R1)/R1（k+t1）-（t2-t1）

這裡：

△t是温升；

R1是試驗開始時的電阻；

R2是試驗結束時的電阻；

K是銅線圈為234.5，鋁線圈為225；

t1是試驗開始時的室温；

t2是試驗結束時的室温。（注意是環境的温度，而非馬達本身的温度或馬達附近的温度）

在試驗開始時，線圈應在室温下。用下述方法確定試驗結束時線圈的電阻：在開關斷開後盡可能立即測量電阻，然後以短的時間間隔再測量幾次電阻，以便作出電阻對時間的曲線来確定開關斷開瞬間的電阻值。（等馬達停止運轉後再測試）

一般國内的小馬達在没有什麼特殊情况的條件下，採用的絕緣等級為B級。出口到的產品一般要求達到F級。

 

絕緣種類

(1)class Y 90℃：由棉紗、絲、紙等購成，未滲透絕緣漆(Varnish)或未浸入油中.

(2)class A 105℃：由棉紗、絲、紙等購成，滲透透明漆或浸入油中.

(3)class E 120℃

(4)class B 130℃：如雲母、石棉、玻璃纖維等材料，藉適當的黏合劑所構成

(5)class F 150℃：如雲母、石棉、玻璃纖維等材料，藉(Sillicon Alkyd resin)或具同等性之黏合劑所構成

(6)class H 180℃：例如雲母、石棉、玻璃纖維等材料，藉(Sillicon resin)或

(7)class C 180℃以上 ：例如單獨使用生雲母、石綿或瓷等，或藉黏合劑所構成。

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