シグマ・モーター、6kV高圧モーターの絶縁破壊故障の解決に成功

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：

• お客様の機器： ある大規模鉱山の破砕機の駆動モーター
• モーター型番： YR560-4 高圧非同期電動機
• 主要パラメータ： 格付け780kW定格電圧6kV
• 故障現象： モーターの運転中に、以下の理由により絶縁破壊による突発的な停止、そしてシステムのトリップを引き起こした。現場検査の結果、モーターに固定子巻線には、複数の箇所で絶縁損傷が見られる、生産の進捗に深刻な影響を及ぼしている。

2. 詳細な診断：絶縁破壊の根本原因の究明

シグマモーターズ修理チームは修理依頼を受けると、直ちに現場に駆けつけ、体系的な診断作業を開始しました：

1. 電気的性能試験：
   • メガオームメーターを用いて巻線の対地絶縁抵抗を測定したところ、抵抗値が0.5メガオーム未満（古いモーターの場合、巻線の対地抵抗は0.5メガオーム以上、新しいモーターの場合は5メガオーム以上であるべきである）），絶縁が著しく劣化していることを確認した。
   • 直流抵抗測定の結果、三相の抵抗値はバランスが取れており、巻線の断線や短絡の問題は排除された。
2. 巻線の内部検査：
   • モーターを規定通りに分解し、ローターを取り出す。
   • 固定子巻線に対して全面的な点検、巻線に以下の問題があることが判明した複数の絶縁破壊箇所、また一部のコイルの絶縁程度の差こそあれ、硬化が見られる。
3. 根本原因分析：
   • 絶縁の経年劣化と劣化： モーターが過酷な環境下で長期間稼働すると、巻線の絶縁体は湿気、経年劣化、および電気的ストレスの影響により性能が低下する。。
   • 外部要因の影響： 運転中に過電圧の衝撃を受けた可能性や、現場での点検・修理の際に外力によって巻線の局所的な絶縁損傷が生じた可能性も排除できない。

三、専門的な修理計画と実施プロセス

診断結果に基づき、我々は徹底的な修理計画を策定・実施しましたが、その核心となるのは損傷した巻線の修復と絶縁システムの復旧。

1. 巻線の部分的な修復と絶縁処理

• 削り加工： 各コイルの絶縁破壊箇所に赤ペンで印をつけ、絶縁破壊箇所の絶縁被覆を削り取ります。導線上に明らかな絶縁破壊による黒い斑点がある場合は、その斑点を削り取り、銅線を露出させ、導線自体のガラス繊維絶縁体は可能な限り残す。絶縁破壊箇所のコイルの対地絶縁体を傾斜状に削り、最外層を80～100ミリメートル切り開く。
• 防潮処理と塗装： ヘアドライヤーを使ってコイルの切削箇所周辺の絶縁体を温め、コイルの湿気を追い出します。冷却後、特定の体積比（硬化剤：エポキシ樹脂：トルエン＝6：4：1.5）で均一に混合したエポキシ塗料を塗布します。。
• マイカテープの巻き方： 用マイカ帯切削箇所を巻き付け、隙間ができるのを極力避けるようしっかりと巻き付ける（絶縁層内に気泡が残ると、モーターの耐電圧レベルが低下する）。巻き付けは中央から両側に向かって行い、巻き付けの厚さは元の絶縁層より5～6ミリメートル厚くする。巻き付けが完了したら、エポキシ塗料を1層塗布する。。

2. 加熱成形と硬化

• マイカテープで巻いたコイルを、自作の鉄製金型に入れ、加熱して成形処理を行う。鉄製の型の有効部分は通常のコイルの寸法と同じで、長さは100～120ミリメートルであり、型の溝には樹脂フィルムが1枚裏打ちされている。ネジで上下の型を締め付けた後、50ワットの電気炉上で2～2.5時間加熱し、その後自然冷却する。
• コイルの斜辺部分（巻線の端部）に絶縁材を巻き付けた後、500ワットのヨウ素タングステンランプを2～0.5時間照射して硬化させる。。

3. 全体的な検査と検証
修理完了後、多段階にわたるテストと検証が行われました：

• 絶縁抵抗試験： 修理後、巻線の対地および相間絶縁抵抗を測定したところ、いずれも5 MΩ以上（新しい電動機規格），絶縁システムが完全に復旧したことを確認する。
• 耐圧試験： 処理が完了したコイルに対して耐電圧試験を行い、合格したものを初めて出荷する。。
• 試運転： モーターの無負荷試運転は順調に行われ、振動、温度上昇、電流などの各パラメータはいずれも正常であった。

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。8ヶ月、それ以降、絶縁故障は一切発生していない。
• 効率的な生産の回復： 顧客の重要な破砕生産ラインは迅速に復旧し、設備の長期停止による莫大な経済的損失を回避することができました。
• 長期的な信頼を獲得する： 今回の修理サービスは成功を収め、お客様から高い評価を得るとともに、今後のすべての高圧モーターの保守契約。

五、事例のまとめと示唆

1. 核心啓示

• 正確な診断が前提である： 高圧モーターの絶縁不良については、以下の対応が必要です。故障の原因を徹底的に分析する、電気試験と内部検査を組み合わせることで、絶縁劣化の原因を正確に特定する。
• 規範的な修理は保証である： 巻線絶縁の修復削り出し、包帯巻きから加熱硬化に至るまでの各工程において、厳格な製造基準を遵守しなければならない。細部が成否を分ける。これこそが、シーマ・モーターの修理品質の鍵である。
• 緊急対応と長期的な視点： コイルの局所修復方法は緊急修理そこで起死回生できる、しかし、通常の使用における長期的な観点から考えると、やはり損傷のないコイルを優先して巻線すべきである。

2. 高圧モーターユーザーへの管理上のアドバイス

• 定期的な絶縁監視体制の構築： モーターの定期的な測定と記録巻線絶縁抵抗、絶縁劣化の兆候を早期に発見する。
• 稼働環境と保守を重視する： モーターの稼働環境を改善し、湿気や粉塵などの悪影響を低減する。規定に厳格に従ってモーターへの注油・メンテナンスを行い、潤滑グリースの選定と正しい注油方法に注意を払う。。
• 異常の兆候に注意： 稼働中に発生した異常な発熱、異音、振動このような状況では、監視を強化し、速やかに運転を停止して点検・整備を行い、事故の拡大を防ぐべきである。

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