除塵設(shè)備中壓縮機用接線柱絕緣性能分析

　　1、引言

　　貴州環(huán)保設(shè)備中絕緣不良是壓縮機故障中危害性較大的一種，不僅可能導(dǎo)致壓縮機報廢，嚴重時還會危及人身安全。接線柱是影響壓縮機絕緣性能的重要電器元件，而影響接線柱絕緣性能的因素很多，如絕緣材料、溫度、濕度、污損及試驗電壓等[1]。國內(nèi)權(quán)威專家先后發(fā)表有關(guān)壓縮機接線柱的zhuanli，從結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、工藝、表面處理等方面來提高接線柱的絕緣性能，但針對接線柱絕緣性能影響因素的文獻卻鮮有報道。本文通過大量的試驗研究，分析了影響壓縮機接線柱絕緣性能的主要因素并提出改進措施。

　　2、實驗結(jié)果

　　采用YD9850型程控耐電壓絕緣測試儀對不同試驗條件下的接線柱進行絕緣電阻測試，檢測條件：AC3000V/1s、DC500V/2s。

　　2.1 溫度的影響

　　隨機抽取某一國內(nèi)廠家生產(chǎn)的壓縮機用接線柱5個（以下所有試驗樣品均出自該廠家同一批次），分別記做1#-5#。將接線柱置于相對濕度為40%，溫度分別為0℃、35℃和100℃的環(huán)境中存放30分鐘。采用耐電壓絕緣測試儀對接線柱進行測試，結(jié)果如圖1所示?？梢钥吹剑瑝嚎s機接線柱絕緣電阻隨環(huán)境溫度的升高呈下降的趨勢。

　　2.2 濕度的影響

　　隨機抽取壓縮機用接線柱5個，分別記做1#-5#。將接線柱置于溫度為25℃，相對濕度不同的環(huán)境中存放30分鐘。采用耐電壓絕緣測試儀對接線柱進行測試，結(jié)果如圖2所示。可以看到，壓縮機接線柱絕緣電阻隨相對濕度的升高呈現(xiàn)下降的趨勢：當相對濕度超過70%時，部分接線柱絕緣電阻下降至規(guī)格值1000MΩ以下。

　　2.3 媒的影響

　　隨機抽取壓縮機用接線柱10個，分別記作1#-10#。將接線柱置于溫度為25℃，相對濕度為40℃，不同冷媒壓力及狀態(tài)環(huán)境中存放3分鐘。采用耐電壓絕緣測試儀對接線柱進行測試，結(jié)果如圖3所示?？梢钥吹?，冷媒由氣態(tài)冷媒壓力的升高則沒有明顯變化。

　　2.4 玻璃體表面硅油層的影響

　　隨機抽取壓縮機用接線柱30個，分別記作1#-30#。其中1#-10#接線柱未進行過硅油處理：11#-20#和21#-30#接線柱在相同工藝條件下進行硅油處理，但硅油型號不同，分別記作硅油1（水基）和硅油2（油基）。將1#-30#接線柱置于溫度為25℃相對濕度為80%的環(huán)境中存放30分鐘。采用耐電壓絕緣測試儀對接線柱進行測試，結(jié)果如圖4所示，可以看到，未進過硅油處理的接線柱，其絕緣電阻低于規(guī)格值1000MΩ：經(jīng)過硅油處理后，接線柱絕緣電阻明顯提高：過硅油1的接線柱，其絕緣電阻起伏較大，而過硅油2的則較穩(wěn)定。

　　2.5玻璃體氣泡的影響

　　采用X射線探傷設(shè)備對接線柱進行玻璃體內(nèi)部缺陷檢測，玻璃體內(nèi)部缺陷如圖5所示，其中淺黑色環(huán)狀區(qū)域為接線柱玻璃體投影部分，其上黑色圈點為玻璃體氣泡缺陷。接線柱有三個端子，分別記作端子1、端子2和端子3，端子3玻璃體上有一個大氣泡，但直徑均小于0.5mm。

