路径: 主页 > GB/T > 第281页 > GB/T 17948.1-2018 | 标准编号 | GB/T 17948.1-2018 (GB/T17948.1-2018) | | 中文名称 | 旋转电机 绝缘结构功能性评定 散绕绕组试验规程 热评定和分级 | | 英文名称 | Rotating electrical machines -- Functional evaluation of insulation systems -- Test procedures for wire-wound windings -- Thermal evaluation and classification | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K20 | | 国际标准分类 | 29.160.01 | | 字数估计 | 40,464 | | 发布日期 | 2018-07-13 | | 实施日期 | 2019-02-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 17948.1-2000 | | 引用标准 | GB/T 17948.7-2016; IEC 60034-1; IEC 60085; IEC 60216-1; IEC 60216-5; IEC 60455-1; IEC 60455-2; IEC 60455-3; IEC 60464-1; IEC 60464-2; IEC 60464-3; IEC 60505 | | 采用标准 | IEC 60034-18-21-2012, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2018年第10号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 17948.1的本部分规定了交流或直流旋转电机应用的或准备应用的散绕绕组绝缘结构热评定与分级的试验规程。待评绝缘结构试验性能与已被运行经验证明的基准绝缘结构试验性能相比较。GB/T 17948.7-2016描述了旋转电机绝缘结构耐热性试验的基本试验原则。除本部分另有规定外，遵循GB/T 17948.7-2016的原则执行。 | GB/T 17948.1-2018
Rotating electrical machines.Functional evaluation of insulation systems.Test procedures for wire-wound windings.Thermal evaluation and classification
ICS 29.160.01
K20
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 17948.1-2000
旋转电机 绝缘结构功能性评定
散绕绕组试验规程 热评定和分级
2018-07-13发布
2019-02-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 总则 1
4 试品和试样 2
5 试验规程 3
6 诊断分周期 5
7 待评结构和基准结构数据的报告和功能性评定 6
8 规程1:散绕模型线圈试验规程 10
9 规程2:整机试验规程 13
10 规程3:槽部内定子绕组试验规程 15
11 规程4:磁极绕组试验规程 17
12 规程5:槽部转子绕组试验规程 19
附录A(资料性附录) 散绕模型线圈结构(示例) 21
附录B(资料性附录) 磁极绕组模型(示例) 26
附录C(资料性附录) 潮湿试验设备 33
图1 相同耐热等级和相同预期寿命待评结构的鉴定 7
图2 相同耐热等级和不同预期寿命待评结构的鉴定 8
图3 不同耐热等级和相同预期寿命待评结构的鉴定 9
图4 不同耐热等级和预期寿命待评结构的鉴定 10
图 A.1 组装前散绕模型线圈组件 23
图 A.2 组装后且浸渍后的散绕模型线圈 24
图 A.3 散绕模型线圈组装图 25
图B.1 散绕励磁线圈试验装置 27
图B.2 安装于试验装置上的散绕励磁线圈 27
图B.3 模拟磁极的散绕励磁线圈试验装置的制造示意图 28
图B.4 散绕励磁线圈模拟框架试验装置制造示意图 29
图B.5 精确绕组励磁线圈试验装置 30
图B.6 安装于施压装置上的精确绕组励磁线圈 30
图B.7 精确绕组励磁线圈试验装置模拟加工示意图 31
图B.8 精确绕组励磁线圈模拟框架试验装置制造示意图 32
图C.1 装有冷却试品冷凝箱的基本原理示意图 24
图C.2 装有冷却试品冷凝箱的剖视图 35
表1 耐热等级 3
表2 推荐的老化温度和老化分周期暴露时间 4
表3 待评结构的鉴定条件 6
表4 试验电压 12
前言
GB/T 17948《旋转电机 绝缘结构功能性评定》分为以下部分:
---散绕绕组试验规程 热评定与分级(GB/T 17948.1);
---散绕绕组试验规程 变更和绝缘组件替代的分级(GB/T 17948.2);
