電機引接線的選擇和應用解析

陳慶山，陳金剛，劉洪澤

應用研究

電機引接線的選擇和應用解析

陳慶山，陳金剛，劉洪澤

（德州恒力電機有限責任公司，山東德州 253005）

本文主要講述電機引接線電纜的選擇和應用中常出現的故障現象，對電機引接線的可靠連接要點和引起引接線發熱故障進行重點講述和分析。

電機引接線 耐熱等級 耐腐蝕性能 機械強度 可靠連接 電氣絕緣 電流密度

0 引言

電機引接線電纜是電機繞組和配電電纜相連接的重要部件，為保證電機產品的質量穩定性，防止因局部損傷和性能參數選擇不當，導致整臺電機繞組的損毀，對于引接線的參數選擇、安裝固定和后期維護必須嚴格控制。

1 電機引接線的選擇要求

電機用引接線電纜與普通電纜要求相同的導電性能、絕緣性能，同時具有一些特殊的要求。

1）電壓等級要求，額定電壓不同的電機產品，引接線的額定電壓應與電機的額定電壓相匹配，不應低于電機的最大工作電壓，滿足電機使用過程中對地絕緣和相間絕緣的要求。通常情況下，額定電壓380 V的電機采用的電纜電壓為500 V，500 V額定電壓的電纜同時可滿足400 V、420 V、440 V、480 V等額定電壓電機的使用需求，引接線的絕緣強度可滿足電路的工頻耐電壓試驗要求。

2）耐熱等級要求，按照電機不同絕緣等級的要求，對應產品的技術條件中對電機溫升進行了具體規定，作為電機電氣線路的重要組件，電機引接線電纜必須滿足對應溫度下的絕緣性能，按電機絕緣等級對應的溫度限值選用耐受溫度和絕緣等級的引接線，具體參數可參考表1數據進行選擇。

表1 電動機絕緣等級對應引接線溫度的典型選擇

3）耐腐蝕性能要求，電機繞組大部分是安裝引接線后浸漆，引接線要隨電機繞組一同浸漆和烘干，浸漬漆本身對電纜絕緣層會有一定的腐蝕作用，繞組烘干過程對引接線的影響顯著；對帶有腐蝕性氣體的運行環境，對電纜同樣有防腐要求。

4）柔軟度要求，電機電纜的可活動空間一般比較狹小，對于增容電機，引接線可用的空間有限，出線時需要進行折彎，因而要求電纜必須有足夠的柔軟度，利于引接線的出線，保證其絕緣層不被損壞。

5）機械要求。電機運行過程中，不同程度的振動，特別是熱狀態下的運行，會導致引接線部分受力拉伸或擠壓，特別是自由長度較長、活動空間較大，以及關聯零部件有尖銳毛刺的情況，要求電線電纜絕緣層有足夠的機械強度，防止發生對地故障。

2 電機引接線可靠連接的重要性

可靠連接是引接線連接質量可靠性的基礎，如果連接不可靠，對于電機繞組是致命性的質量缺陷。由于引接線在電機產品中的特殊作用，引接線的長度、固定方式，以及由繞組引向接線位置的引出路徑，都存在一些不利因素，如果處理不當，會引發嚴重的質量故障。考慮到電機裝配以及客戶后期使用過程中的維護和使用要求，電機的引接線長度必須留有一定裕度，電機運行過程中的振動，將對引接線本身及連接部位造成不良影響，因而電機制造環節必須通過必要的固定約束引接線的自由運行。電機引接線從繞組部位引出后經過電機機座出線孔，其路徑中涉及到零部件的非加工面和機加工面，特別是對于鑄件，鑄造過程產生的飛邊，機加工面邊緣存在的銳邊，都會對引接線造成致命性損害。在故障電機拆檢中發現，引接線引出過程中的磕碰，擠傷所導致的電機接地，匝間故障占很大一部分，特別是對于引接線隨繞組浸漆的引接線，如果處理不當，更容易引起引接線損傷。圖1是電機安裝過程中損傷的引接線，故障直接造成電機接地。這種損傷嚴重的情況需要更換受損的電機引接線。

