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| 标准编号 | GB/T 4074.21-2018 (GB/T4074.21-2018) | | 中文名称 | 绕组线试验方法 第21部分：耐高频脉冲电压性能 | | 英文名称 | Winding wires test methods -- Part 21: Electrical endurance under high frequency voltage impulses | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K12 | | 国际标准分类 | 29.060.10 | | 字数估计 | 14,164 | | 发布日期 | 2018-03-15 | | 实施日期 | 2018-10-01 | | 起草单位 | 福州大通机电有限公司、上海电缆研究所有限公司、常州威远电工器材有限公司、浙江长城电工科技股份限公司、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、宁波金田新材料有限公司、广东威奇电工材料有限公司、江苏四达特材科技有限公司、上海申茂电磁线有限公司、无锡统力电工股份有限公司、金杯电工电磁线有限公司、江苏大通机电有限公司、艾仕得涂料系统(上海)有限公司、江苏迅达电磁线有限公司、安徽晟然绝缘材料有限公司、辽宁东港电磁线有限公司、山东蓬泰股份有限公司、山东迪赛机电有限公司、江西博能上饶线材有限公司、上海电器科学研究院 | | 归口单位 | 全国电线电缆标准化技术委员会(SAC/TC 213) | | 提出机构 | 中国电器工业协会 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 4074.21-2018
Winding wires test methods--Part 21: Electrical endurance under high frequency voltage impulses
ICS 29.060.10
K12
中华人民共和国国家标准
绕组线试验方法
第21部分:耐高频脉冲电压性能
2018-03-15发布
2018-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 试验的一般规定 3
5 高频脉冲电压试验仪 3
6 试样 4
7 试验 5
附录A(资料性附录) 检定设备输出波形极性的方法 8
参考文献 10
图1 双极性对称型脉冲电压波形 2
图A.1 单端信号测量结果示意图 8
图A.2 差分信号的单端探头测量结果第1种 9
图A.3 差分信号的单端探头测量结果第2种 9
表1 耐电晕漆包圆绕组线工频交流耐压筛选试验电压 4
表2 耐电晕漆包圆绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数 5
表3 耐电晕漆包圆绕组线脉冲试验电压 5
表4 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数 6
表5 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结绕组线脉冲试验电压 6
表6 玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线和云母带绕包扁绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数 7
前言
GB/T 4074《绕组线试验方法》分为以下部分:
---第1部分:一般规定;
---第2部分:尺寸测量;
---第3部分:机械性能;
---第4部分:化学性能;
---第5部分:电性能;
---第6部分:热性能;
---第7部分:测定漆包绕组线温度指数的试验方法;
---第8部分:测定漆包绕组线温度指数的试验方法 快速法;
---第21部分:耐高频脉冲电压性能。
本部分为GB/T 4074的第21部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国电线电缆标准化技术委员会 (SAC/TC213)归口。
本部分起草单位:福州大通机电有限公司、上海电缆研究所有限公司、常州威远电工器材有限公司、
浙江长城电工科技股份限公司、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、宁波金田新材料有限公司、广东威
奇电工材料有限公司、江苏四达特材科技有限公司、上海申茂电磁线有限公司、无锡统力电工股份有限
公司、金杯电工电磁线有限公司、江苏大通机电有限公司、艾仕得涂料系统(上海)有限公司、江苏迅达电
磁线有限公司、安徽晟然绝缘材料有限公司、辽宁东港电磁线有限公司、山东蓬泰股份有限公司、山东迪
赛机电有限公司、江西博能上饶线材有限公司、上海电器科学研究院。
本部分主要起草人:潘国梁、诸冉冉、林熙云、夏克、徐永华、彭春斌、董千里、陈勇、张建清、宋安、
戴涛、陈海兵、肖先雄、兰涛、周志云、付金栋、毋德书、巩运许、巴玉国、陈圣明、赵超、张大义、张敬平、