---成型绕组试验规程 旋转电机绝缘结构热评定和分级(GB/T 17948.3);
---成型绕组试验规程 电压耐久性评定(GB/T 17948.4);
---成型绕组试验规程 热、电综合应力耐久性多因子评定(GB/T 17948.5);
---成型绕组试验规程 绝缘结构热机械耐久性评定(GB/T 17948.6);
---总则(GB/T 17948.7)。
本部分为GB/T 17948的第1部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 17948.1-2000《旋转电机绝缘结构功能性评定 散绕绕组试验规程 热评定与
分级》,与GB/T 17948.1-2000相比主要技术变化如下:
---增加了“推荐的老化温度和老化分周期暴露时间”(见表2);
---修改了耐电压试验(见8.4.4,2000年版的4.4.3、5.4.2、6.4.3、7.4.3、8.4.3);
---增加了不同情况下的合格准则(见第7章)。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60034-18-21:2012《旋转电机 第18-21部分:绝缘结构功能性评
定 散绕绕组试验规程 热评定和分级》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 755-2008 旋转电机 定额和性能(IEC 60034-1:2004,IDT)
---GB/T 11021-2014 电气绝缘 耐热性和表示方法(IEC 60085:2007,IDT)
---GB/T 11026.1-2016 电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和试验结果的评定
(IEC 60216-1:2013,IDT)
---GB/T 11026.7-2014 电气绝缘材料 耐热性 第7部分:确定绝缘材料的相对耐热指数
(RTE)(IEC 60216-5:2008,IDT)
---GB/T 15022(所有部分)电气绝缘用树脂基活性复合物[IEC 60455(所有部分)]
---GB/T 20112-2015 电气绝缘系统评定与鉴别(IEC 60505:2011,IDT)
本部分做了下列编辑性修改:
---为与我国现有标准体系一致,将本部分名称改为《旋转电机 绝缘结构功能性评定 散绕绕组
试验规程 热评定与分级》。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国旋转电机标准化技术委员会(SAC/TC26)归口。
本部分起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海电机系统节能工程技术研究中心有限
公司、山东华力电机集团股份有限公司、上海德驱驰电气有限公司、开封盛达电机科技股份有限公司、上
海电器科学研究院、上海电器设备检测所有限公司、浙江荣泰电工器材有限公司、浙江沪龙科技股份有
限公司、江门市江晟电机厂有限公司、西安泰富西玛电机有限公司。
本部分主要起草人:张生德、周洪发、赵超、王庆东、陈仙根、朱瑞贞、姚鹏、黄慧洁。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 17948.1-2000。
引 言
IEC 60034-18包含若干部分,给出了旋转电机绝缘结构的功能性评定及特殊试验规程。
IEC 60034-18-1给出了这些规程和鉴定准则的总则。
IEC 60034-18-21、IEC 60034-18-31、IEC 60034-18-32、IEC 60034-18-33、IEC 60034-18-34、
IEC 60034-18-41和IEC 60034-18-42给出了不同类型绕组的详细规程。
IEC 60034-18-21给出了散绕绕组绝缘结构的热评定和分级。
相关部分如下:
---IEC 60034-18-1:总则;
---IEC 60034-18-31:成型绕组试验规程;
---IEC 60034-18-41:电压型变频器供电的旋转电机Ⅰ型绝缘结构的鉴别和型式试验;
---IEC 60034-18-42:电压型变频器供电的旋转电机耐局部放电电气绝缘结构(Ⅱ型)的鉴别和认
可试验。
旋转电机 绝缘结构功能性评定
散绕绕组试验规程 热评定和分级
1 范围
GB/T 17948.1的本部分规定了交流或直流旋转电机应用的或准备应用的散绕绕组绝缘结构热评
定与分级的试验规程。
待评绝缘结构试验性能与已被运行经验证明的基准绝缘结构试验性能相比较。
GB/T 17948.7-2016描述了旋转电机绝缘结构耐热性试验的基本试验原则。除本部分另有规定
外,遵循GB/T 17948.7-2016的原则执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 17948.7-2016 旋转电机 绝缘结构功能性评定 总则(IEC 60034-18-1:2010,IDT)
andperformance)
