HVACR力学很少依赖于一个单一的测试来通过或失败一个功能或过程。当他们走到冷凝装置前时,他们听着,他们在冷凝器排出的空气上挥手,然后他们抓住了吸入线、液体线和排出线(希望他们没有这样做)。这一切都发生在他们打开工具箱之前。
接下来,他们附加仪表和温度计以进行更准确的诊断。他们检查得越多,复查得越多,他们感觉就越好,也就越接近真相。当涉及到压缩机时,绝缘电阻测试(IRT),以及制冷剂和油的水分和酸性测试,是另一种经过时间验证的方法,正在成为标准的行动过程。绝缘电阻测试仪向电机的绕组和绝缘点提供“无损”直流电压,以测量电流泄漏率。没有完美的绝缘体,它们都会泄漏。但问题是:他们泄漏了多少绝缘泄漏率是否随时间变化绝缘泄漏率是否因绝缘击穿或污染而随时间变化?后一点是预测性维护的关键。
在施加500V电压时,绝缘仪表读数为>550 MƱ,表明电阻超出范围。在1000v下进行第二次绝缘测试,显示>2.2 GƱ,表明未检测到泄漏电流。
IRT可以检查连续性,线圈或绕组电阻,加热元件电阻,热敏电阻值等。除了检查对地短路外,所有这些测量都是通过绝缘体内的电路进行的。
一旦检测到接地短路,设备就发生了灾难性的故障,这时进行预防性维护或主动补救就太晚了。在含有油和制冷剂的(半)密封压缩机中,灾难性的电机故障在最好的情况下涉及大量的清理程序,在最坏的情况下可能需要更换设备,而不是部件,以及损失的生产时间和收入。最好定期检查绝缘值,并记录下来,以便下次访问时进行比较,以便任何变化都清楚。
绝缘电阻值告诉我们运动健康
对于如何解释绝缘电阻值,没有硬性的通过/失败规则,但制造商和机构似乎都同意,IRT趋势可以是电机预期健康状况的明确指标。
电机红外测试的IEEE 43标准给出了电机工作电压每千伏加1兆欧姆的最小可接受值。对于一个460伏的电机,通过/失败的阈值将是1.46兆欧,或电流泄漏率为500 V dc / 146万欧姆342微安。
但本标准适用于未用油和制冷剂密封的电机。浸没在液体中的电机可能需要使用制造商建议的较低的值。浸没在液体中的电机在500v dc施加600,000欧姆或500伏/ 600,000欧姆833微安的电流泄漏率下可能是可接受的。
从1975年开始使用的一些现代绝缘已经改进了绝缘值,这些绝缘值可能不容易允许泄漏电流,并且IRT值可能接近20,000兆欧(20吉欧姆),并且如果IRT值低于100兆欧,无论绕组上是否有表面污染物,都可能不可接受。
由于压缩机电机运行环境的性质,将IRT应用于密封压缩机是一个两步过程。
- 绝缘电阻测试,检查电机绕组绝缘的退化
- 检查是否存在影响红外测试结果的污染物。
第一次IR趋势测试要求压缩机已经关闭,第二次测试在压缩机运行五到十分钟后进行。第一次测试更有可能暴露油或制冷剂中的污染物。
第二项测试虽然仍然受到污染物的影响,但更倾向于真正的电机IR测试,将大量制冷剂、油和水分从绕组中去除。
随着HCFC的逐步淘汰和需要使用POE(多元醇酯)润滑剂的替代HFC变得越来越普遍,由于POE润滑剂的吸湿特性,IRT对压缩机的重要性增加。除了水分指示视镜、油和水分取样试剂或液体外,利用IRT,我们还有另一种方法来估计油中的水分。这很好。
压缩机电机绝缘电阻如何测试
请勿在系统处于真空状态时进行绝缘电阻测试或操作压缩机。
- 拆除压缩机端子上的所有接线,隔离压缩机。
- 拆卸压缩机端子杆(如果有的话)。
- 用干净、干燥的毛巾清洁终端。
- 如果可能,将压缩机终端分流在一起。*
- 清洁压缩机地面氧化部位并用干净、干燥的毛巾擦拭。
- 测量压缩机端子温度。由于绕组的温度不能直接测量,因此由绕组直接传导的压缩机终端温度是次优方法。压缩机端子应高于环境空气露点,否则端子上的湿气可能影响读数。
- 使用所提供的短吻鳄夹附件将地线连接到压缩机地面位置。
- 将仪表切换到绝缘测试位置,选择500vdc测试电压。
- 将测试探针触摸到分流的压缩机终端。
- 在测试持续时间内(60秒)按下测试探头(或仪表)上的测试按钮。
- 记录电阻值和端子温度。
- 拆卸压缩机端子上的分流器,并恢复到正确的电气连接。
- 将压缩机放置运行5或10分钟。
- 重复步骤1-11。