陈惠民、李福。
绕组线试验方法
第21部分:耐高频脉冲电压性能
1 范围
GB/T 4074的本部分规定了使用高频脉冲电压测定绕组线在常压空气中耐高频脉冲电压性能的
试验方法(又称耐电晕试验方法),包括试验的术语和定义、试验设备、试样制备、试验程序、试验参数和
试验记录。
本部分适用如下绕组线:
---耐电晕漆包圆绕组线;
---240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆、扁绕组线;
---玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线;
---云母带绕包扁绕组线。
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 4074.5-2008 绕组线试验方法 第5部分:电性能
GB/T 4074.7-2009 绕组线试验方法 第7部分:测定漆包绕组线温度指数的试验方法
GB/T 30435 电热干燥箱及电热鼓风干燥箱
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
双极脉冲 bipolarimpulse
电压脉冲,其极性从正极到负极或从负极到正极交替。
3.2
无论单极性或双极性脉冲,在相同时间间隔下,两个连续完整脉冲之间时间的倒数。
[IEC 62068:2013,定义3.14]
3.3
脉冲上升时间 impulserisetime
1.25tr
电压从零-峰值电压的10%上升至90%所需时间tr(见图1)的1.25倍。
[IEC 62068:2013,定义3.15]
说明:
U ---电压;
t ---时间;
Up---脉冲峰值电压;
Ua---稳态冲击电压;
Ub---尖峰电压;
tr ---电压从零-峰值电压的10%上升至90%所需时间。
图1 双极性对称型脉冲电压波形
3.4
脉冲宽度 impulsewidth
tw
达到规定冲击幅值或规定阈值冲击瞬时值的第一瞬时和最后瞬时的时间差。
[IEC 62068:2013,定义3.17]
3.5
脉冲峰值电压 peakimpulsevoltage
Up
单极式冲击电压期间达到的最大电压值(见图1)。
注:对于双极性脉冲电压,脉冲峰值电压是脉冲峰-峰值电压(Upk/pk)的一半,脉冲峰-峰值电压(Upk/pk)见图1。
3.6
Ua
冲击电压的终值(见图1)。
3.7
尖峰电压 voltageovershoot
Ub
超过稳态冲击电压的峰值电压值(见图1)。
3.8
中间值 medianvalue
将试验得到的若干数值以递增(或递减)的次序依次排列时,若数值的数目是奇数,中间的那个值为
中间值;若数值的数目是偶数,中间两个数值的平均值为中间值。
4 试验的一般规定
4.1 试验原则
对于本部分没有规定的试验条件及试验要求,应按产品标准规定进行。
若本部分与产品标准不一致时,以产品标准为准。
4.2 试样状态调节和实验的标准环境
4.2.1 试验用绕组线从线轴上取下时,不应承受张力或不必要的弯曲,也不应受到外界污染。每次制
备试样前应去除足够的绕组线,以保证试样不包含损坏的线段。
4.2.2 试样应在温度为15℃~35℃,相对湿度为45%~75%的条件下制备,状态调节时间不少于
24h。
5 高频脉冲电压试验仪
5.1 试验仪组成
应包括如下3个部分:试验电源,计时装置及热态试验仪。
5.2 试验电源
试验时每个试样应采用独立电源。试验设备在负载条件下应达到以下参数要求:
脉冲电压波形:具有对称型方波的双极脉冲;
脉冲频率范围:(2~20)kHz;
脉冲上升时间:(50~100)ns;
稳态冲击电压范围(Ua):(0~±1500)V;
尖峰电压:不应超过相对于稳态冲击电压(Ua)的2%;
正或负脉冲宽度与脉冲周期的比值:< 50%,越接近50%测试精度越高。
注1:因上升时间与试样电容有关,试验时尽量避免用一台重复脉冲电源同时进行多于一个试样的试验,否则会影
响试验结果。
注2:检定设备输出波形极性的方法可参考附录A。
注3:若有需求,供需双方可协商使用稳态冲击电压范围(0~±2000)V的耐电晕试验仪。
注4:对于具有对称型方波的双极脉冲,其稳态冲击电压、尖峰电压与脉冲峰值电压的关系见图1。
5.3 计时装置
应对每根试样分别计时,当被测样品发生短路时计时器停止计时并记录测试值。
5.4 热态试验仪
试验用电热烘箱,应符合GB/T 30435的要求。室温~200℃,温度偏差为±3℃。
试验夹具应保证能与试样紧密接触,夹具可以采用盛有不锈钢珠的容器,也可以采用盛有镀镍铁珠
的容器或其他适当的夹具。在采用金属珠的情况下,其直径不应超过2mm。此外,需定期用合适的方
法清洗金属珠或其他夹具。
6 试样
6.1 耐电晕圆绕组线
6.1.1 产品种类
适用于导体标称直径大于0.250mm、小于或等于1.600mm耐电晕漆包圆绕组线和240级芳族耐
电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆绕组线。
6.1.2 试样制备
