診断と修理：10kV高圧モーターの巻線破壊故障

一、故障背景：突発的な停止、生産が危機的状況に陥る

設備情報：

• 設備タイプ： Y560-2-12 高圧三相誘導電動機
• 主要パラメータ： 定格出力355kW、定格電圧10kV
• 故障現象： モーターは運転中に絶縁破壊により突発的な停止システムがトリップし、連続生産に深刻な影響を与えた。

現場の初期状況：
検査の結果、電動機の固定子巻線はスロット開口部から約10センチメートルの位置に存在することが判明した。深刻な焼損故障直径約1.8センチメートル、深さ2センチメートルに達する損傷点を形成した。

二、 糸を引いて繭を剥ぐ：深層診断と根本原因分析

当社の専門エンジニアチームは修理依頼を受けると、迅速に現場に到着し、システム障害の診断を開始しました。

1. 初回修理と故障

顧客は故障が初めて発生した後、一度修理を行ったことがある。修理業者は焼損箇所について適切に処理されていないのみ通過した定格電圧の2倍＋1000V、1分間持続する直流耐圧試験無負荷運転時の電流表示は20Aで、一見正常に見えるが、再負荷運転を13日間行った後、全く同じ位置で二次的な破壊が発生した故障範囲が拡大している。

2. 根本原因の特定

現場調査と技術分析を組み合わせ、故障再発の根本原因を特定しました：

• 鉄心の深層損傷： 初期故障によるアークの高温は、巻線絶縁を破壊するだけでなく、焼灼坑底部をさらに損傷させる。固定子珪素鋼板間で短絡が発生した。短絡ループを形成し、巨大な渦電流損失動作時、この局所領域は高温状態が持続し、最終的に再び絶縁劣化を引き起こし、絶縁破壊に至る。
• 絶縁処理が不十分： 最初の修理では焼損箇所の絶縁構造の完全性が回復されず、致命的な隠れた危険が残された。不適切な絶縁修復プロセスは長期的な電界と熱応力に耐えられず、故障再発の直接的な原因となった。

この種の故障の根本原因は、最初の修理時に絶縁破壊による鉄心の深層損傷を識別・処理できなかった点にある。。

三、 症状に応じた治療：専門的な修理ソリューション

上記の根本原因に対して、我々は通常の範囲をはるかに超えた徹底的な修理計画を策定し、実行した。

1. 精密分解点検と清掃

• 専用工具を使用してモーターを分解し、回転子を完全に取り出す。
• 固定子巻線を完全に清掃し、すべての炭化した絶縁材を注意深く除去し、いかなる汚染物質も残留していないことを確認する。

2. 鉄心の損傷修復

• 短絡点を除去する： 焼灼坑内でアーク短絡により溶着した珪素鋼板に対して精密研磨と分離片間絶縁を回復し、渦電流ループを除去する。これは修理後の再発防止を確実にするための重要なステップである。
• 特殊材料を充填： 利用する高性能エポキシ充填泥修復後の穴を埋め戻し補修する。この材料は優れた電気絶縁性能、高い熱伝導性、そして強力な機械的強度、効果的に不純物を遮断し、防湿し、放熱を改善する。

3. 固定子巻線の再絶縁

• 巻線に実施する全体真空圧力含浸（VPI）処理絶縁塗料が十分に浸透し、完全で隙間のない絶縁一体構造を形成することを保証する。
• 浸漬工程を厳格に実施し、新しい絶縁システムが高い耐圧強度と長い寿命を保証する。

4. 総合組立と試験
修理完了後、我々は多段階のテスト検証を実施しました：

• 絶縁抵抗試験： 巻線の対地および相間絶縁抵抗を測定し、規格に適合していることを確認する（修復後の場合）高圧モーター通常、要求される絶縁抵抗値は5 MΩ以上である）。
• 直流耐圧試験と漏れ電流試験： 再度直流高圧を印加し、漏れ電流を監視して、絶縁処理の均一性と信頼性を検証する。
• 無負荷試験と短絡試験： 無負荷電流と損失を測定した結果、いずれも正常を示しており、モーターの磁気回路と電気回路が良好に回復したことを示している。

四、 メンテナンス成果と顧客価値

• 故障の完全な根絶： このモーターは修理後、安定して連続運転を続けています。12か月その後、絶縁不良や過熱による故障は一切発生していない。
• 効率的な生産の回復： 顧客の重要生産ラインが復旧し、設備の長期停止による巨額の経済的損失を回避した。
• 長期的な信頼を獲得する： 今回の成功した修理サービスは、お客様の高い評価を得るとともに、今後の全高圧モーターの保守契約を締結しました。

五、事例のまとめと予防策の提案

1. 核心啓示

• 正確な診断が前提である： 高圧モーターの修理は決して「頭痛の種を治すために頭だけを治療し、足の痛みを治すために足だけを治療する」ような対応をしてはならない。故障の根本原因を深く分析することが必須であり、特に絶縁問題によって引き起こされる可能性のある鉄心の損傷を調査するより深刻な潜在的な問題。
• 規範的な修理は保証である： 修理の各工程、清掃、修復から含浸に至るまで、最高水準の工程規範に従わなければならない。細部が成否を分けるものであり、いかなる不注意も再故障の種をまいてしまう可能性がある。

2. 高圧電動機の予防保全に関する提案
未然に防ぐため、すべてのユーザーに以下のことをお勧めします：

• 定期点検制度の確立： モーターの定期的な測定と記録巻線絶縁抵抗振動、軸受温度などの重要パラメータ。
• 先進的な予知保全技術の活用： 導入オンライン部分放電検出、赤外線サーモグラフィー定期的なスキャンなどの先進的な手段により、内部絶縁欠陥や局部過熱箇所を事前に発見できる。
• 潤滑管理を厳格に実施する： 製造元の規定に従い適切なグリースを選定し、定期的に交換または補充し、潤滑不良による電動機の過熱を防止する。またはベアリングの損傷。
• 換気と冷却システムに注意： モーターの通風ダクトと冷却器を定期的に清掃し、放熱が良好であることを確保し、過熱による故障を防止する。温度上昇が過大絶縁の劣化を加速する。

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行動喚起（CTA）：

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