Wyszukiwanie i usuwanie usterek w uszkodzonych silnikach poprzez badanie rezystancji izolacji

10-15-2018 | Testery izolacji

W zakładach, w których nie wykonuje się konserwacji, aż do czasu wystąpienia awarii, istnieje potrzeba jak najszybszej naprawy usterek silników i innych układów. Każda minuta przestoju silnika ma wpływ na wyniki finansowe firmy. Rozwiązanie problemu z uszkodzonym silnikiem staje się nagle sytuacją awaryjną.

Nie wszystkie zakłady dysponują personelem niezbędnym do prowadzania konserwacji zapobiegawczej silników. W znacznej ich części korzysta się z usług ekspertów zewnętrznych, którzy świadczą pomoc w przypadku awarii silników. A chociaż zapobiegawcze i prognostyczne czynności konserwacyjne są preferowanymi podejściami, ponieważ zapewniają minimalny czas przestoju silnika, metoda konserwacji dopiero po wystąpieniu awarii jest nadal dominująca.

Zakłady często zwracają się do zewnętrznych firm usługowych naprawiających uszkodzone silniki w prasach drukarskich, pompach przeciwpożarowych, agregatach chłodniczych, windach, dmuchawach wentylacyjnych i innych zastosowaniach. Badanie rezystancji izolacji uszkodzonych silników wraz z krótką listą innych prostych testów pomaga technikowi określić stan „sprawny/niesprawny” silnika. Zasadnicze pytanie — czy ponowne uruchomienie tego silnika jest bezpieczne?

INFORMACJA DOTYCZĄCA BEZPIECZEŃSTWA: Testery izolacji firmy Fluke ostrzegają użytkownika o podłączeniu do obwodu pod napięciem. W przypadku wykrycia obwodu pod napięciem tester nie doprowadzi do niego zasilania. Testery izolacji firmy Fluke zapewniają również funkcję bezpiecznego rozładowania po zakończeniu badania.

Poniżej znajduje się lista typowych czynności, które technik powinien wykonać w przypadku wyszukiwania i usuwania usterek w uszkodzonym silniku:

  1. Nie próbować ponownie uruchamiać silnika. Podczas pierwszej kontroli może się wydawać, że wszystko działa prawidłowo, ale próba ponownego uruchomienia silnika bez wcześniejszego usunięcia usterki może spowodować poważne uszkodzenia.
  2. Przeprowadzić podstawowe badanie silnika. Sprawdzić, czy nie ma dymu. Zwrócić uwagę na nietypowe zapachy.
  3. Zgromadzić podstawowe informacje na temat silnika. Zgromadzić dane z tabliczki znamionowej. Za pomocą multimetru cyfrowego wykonać następujące czynności kontrolne: pomiar napięcia, sprawdzenie bezpieczników i połączeń uziemienia
  4. Przeprowadzić badanie rezystancji izolacji pomiędzy obwodem zasilania sieciowego i obwodem obciążenia a uziemieniem. Przed przystąpieniem do JAKIEGOKOLWIEK badania rezystancji izolacji należy BEZWZGLĘDNIE odłączyć elektroniczne układy sterujące i inne urządzenia od testowanego obwodu. Napięcia badania izolacji mogą spowodować poważne uszkodzenie elementów sterujących.
    1. Zabezpieczyć rozrusznik przed ponownym uruchomieniem i oznaczyć.
    2. Ustawić tester na odpowiednie napięcie badania.
    3. Określić rezystancję między następującymi punktami:
      1. między stroną zasilania sieciowego rozrusznika a uziemieniem
      2. między stroną obciążenia rozrusznika a uziemieniem

    Aby wyniki tych badań zostały zaliczone, obwody zasilania sieciowego i obciążenia muszą wykazywać wysoką rezystancję. Urządzenia zasilane prądem przemiennym na ogół powinny mieć rezystancję względem uziemienia wynoszącą co najmniej 2 MΩ, a urządzenia zasilane prądem stałym powinny mieć rezystancję względem uziemienia wynoszącą 1 MΩ w celu zapewnienia bezpiecznej pracy.

    W tym przykładzie przedstawiono wynik badania napędu pompy, który uległ awarii. Rezystancja między obwodem obciążenia a uziemieniem jest wyższa niż 2 GΩ, a prąd niższy niż 1 nA, co wskazuje na inną przyczynę problemu. Wyniki są wyświetlane na smartfonie za pośrednictwem oprogramowania Fluke Connect®.

    Jeśli wartości rezystancji po stronie obciążenia są prawidłowe, przejść do następnego testu. Jeśli nie, rozpocząć poszukiwanie przyczyny usterki: czy przebicie izolacji wystąpiło po stronie obciążenia rozrusznika, przewodów lub silnika?

  5. Przeprowadzić badanie rezystancji uzwojeń fazowych i rezystancji izolacji między fazami a uziemieniem. To badanie zapewnia wyłącznie pomiar w danym momencie czasu zamiast zapisywania i rejestracji danych pomiarowych trendu.

    Dobre wyniki:

    • Wyrównane, porównywalne wartości rezystancji dla wszystkich trzech faz stojana
    • Wysokie wartości badania rezystancji izolacji między fazą a uziemieniem

    Problemy:

    • Zbyt niska wartość całkowita rezystancji spowodowana np. zwarciem między fazami
    • Niewyrównane, różne wartości rezystancji poszczególnych uzwojeń. Jeśli odczyty różnią się o więcej niż kilka procent, włączenie zasilania silnika będzie najprawdopodobniej niebezpieczne.

    Wyszukiwanie i usuwanie usterek w uszkodzonych silnikach wymaga starannej, szczegółowej oceny wielu różnych elementów silnika. Badanie rezystancji izolacji dostarcza przydatnych informacji i danych, które można wykorzystać do określenia stanu silnika. Ostatecznie wynik każdego takiego testu nie jest jednoznaczny do momentu wykonania wszystkich testów — jeden prawidłowy wynik nie oznacza braku awarii. Jednakże jeden nieprawidłowy wyniki oznacza błąd.

    Po zakończeniu badania uszkodzonego silnika przez technika i określeniu dopuszczenia/niedopuszczenia do ponownego uruchomienia technik może przedstawić zalecenia dotyczące kolejnych kroków w celu naprawy systemu. Bez przeprowadzenia tych krytycznych testów pytanie: „Czy ponowne uruchomienie silnika będzie bezpieczne?” nadal pozostaje bez odpowiedzi. Na to pytanie żaden kierownik zakładu nie chce udzielić błędnej odpowiedzi.