圖1 電機引線擠傷圖

電機引接線的固定和可靠連接措施重點關注以下幾方面：1）引接線與繞組電磁線焊接包扎處理過程中要解決好該部位的絕緣防護，另一方面還要解決好引線浸漆工藝中絕緣漆的滲入問題，可采用一種融合性絕緣膠帶封口工藝進行處理，保證焊接處的絕緣性能。引接線焊接位置的成型效果及光滑程度應更有利于繞組的綁扎，物理空間滿足的同時，盡量避免出現不利于絕緣的尖銳點。2）引接線連接端頭的連接可靠性。大多數的電機生產工藝，連接端頭采用冷壓工藝，在保證接線端頭與引接線連接可靠的同時，能較好保證引線端部絕緣部分不受損害，采用冷壓工藝應注意冷壓環節涉及到的壓力控制和模具適宜性，如果不適宜，會導致兩者配合松動，造成接觸不良，有時會因壓力過大出現引接線導體被壓斷的現象。3）引接線的固定。對于大多數電機引接線相對較短，因而不需要進行專門固定，而對于一些低壓大功率和高壓電機，由于電機引接線引出路徑相對較遠，需要經過機加工零部件的一些相對尖銳部位，可能會出現因電機運行過程的振動導致絕緣層損壞，為此，關鍵環節的固定和絕緣防護必須重點關注。4）引接線的電氣連接固定。對于大多數的電機產品會采用專門的接線板，為了保證引接線與接線板的固定效果，防松措施必須到位，包括對于運行中的電機產品，接線板處的連接效果應進行定期檢查，電纜接頭之間、電纜接頭與其他金屬部件之間的電氣間隙和爬電距離必須滿足電氣規范要求，防止由于連接不可靠導致的接線板燒蝕或其他嚴重的電氣短路故障。

3 電機引接線電纜常見發熱故障

表2 電機引接線截面積選用表

電機引接線作為電機產品電氣連接的重要組成部分，涉及到電機本身的電氣絕緣和導電問題，必須按照規范的電流密度選擇并使用，保證引接線部分不出現發熱故障。但是在實際的使用過程中，常會有電機引接線發熱的故障現象發生，其表現形式主要分為以下幾種：1）所有的引接線都發熱。對此重點考慮引接線的導體直徑符合性及引接線導體材料問題。這種情況一般是引線的選擇不當造成，標準規定引接線的載流量至少等于所選使用系數的負載電流或125%的滿負荷額定電流，取其中較大的電流。根據電機運行時，額定電流，電機引線的選擇可參考表2數值進行選擇。

2）部分引接線發熱。這是電機運行過程出現相對較多的一種故障特征，一般情況下，故障常伴有接線板燒蝕現象發生。這是由于引接線局部連接不良導致，可能發生在電機繞組本線與引接線的連接位置，多發生在電機引接線與連接端頭的固定或是連接端頭與接線板的固定環節。對于引接線與繞組本線的連接，以及引接線與連接端頭的連接問題，屬于電機制造質量；引接線與接線板的連接，與電源線的引入連接直接相關。電機生產制造過程中，接線板引線的固定已采取了必要的防松措施，如采用防松彈性墊圈；而在電機的安裝環節，如果沒有采取必要的防松措施，或者是電機運行過程中發熱和振動導致固定位置接觸不良，都會導致發熱問題。3）低壓運行導致的發熱問題。當電機處于長期的低壓運行時，會導致電流的大幅增加，引接線同樣要承受較大的電流，特別是對于引接線截面積選用余量不大的引線，較大的電流密度會導致引接線發熱。4）連接端頭材質及清潔。對于電機引接線連接端頭，不僅承擔著引接線與接線板的固定作用，還必須有良好的導電性能，如果連接端頭材質不良，除安裝過程出現的斷裂問題外，更嚴重會增加連接部位的接觸電阻，導致引接線發熱；另外，當采用引接線隨繞組一同浸漆的工藝時，如果連接端頭部位漆包線絕緣護層清理不干凈，徹底會導致局部電阻過大，引起引接線發熱。5）接線板結構的合理性。如果接線板結構不合理，可能會導致電機運行過程中連接部位松動，引接線及繞組發熱。

4 結論

電機引接線作為電機電氣連接的重要部分，與電磁線類似，存在相間和對地電壓擊穿故障，為此，引接線的絕緣層必須滿足所匹配電機的需求，為了保證引接線絕緣性能的符合性，避免電機運行過程中的振動、安裝過程中的揪扯，以及布線過程中關聯零部件對于引接線絕緣層的損害等因素，避免電機引接線出現故障，需要對所使用的電線電纜進行較多的防護措施，在電機的設計環節考慮避免引線發生問題的一些具體措施，如必要的固定和其他防護。在實際操作中，注意工藝的精細化和規范化防護要求的落實，避免引接線對地擊穿損壞，盡量減少加工和裝配制造因素對引接線造成不良影響。

[1] 李利娟, 張利兵, 許文耀. 三相異步電動機繞組引接線的選擇[J], 電機技術, 2013(03): 42-44.

[2] 蘭濤, 三相異步電機定子引線故障新型檢測技術研究[J], 時代農機, 2018(08): 227-229+252.

Selection and application analyses of the motor lead cable

Chen Qingshan, Chen Jingang, Liu Hongze

（DeZhouHengLi Electrical Machinery CO.,LTD, Dezhou 253002, Shangdong, China）

TM305

A

1003-4862（2022）01-0062-03

2021-04-19

陳慶山（1966-），男，本科，高級工程師。主要從事電機學。E-mail: chenqingshan8205@126.com。