Обяснение на теста за индекс на поляризация (PI) на изолацията на мотора

Поляризационен индекс (PI) е тест на изолацията на двигател, който сравнява изолационното съпротивление след 10 минути приложение на постоянно напрежение (DC) със съпротивлението след 1 минута, съгласно IEEE Std 43.

Еднократно измерване на съпротивлението ви казва дали изолацията в момента покрива прага; PI ви казва дали тя все още поглъща заряд по начина, по който здрава изолация трябва да го прави, което често разделя обмотка, която ще преживее следващото горещо лято, от такава, която ще направи късо към земя при следващото стартиране.

Какво измерва тестът

Постоянният ток (DC) през обмотка включва капацитивен заряден ток, който спада почти моментално, абсорбционен ток, който спада бавно в рамките на минути докато изолацията се поляризира, и стабилен ток на утечка. Изолационното съпротивление (IR) е напрежението, делено на тока в даден момент, така че IR продължава да се увеличава в продължение на няколко минути, докато абсорбционният ток затихва. PI е това увеличение, изразено като отношение.

• PI = IR при 10 минути / IR при 1 минута
• И двете показания идват от един непрекъснат тест: същото напрежение, същата обмотка, същата температура.
• Като отношение, взето с интервал от няколко минути на една и съща обмотка, PI е далеч по-малко чувствителен към тестовото напрежение, дължината на водещите проводници и температурните условия в сравнение с еднократно измерено IR.

Как се провежда тестът

Мегоомметър прилага постоянно тестово напрежение (останалите обмотки и рамата са заземени) и го поддържа за 10 минути: приблизително 500 V DC за обмотки под 1000 V, 500 до 1000 V DC за обмотки 1000 до 2500 V и по-високо за по-големи машини.

Техникът записва IR точно при 1 минута и отново при 10 минути, след което дели едното на другото. Свързаното отношение на диелектричната абсорбция (DAR) използва 60-секундни спрямо 30-секундни показания от същия тест като по-бърз скрининг, но по-дългият прозорец на PI дава по-ясно четене при машини с по-голяма капацитивност на обмотките.

Какво означава стойността

IEEE 43 свързва минималния приемлив PI с термичния клас на изолацията на обмотката, а не с една универсална стойност за всеки мотор.

IEEE 43 задава 1,5 като препоръчителен минимален PI за по-стара изолация клас A и 2,0 за класове B, F и H, които покриват повечето мотори в експлоатация днес. PI от 1,0 означава, че двете показания са по същество равни и няма съществена абсорбция, което сочи към замърсяване, влага или деградирала изолация.

Един изключителен случай върви в обратна посока: при по-стари обмотки с лакиран камбрик, шелакова слюдена фолиа или асфалтови обмотки PI над приблизително 8 може да означава, че изолацията е остаряла и е станала крехка, а не че е необичайно здрава.

Защо PI допълва еднократно измерване на изолационното съпротивление

Еднократният тест на изолационно съпротивление дава абсолютна стойност в мегомове, която се проверява спрямо минимум (често номиналното кV плюс 1 MΩ за по-стари или полеви обмотки, 100 MΩ за съвременни формено-навити променливотокови намотки или 5 MΩ за произволно навити и нисковолтови статори, при 40°C).

Тази стойност има добра насоченост, но е чувствителна към температура, влажност и дължина на водещите проводници, така че едно ниско показание в влажен ден може да изглежда по-лошо, отколкото изолацията всъщност е. PI отстранява голяма част от това, защото и двете показания идват от един и същи тест при същите условия.

PI има и свой собствен лимит: когато IR при 1 минута се покачи над приблизително 5000 MΩ при 40°C, и двете показания са доминирани от шум и PI престава да бъде значим.

IEEE 43 предвижда както минимално едноточково IR, така и, където е приложимо, минимален PI: едноточковото IR закотвя абсолютното състояние и улови влажни обмотки, докато PI закотвя тенденцията и улови постепенно стареене, което едно измерване би пропуснало.

Четене на тенденциите на PI и избягване на неверни показания

Едно PI измерване е снимка в момента; историята на PI при даден мотор е сигнал за поддръжка. Обмотка, която държи PI 3,5 в продължение на години и внезапно отчита 1,8, е загубила способността за абсорбция, дори ако еднократното IR все още покрива минимума, често много преди отказ.

Същата логика стои зад превантивната поддръжка, базирана на тенденции във вибрациите и температурата. Записвайте PI при всяка планирана електрическа профилактична поддръжка и първо го сравнявайте с историята на машината, а след това с минималните стойности според IEEE 43.

Общи грешки, които дават подвеждащ PI: прекъсване преждевременно и оценяване на 10-минутната стойност, спад на тестовото напрежение под натоварване, тестване на все още влажна обмотка и сравняване на показания, взети при много различни температури на обмотката. Винаги разрядете обмотката напълно към земя след тестване, преди да пипате проводниците.

Fabrico и по-широката картина на мониторинга на състоянието

PI и еднократното IR са периодични, ръчни електрически тестове, обикновено провеждани при спирания или при приемане на презавиване. Те се съчетават естествено с механични проверки, вече често използвани при въртящо оборудване, като например скрининг за степен на вибрации, за да се изгради пълна картина за здравето на мотора.

Fabrico отчита състоянието на машината и OEE директно от линията, използвайки компютърно зрение за улавяне на дефекти, които само вибрационни или токови сензори могат да пропуснат, и автоматично насочва работна поръчка в момента, в който бъде открита реална загуба

услугата е изградена и хоствана в ЕС с местонахождение на данните в ЕС и е подкрепена със сертификати ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Заявете демонстрация на Fabrico , за да видите как се вписва около тестовете, които екипът ви вече провежда.

Често задавани въпроси

Каква е добра стойност на поляризационния индекс за мотор?

За изолация клас B, F или H IEEE 43 препоръчва минимален PI 2,0. PI от 2,0 до 4,0 е обикновено добро, над 4,0 е отлично. По-старите системи клас A имат по-нисък минимум от 1,5.

Защо PI не се нуждае от температурна корекция, а еднократното IR се нуждае?

Еднократното IR е единично показание, така че стойността му се измества с температурата на обмотката, затова IEEE 43 дава еднократни минимуми при референтна температура 40°C. PI е отношение на две показания, взети с няколко минути интервал на същата обмотка при почти една и съща температура, така че ефектите от температурата по-голямата част се уравновесяват.

Може ли PI да бъде твърде висок?

При по-стари обмотки с лакиран камбрик, шелакова слюдена фолиа или асфалтови обмотки PI над приблизително 8 може да означава термично остаряла, крехка изолация, а не необичайно здрава изолация, така че много високи показания при наследствени системи заслужават втори преглед.

Трябва ли да провеждам PI вместо еднократен тест на изолационното съпротивление?

Не. IEEE 43 изисква и двете, където е приложимо. Еднократното IR проверява абсолютното състояние спрямо минимален праг в мегомове и улови замърсяване или влага, докато PI проверява поведението на абсорбцията и улови постепенно стареене, което едно измерване би пропуснало.