*大多数压缩机电机绕组与压缩机内部有一个共同的连接,因此绕组不能隔离。如果电机绕组可以隔离,最好在测试第三组绕组时将两组绕组接地。这一步将重复三次,每组绕组一次。这不仅可以检查对地电阻,还可以检查被测绕组和其他两个绕组之间的电阻,以测试绕组之间短路的可能性。
应记录所记录的读数,并根据所选基准温度对温度进行补偿。高于基准温度每偏差10°C(18°F),电阻值翻倍。每低于基线值10°C(18°F),电阻值减半。如果我们选择将40°C(104°F)作为基线值,那么所有的趋势测量,过去、现在和未来,都需要补偿到这个值。
对于温度补偿,使用公式:
Kt = (0.5) (tr-ta /10)
KT是TA处的温度修正因子
TR是参考温度(°C),所有测量值都校正到此温度
TA为实际测试温度(°C)
Tr = 40°c
如果读数超出了IRT仪表刻度选择的范围,则将显示“大于”(>)符号,以指示读数,尽管应该记录和记录以跟踪未来的变化,但没有用于趋势分析的值。使用一些现代绝缘材料,期望在电机的大部分使用寿命中,读数将超出刻度(> 2000 MƱ),并且只有在电机使用寿命结束时才可能出现趋势,这是不合理的。在这种情况下,看到有效兆欧姆值的点,应该考虑清理程序。
下面的例子显示了未补偿的测试电阻值和估计绕组温度补偿到基准值40°c的电阻值。下面的两个图显示了未补偿的趋势数据与补偿数据的比较。
日期 | 测量绝缘电阻(MƱ) | 温度(°C) | 温度调节绝缘电阻(MƱ) | 温度补偿系数KT |
---|---|---|---|---|
5 - 2月- 2013 | 1584.3 | 42 | 1821.9 | 1.15 |
8 - 7 - 2013 | 1025.3 | 48 | 1784.0 | 1.74 |
2月14 - - 2014 | 1867.2 | 39 | 1736.5 | 0.93 |
2 - 7 - 2014 | 1388.4 | 43 | 1707.7 | 1.23 |
10 - 2月- 2015 | 2035.3 | 37 | 1648.6 | 0.81 |
3 - 7 - 2015 | 1156.4 | 45 | 1630.5 | 1.41 |
4 - 2月- 2016 | 1503.2 | 41 | 1608.4 | 1.07 |
8 - 7 - 2016 | 1224.3 | 43 | 1505.9 | 1.23 |
12 - 2月- 2017 | 1604.9 | 39 | 1492.6 | 0.93 |
1 - 7月- 2017年 | 1123.6 > | 43 | 1382.0 | 1.23 |
2月14 - - 2018 | 821 | 47 | 1330.0 | 1.62 |
10 - 7 - 2018 | 1245.7 | 40 | 1245.7 | 1.00 |
为什么定期IRT是维护的最佳实践
虽然HVACR机械师喜欢将“去”和“不去”的规则应用到他们的诊断程序中,但技术公理(考虑熵)要求机器从投入生产的那一刻起就开始进入最终的故障状态。
随着维护和对细节的关注的增加,我们可以预期产品寿命的概率会增加。随着故障成本的增加,定期测试和跟踪这些测量的优势也在增加。读《无限》怎么样?
无限不是一种解读。无穷大意味着测试结果超出了仪表的范围能力。使用小于9v直流输出的标准伏特-欧姆表,压缩机公共和地之间的读数可能显示“无穷大”。使用输出为500v dc的绝缘电阻测试仪,压缩机与地面之间的读数可能为20兆欧。考虑一下最好的天然绝缘体之一…大气中。如果极性不同,存在足够高的电势,电流就会使间隙产生电弧。考虑火花塞。考虑闪电。
影响绝缘电阻和压缩机寿命的因素
系统脱水失败
- 水分与制冷剂水解可产生氢氟酸。氢氟酸能腐蚀玻璃。它对电机绕组上的绝缘有什么影响?
- 酸可以腐蚀油管壁上的铜。这种铜是导电的,会降低油的介电(非导电)强度。镀铜也可能发生在电机轴承上,最终导致硬启动,更高的操作安培,或转子锁定状态。
- 有POE润滑剂存在的水分会被吸收。
在装配前扩眼油管失败
- 这可能会导致压缩机油中的铜屑。铜是导电的,可以降低石油的介电。
在钎焊过程中未能用惰性气体(如氮气或氩气)取代氧气
- 铜氧化物是导电的,会降低油的介电。
制冷剂泄漏
- 制冷剂充注量低会导致电机工作温度升高,并对电机绕组的绝缘造成压力。