高電圧モーターのコロナ放電の危険性と特徴

高電圧モーターのコロナ放電の危険性と特徴

高圧モーターの製造工程では、絶縁構造そのものに欠陥があったり、製造工程におけるコイルの巻き付けや整形、端部の固定に問題があった場合に、このような問題が発生しやすくなります。

高電圧モータの固定子巻線端の絶縁コイル表面と放射状通風路の切り欠き部の電界は高く偏在しており、局所的な電界強度が臨界電界強度に達すると、ガスが局所的にイオン化するか、電子が衝突して放出され、「電子崩壊」放電の連続連鎖反応が形成されます。 このとき、イオン化した絶縁コイルの表面に青色の蛍光が現れる、つまり電気現象です。 コロナは断熱材に損傷を与える熱影響やオゾンと窒素の酸化物を生成します。

ステータ熱硬化性絶縁コイルの表層と溝壁との接触不良や不安定でチャネリングが発生すると、電磁力の振動により接点が即座に離れ、タンク内で電気火花放電が発生し、局所的な温度が上昇し、摂氏数百度から数千度に達します。絶縁表面は深刻な電食を受け、非常に短時間で最大 1 mm 以上のあばたや斑点が発生します。電食部分は、時間よりもむしろ振動や接触条件によって変化します。定期的に交換すると絶縁破壊が起こります。

他の断熱材と比較して、空気はコロナ放電しやすいです。 したがって、高電圧モーターのコイル巻き付け、端締め、浸漬工程が制御の鍵となります。

コロナ放電の特徴は何ですか?

高電圧モーターのテストおよび動作中に、コロナ放電音と呼ばれる「シュー」という音が発生することがあります。

コロナ放電は、「シュー」という音と、時にはかすかな光が特徴です。小さな曲率半径をもつ先端が導体上に存在すると、電荷放電が発生します。 コロナ放電は特定の方向に向けられる場合もあれば、そうでない場合もあります。

電気が放電されると、先端近くの電界強度が強くなり、先端近くのガスがイオン化され、電荷が導体から離れる可能性があります。 先端から離れると電界強度が急激に弱まり、イオン化が不完全なため、小さな電流しか確立できません。

コロナ放電は連続パルス放電でも不連続パルス放電でも構いません。 コロナ放電のエネルギー密度はスパーク放電のエネルギー密度よりもはるかに小さいです。 場合によっては、先端導体の電位が上昇すると、コロナが火花となって他の物体に飛来することがあります。

コロナの形成に必要な電界の不均一さの程度は、ガスの種類に大きく関係します。 負性ガス中では、電極が球の平面であり、電極間のギャップが球の半径であるときにコロナ放電が発生します。 逆に、非電気陰性ガスであればコロナ放電は発生しません。

コロナ放電の極性は、曲率半径の小さい電極の極性によって決まります。 曲率半径が小さい電極が正の電位を持つ場合、正のコロナ放電が発生し、その逆も同様です。 また、コロナ放電は供給される電圧の種類により直流コロナ、交流コロナ、高周波コロナに分けられます。 存在するコロナ電極の数に応じて、単極コロナ、双極コロナ、多極コロナに分けられます。