　　采用耐電壓絕緣測試儀對接線柱進行測試，結(jié)果如圖6所示?？梢钥吹?，無論什么狀態(tài)，接線柱3絕緣電阻均低于規(guī)格值1000MΩ：不同狀態(tài)下，接線柱1和接線柱2絕緣電阻存在一定差異，且在加濕條件下低于規(guī)格值1000MΩ。

　　3、分析與討論

　　根據(jù)實驗結(jié)果可知，貴州環(huán)保設(shè)備中壓縮機接線柱絕緣電阻隨環(huán)境溫度的升高、相對濕度的增大而降低，這是由于溫度升高時，絕緣材料會受到一定程度的破壞使其絕緣電阻和耐壓性能降低，而潮濕環(huán)境會引起水蒸汽在絕緣體表面的吸引和擴散，易使絕緣體絕緣性能降低。在25℃、40%濕度條件下，冷媒對接線柱的絕緣電阻影響不大，只有當冷媒為液態(tài)時，才會導(dǎo)致接線柱絕緣電阻急劇下降[2]。可能是由于液態(tài)冷媒破壞了接線柱玻璃體表面的硅油層，從而降低接線柱的絕緣性能。在25℃、80%濕度條件下，玻璃體表面硅油層對接線柱絕緣電阻有顯著影響，主要是由于硅油層能有效阻止空氣中的水蒸汽進入玻璃體，從而改善接線柱絕緣性能，且不同型號硅油對接線柱絕緣性能的改善程度也不相同，油基硅油的改善程度相比水基硅油的要好。玻璃體氣泡對接線柱絕緣電阻也有一定的影響，特別是放置在濕度較大的環(huán)境中表現(xiàn)明顯，且氣泡為1.0mm時，對接線柱的絕緣性能影響更突出。這是由于在濕度較大的環(huán)境中，空氣中的水蒸汽進入玻璃體后易存在于氣泡當中，且氣泡的存在相當于減小了玻璃體的絕緣距離，當氣泡大到一定程度時，玻璃體絕緣距離已不滿足設(shè)計要求，從而導(dǎo)致接線柱絕緣電阻低于規(guī)格值1000MΩ。

　　4、結(jié)束語

　　根據(jù)不同試驗條件下接線柱絕緣電阻的測試結(jié)果，可得如下結(jié)論：

　　1、-100℃之間，環(huán)境溫度對接線柱的絕緣性能有影響，接線柱絕緣電阻隨溫度的升高而降低[3]。

　　2、一定條件下，相對濕度對接線柱的絕緣性能有影響，接線柱絕緣電阻隨濕度的升高而降低，當濕度超過70%時，接線柱絕緣電阻降低至規(guī)格值1000MΩ以下。

　　3、5℃、40%濕度條件下，冷媒狀態(tài)對接線柱絕緣電阻有影響，接線柱絕緣電阻在液態(tài)冷媒條件下低于規(guī)格值1000MΩ，而在氣態(tài)冷媒條件下則無明顯變化。

　　4、表面硅油層對接線柱的絕緣性能有影響，接線柱絕緣電阻在未過硅油條件下低于規(guī)格值1000MΩ，而經(jīng)過硅油處理后則大大提高，且油基硅油相比水基硅油提高的更明顯。

　　5、缺陷對接線柱的絕緣性能有影響，氣泡為1.0mm時，接線柱絕緣電阻低于規(guī)格值1000MΩ[4]。

　　5、改進建議

　　根據(jù)以上實驗結(jié)果與分析，為了提高壓縮機接線柱的絕緣性能，建議在壓縮機生產(chǎn)及后續(xù)使用過程中，可根據(jù)實際工況選擇合適的接線柱與之匹配；在對壓縮機進行絕緣性能檢測時避免充注液態(tài)冷媒；改進硅油配方或工藝以提高硅油層質(zhì)量；貴州環(huán)保設(shè)備在界限值生產(chǎn)過程中，注意保持清潔，盡量避免氣泡產(chǎn)生，同時增加氣泡檢查項目以對氣泡缺陷進行監(jiān)控。