IEC 60216-1 电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和试验结果的评定(Electrical
IEC 60216-5 电气绝缘材料 耐热性 第5部分:确定绝缘材料的相对耐热指数(RTE)
tems)
3 总则
3.1 基准绝缘结构
应采用与待评绝缘结构相同的规程对GB/T 17948.7-2016中4.3所述的基准绝缘结构进行测试。
3.2 试验规程
每个热老化试验通常由一系列的周期组成,每个周期包含热老化分周期及随后的处理分周期和诊
断分周期。
根据试品类型,分为5种不同的试验规程,分别在第8章~第12章中描述:
---规程1:散绕模型线圈(Motorette)试验规程;
---规程2:整机试验规程;
---规程3:槽部内定子绕组试验规程;
---规程4:磁极绕组试验规程;
---规程5:槽部转子绕组试验规程。
热老化试验规程包含几个周期,每周期包括:
---热老化分周期;
---诊断分周期,包括按序进行的机械和潮湿处理及诊断电压试验。
除所要求的试验外,可以使用其他破坏性试验。
4 试品和试样
4.1 试品结构
首先按工厂筛选规程筛选不同的绝缘材料或组件,这些绝缘材料或组件用于制作按本部分所述试
验规程评定的任意绝缘结构。可以采用绝缘材料的温度指数,然而,它们仅表明在热老化试验中潜在的
性能,不能用来确定绝缘结构的耐热等级。电气绝缘结构耐热等级见IEC 60085。
任何情况下应考虑电机的经济性或/和尺寸大小,应使用实际电机或电机组件作为试品。也就是说
尽管可以减小槽部长度,但通常需要考虑线圈的实际间隙和爬电距离。
试品可以是实际电机、电机组件或模型。
试验模型应包含所有用于被模拟绕组的基本组件且应极其相似。应使用与预期最大额定电压、设
备标准或实际情况相适应的绝缘厚度、爬电距离和放电保护(必要时)。
对于大型高压电机,当研究线圈或者线棒的一部分的老化时,若典型影响因子可以施加于试样,可
以使用线圈或者线棒的一部分作为试验模型。
被比较的结构应与实际电机结构的布局一致。
注:对于相同的绝缘材料,根据绝缘厚度及爬电距离可能得到差别很大的试验寿命。
如果试验能够可靠地重复线圈或绕组部件运行期间承受的应力,可使用线圈或绕组部件的模拟
试样。
某些已成功使用的特殊模型,参见附录A和附录B。
制造厂应确保拟用于新绝缘结构的材料在预期生产过程中性能不会劣化。
4.2 确定绝缘结构中次要组分的改变
GB/T 17948.7-2016所述的次要组分改变,例如散绕绕组的次要改变可包括从新供应商购买技术
要求没有改变的关键材料。如果对次要组分改变的绝缘结构进行评定,且该绝缘结构已经评定过,那么
可用一个温度点对一个试品进行老化,试品应由不少于推荐数量的试样构成。
应在已知热老化数据范围内采用一个老化温度周期对经运行证明的结构进行简化评定。
4.3 试样数量
每种绝缘结构在每一老化温度下试品数应不少于5个,是满足统计置信度的最小推荐数量。
4.4 质量保证
在制备试样前,应对拟用于制备试样的每种绝缘材料单独进行测试以确定其一致性。
应对每个试样进行常规或预期生产过程的质量保证试验。
通过外观检查及随后的过电压试验剔除有缺陷的试品,过电压试验应与制造电机或线圈的试验一
致,或如诊断试验的章条所规定的,取两者的较大值。
注:若合适,可以使用其他的筛选(或质量)试验,如:
---绝缘电阻测试;
---损耗角正切和电容测试;
---局部放电起始电压测试;
---运转时的相电流平衡;
---重复冲击;
---泄漏电流;
---高压试验。
任何具有较大缺陷的试品应抛弃或检查偏差原因,且应规定偏差的允差。
4.5 初始诊断试验
第一个老化分周期开始之前,应对每个完整试品进行所有选择的诊断试验,以确定每个试样是否能
够通过诊断试验。
5 试验规程
5.1 诊断试验的一般原则
经验表明,在许多情况下按序进行的机械应力试验、潮湿暴露和耐电压试验是评定热降解以及由此
引起绝缘结构老化的最佳诊断试验,其中在机械应力施加的部位可产生裂纹。
在其他情况下,机械应力试验、潮湿暴露及耐电压试验可能不是最佳诊断试验,其可由选定的介电
试验所代替(例如局部放电或者介质损耗)以检查在每个热老化分周期后绝缘状态。
试验规程包含不同老化温度下的热老化试验,确定绝缘结构在每个老化温度下的寿命。以这些寿
命为基础,估算在温度等级下的寿命,它与基准结构在该温度等级下的寿命有关。
周期地进行每个老化试验,每个周期由热老化分周期和诊断分周期构成。诊断分周期可包括机械
应力试验和潮湿暴露试验,及随后的诊断电压试验和其他诊断试验。
5.2 老化温度和分周期时间
建议至少在3个老化温度下对本部分推荐的试样数量进行试验。
应从表1中选择待评绝缘结构的预期耐热等级(或等级温度)及基准结构已知的等级,表1是
IEC 60085和IEC 60505规定的耐热等级。
表1 耐热等级
耐热等级 等级温度/℃
105(A) 105
120(E) 120
130(B) 130
155(F) 155
180(H) 180
200(N) 200
注:耐热等级105、120、200很少用于目前的绝缘结构,因此IEC 60034-1中未列出。
