(中车永济电机有限公司 山西永济 044502）
摘要：异步牵引电机定子接地故障是电机的常见故障之一，异步电机定子接地故障俗称短路，当发生绕组接地故障时，电动机就不能正常启动，会出现电机机壳带电、熔断器熔断，用测量仪器对电阻测量时，绝缘电阻的阻值为零的现象。为了使电机能够正常工作，满足正常牵引需求，我们对异步电机定子接地故障进行了研究，对其容易出现的故障进行分析、探讨，总结出了相应的解决措施，对延长电机的正常使用工作时间有着积极意义。
关键词：异步电机 定子接地 故障处理 预防措施
引言：随着我国的工业的快速发展，牵引电机技术引领工业发展已进入核心高速发展阶段，在工业生产领域牵引电机是不可缺少的牵引装置，电机在经过长时间正常或者超负荷工作后，可能会出现各种故障，为保证电机正常工作，我们对发生接地故障的原因进行了探讨。
一、异步电机定子接地故障的原因
1.1绝缘热老化导致异步电机定子接地故障
电动机经过长时间使用或超负荷使用后，会导致绕组、引线的绝缘热老化，发生接地故障。通常情况下绝缘热老化后表现为：绝缘体呈现黑色，表皮剥落，枯焦等现象。
1.2机械性损伤导致异步电机定子接地故障
在进行机械性工作时——比如嵌线时，对主绝缘体的外部损坏，可能会造成异步电机定子接地故障，此外还有线圈松动，端部捆绑不牢靠，使得发电机在工作过程中发生线圈震动、摩擦的现象，损坏了主绝缘体。
1.3由于其他机械性故障导致电机定子局部被烧毁
由于轴承损坏、异物进入电机内部或者其他机械性故障，导致转子和定子接触，发生摩擦，摩擦过程中转子铁心局部高温或者是破坏绕组绝缘，烧坏主绝缘体发生接地故障。
1.4转子铁心损坏导致的异步电机定子接地故障
电机内的线圈上带有磁性物质，在交变电流的作用下会产生一定频率的震动，振动时间过长或者频率过大就会损坏绝缘体，当磁性物质磁性较强时，可能会产生涡流现象，使绝缘体局部过热损坏绝缘。除了上述原因外，绕组绝缘还有可能受到雷击或其他带电物质的电压过大被击穿而损坏。
二、异步电机定子接地故障的检查方法
如果设备使用现场没有绝缘耐压检测设备，可以参考以下检测方式：
2.1仪表测量法
可以使用仪表测量的方法检查定子是否有接地故障，仪表可以选用兆欧表，在仪表选用使要根据电机的电压等级选用，合适的兆欧表才能测量出电机定子是否存在接地故障。在仪表使用时，要注意将仪表放置在平稳的地方，以免影响到测量结果，在测量时连接线必须是绝缘性良好的单根导线，两根线不能缠绕在一起，不能与电动机或兆欧表接触。测量前要对仪表进行开路和短路测试，保证测量结果的准确性。如果只是单纯的判断定子绕组是否存在接地故障，仪表也可以选用万用表，使用万用表的欧姆档来判断是否存在接地故障，但使用万用表的欧姆档不能测量出相应电阻的阻值。
2.2电流烧穿法
在电动机线圈与铁芯之间中加低压电源，根据电动机电容量的不同通入的不同的电流，通入电流的过程中观察电机槽口或者其他部位，如果发现有冒烟或有烧焦现象，就是电机定子的接地点。
2.3电压降法
这种方法适用于金属物质接地的高压电动机，这种方法在测试时可以用交流电和直流电，这种方法在测试时需要使用调节变阻器和电压表，通过调节变阻器的阻值来改变电压的大小，此时通过电压表上显示的电压数值，变阻器的阻值以及其他相应的数值来计算出接地点，如果用这种方法找不到接地点，就要拆开绕组相间连线，分别测量不同的相间位置，用排除法找到接地点。