对于耐热等级不同的绝缘结构,表2列举了每个热老化分周期推荐的老化温度和相对应的暴露周
期。为了更好地使用设备及方便人员进行试验,可调整温度和时间,但应考虑其差异。
选择的最低老化温度应至少得到5000h的平均寿命,最高温度应至少得到100h的平均寿命。通
常按照28d~35d或者更长的暴露周期选定最低老化温度。
此外,至少应选择两个较高的老化温度点,温差间隔为20K或更大。当用多于四个老化温度点进
行试验时,可采用少于20K的温差间隔。最高温度应产生至少100h的平均寿命。
为使因外推引起的误差为最小,最低试验温度应不高于外推求得温度的25K。
若待评绝缘结构预期的耐热等级与基准绝缘结构的已知耐热等级不同,则应以适当方式选择不同
的老化温度与老化分周期时间。
如待评绝缘结构与已确定等级的结构仅有较小的变动,可以按照4.2进行。
对于预期等级温度,建议正确选择每个老化温度的分周期长度以产生约10个周期的平均寿命。
表2 推荐的老化温度和老化分周期暴露时间
预期耐热等级 105 120 130 155 180 200
T1< TA< T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2
每个老化分
周期的天数
建议老化温度
(TA)范围/℃
170 180 185 195 195 205 220 230 245 255 265 275 1~2
160 170 175 185 185 195 210 220 235 245 255 265 2~3
150 160 165 175 175 185 200 210 225 235 245 255 4~6
140 150 155 165 165 175 190 200 215 225 235 245 7~10
130 140 145 155 155 165 180 190 205 215 225 235 14~21
120 130 135 145 145 155 170 180 195 205 215 225 28~35
110 120 125 135 135 145 160 170 185 195 205 215 45~60
注:表2允许实验室选择老化时间和温度以尽可能的优化人力和设备,理想情况下(以10K规则为基础)允许老
化温度降低10K寿命加倍。允许以一个星期的倍数进行较低老化温度下的老化试验(如1d、2d、4d、7d、
28d及49d)。也允许5d工作制进行老化试验。例如,总是在星期五开始老化分周期及在星期一进行诊断
试验(例如老化长度为3d、7d、17d、31d和59d)。
5.3 加热方式
尽管烘箱具有明显的缺点,但经验表明烘箱可提供方便且经济的热老化方法。应使用具有强制通
风的烘箱。烘箱法可为绝缘结构所有部分经受完整的老化温度,而在实际运行时大部分绝缘在比热点
低很多的温度下运行。同时,在烘箱老化期间绝缘附件可能残存分解物,而实际运行期间可能被通风带
走。应控制老化温度并保持恒定,180℃以下允许温差为±2K,180℃~300℃之间允许温差为±3K。
使用烘箱加热方法是非强制的。如果适合,可采用非常接近模拟运行条件的更直接的方法:
---电流直接加热;
---正、反转试验(电机试验);
---电机空载运行时,叠加于标准的交流电流上的直流电流;
---在试样上应用柔性加热器。
5.4 热老化分周期
在每个周期中,应将冷态试品(室温下)直接放入预热烘箱中以使试品经受相同的热冲击。同样,应
将热态试品直接移至室温空气中,以使试品在冷却时经受与加热时一样的热冲击。
众所周知,当分解物保持与绝缘表面接触时,可能加速某些材料的老化,而当持续不断地除去分解
物时也可加速其他材料的老化。对于待评和基准结构,在热老化期间应保持相同的烘箱通风条件。
如果运行期间分解物保持与绝缘表面接触,如在完全密封电机的情况下,这时使烘箱通风装置不会
完全除去这些分解物。理想情况下,分解物的浓度不应随着老化温度变化,但实际上测试分解物浓度是
不现实的。报告上应记录热老化期间的空气置换率。
根据试验设备、试品类型以及其他因素,也可用其他加热及处理分解产物的方法。
除由用于监测热降解的诊断试验周期性中断的热老化外,温度循环期间试品的膨胀和收缩也可能
产生绝缘结构的热-机械降解。
6 诊断分周期
6.1 处理顺序
在每个热老化分周期之后,每个试样应经受机械和潮湿处理规程,及随后的耐电压和其他诊断试验
(如需)。
6.2 机械处理
建议施加机械应力的特性与运行期间所承受的机械应力相同,且与正常运行时预期的最高应力或
应变的严酷程度一致。施加应力规程可随试品类型和预期运行的型式而变化。
施加机械应力常用的方法是把试品安装于振动台上,每个试品经受50Hz或60Hz的振动,持续
1h。也可用其他方法,如重复冲击和挠曲。
也可采用启动-停止或反转循环作为实际电机绕组承受机械应力的一种方法,然而这可能引起机械
老化。应考虑机械老化程度随电机尺寸的增加而增加。
6.3 潮湿处理
在......
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