2.4试灯法进行定子接地故障
采用试灯法进行故障检查时要准备好一个功能性良好的灯泡，使用自耦变压器对电灯泡进行供电，就可以检查异步电机定子是否存在接地故障。测量时根据接通电源后灯泡是否变亮来判断电机定是否存在接地故障。如果接通电源后灯泡没有变亮则说明绕组绝缘性良好，若灯泡变亮说明电机存在接地故障，这时可以把导线与接地电阻的引出线连接在一起。将原来接在机壳上的地线拔下，改为间接式的与机壳接触，当导线与某个地点接触时可能会出现火花或者冒烟的现象，出现火花或者冒烟现象的地点就是接地点，如果灯泡的颜色变为暗红色，不再明亮，那么就表明绕组受潮现象严重。需要注意的是，使用试灯法检查的电源一般用电池或者低压电源。如果没有这两种电源，要用220伏的交流电源，在进行检验过程中要注意安全，拆去机壳的接地线，将电动机放置在安全的地区，防止工作时发生触电的现象。
三、异步电机定子接地故障的解决措施
3.1增加绝缘材料的方法
如果经过以上的测试方法，发现接地点在绕组端部的槽口附近，测量过程中只是发生轻微的冒烟现象，没有出现绕组线圈匝间烧毁现象，那么可以选择在接地处的导线和铁芯之间插入绝缘材料，确保绝缘材料的绝缘性能要大于电机工作电压，最后可以在增强绝缘与铁芯表面部位涂刷、渗入绝缘漆，绝缘漆可用电吹风吹干，就可以很好的修复定子接地故障现象。
3.2取出故障绕组导线，在故障处包裹绝缘物质的方法
如果接地点在线圈内部，可以将电机放入烘箱加热180度，保温4-6小时待绕组绝缘软化后，可将槽楔抽出，再将绕组故障线圈的线匝取出。清理干净烧损即碳化物质后，再用特定的绝缘材料将绝缘损坏处包好，小心的将线圈导线放回线圈槽中，最后进行浸漆处理。如果多根导线绝缘损坏，可以用同规格的电磁线将烧坏的导线更换，但这种操作比较麻烦，浪费大量的时间，且修理结果也不一定保证电机正常工作，为了确保维修质量可以更换绕组，但更换绕组的成本较高，风险大，建议到专业电机制造或者检修部门完成，可以根据实际情况选择维修方式。
3.3烘潮和更换绕组线圈的方法
如果发生故障的原因是绕组受潮，就要把整个绕组烘干。如果整台电机进行烘潮，则要严格控制温度，避免损伤其它配件或者电机润滑脂。如果条件允许建议重新对定子进行浸漆处理。
如果绕组受潮现象比较严重，定子铁心出现锈蚀则不建议进行修复；如果是单纯的定子绕组绝缘部分使用过长发生老化脱落，可以根据实际情况，更换绕组线圈重新进行浸漆处理。
结束语：为了能够及时了解异步电机定子接地故障的原因，我国找出了多种方法来检验定子接地故障，运用不同的方法时要注意它的使用说明，根据实际情况来选择相应的检验方法。本文还提出了异步电机定子接地故障的解决方法，对我各大工业电机的维修有着积极意义，可以增长电机的使用年限，延长电机运行寿命。随着我国用电需求的增加，电机应用的领域也越来越多，由于电机的价格较高，一般出现接地故障时我们都采用维修的方法来延长电机的使用年限，但是是否要采用以上方法对电机进行维修，就要根据实际情况进行判断，选择更加有效的方法进行维修，必须更换电机内部构件时就要及时更换，以保证电机正常工作。
参考文献:
[1]钟燕飞.某大型发电机组定子接地保护动作的分析[J].电工技术,2019(13):70-71+74.
[2]张鑫.发电机定子接地故障处理及其预防措施[J].中国高新科技,2018(08):79-81.