对于240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆绕组线,按GB/T 4074.7-2009中5.1.2的规定
制备试样。
对于耐电晕漆包圆绕组线,按GB/T 4074.5-2008中4.4的规定制备试样。
6.1.3 试样筛选
6.1.3.1 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆绕组线
对于240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆绕组线,为确保同批试样性能均匀,在进行耐高频
脉冲试验前应对所有试样按1000V进行工频交流耐压试验筛选,电压持续时间为1s。
试验方法见GB/T 4074.7-2009。
6.1.3.2 耐电晕漆包圆绕组线
对于耐电晕漆包圆绕组线,为确保同批试样性能均匀,在进行耐高频脉冲试验前应对所有试样按表
1规定电压进行工频交流耐压试验筛选,电压持续时间为1s。
试验方法见GB/T 4074.7-2009。
表1 耐电晕漆包圆绕组线工频交流耐压筛选试验电压
导体标称直径
mm
工频交流耐压试验电压(有效值)
大于 小于或等于 2级漆膜 3级漆膜
0.250 0.500 1500 2000
0.500 0.710 2000 2500
0.710 0.950 2500 3000
0.950 1.600 3000
6.1.4 试验样品
只有通过6.1.3工频交流耐压试验筛选合格后的样品方可进行第7章的耐高频脉冲试验。
6.2 扁绕组线
适用范围:玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线、云母带绕包扁绕组线和240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕
包烧结扁绕组线。
按GB/T 4074.7-2009中5.1.2的规定制备试样。
为确保同批试样性能均匀,在进行耐高频脉冲试验前应对所有试样按1000V进行工频交流耐压
试验筛选,电压持续时间为1s。
试验方法见GB/T 4074.7-2009,只有通过工频交流耐压试验筛选合格后的样品方可进行第7章
的耐高频脉冲试验。
7 试验
7.1 耐电晕漆包圆绕组线
7.1.1 产品种类
只适用于漆膜厚度为2级、3级的耐电晕漆包圆绕组线。
7.1.2 耐高频脉冲电压性能主要参数
耐电晕漆包圆绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数见表2。
表2 耐电晕漆包圆绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数
序号 项目 单位 技术指标
1 脉冲电压波形 - 双极性对称型方波
2 脉冲电压频率 kHz 10±0.2
3 正或负脉冲宽度与脉冲周期的比值 - < 50%,越接近50%测试精度越高
4 脉冲上升时间(负载时) ns 50±5
5 试验温度 ℃ 155±3
注1:脉冲上升时间(负载时)也可由供需双方协商确定。
注2:供需双方也可协商确定选择脉冲电压频率为(20±0.4)kHz进行试验。
7.1.3 试验步骤
按照6.1的规定制备样品并进行工频交流耐压试验。
热态试验仪预热至规定的试验温度后将试样放入。热态试验仪温度稳定在规定的试验温度后使试
样在此温度下于热态试验仪内放置至少15min,然后按照表3规定的稳态冲击电压Ua在试样的两根
导体间施加高频脉冲电压。
表3 耐电晕漆包圆绕组线脉冲试验电压
导体标称直径
mm
稳态冲击电压Ua
大于 小于或等于 2级漆膜 3级漆膜
0.250 0.500 ±750 ±1000
0.500 0.710 ±1000 ±1250
0.710 0.950 ±1250 ±1500
0.950 1.600 ±1500
尖峰电压:不应超过相对于稳态冲击电压(Ua)的2%。
注:以试样端为测量点测得的稳态冲击电压偏差为±3%。
7.1.4 试验结果
测试5个试样,记录测试结果,取最小值及中间值。
7.2 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结圆、扁绕组线
7.2.1 耐高频脉冲电压性能主要参数:
240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数见表4。
表4 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数
序号 项目 单位 技术指标
1 脉冲电压波形 - 双极性对称型方波
2 脉冲电压频率 kHz 20±0.4
3 正或负脉冲宽度与脉冲周期的比值 - < 50%,越接近50%测试精度越高
4 脉冲上升时间(负载时) ns 100±10
5 试验温度 ℃ 155±3
注:脉冲上升时间(负载时)也可由供需双方协商确定。
7.2.2 试验步骤
按照6.1及6.2的规定制备样品并进行工频交流耐压试验。
热态试验仪预热至规定的试验温度后将试样放入。热态试验仪温度稳定在规定的试验温度后使试
样在此温度下于热态试验仪内放置至少30min,然后按照表5规定的稳态冲击电压Ua在试样的两根
导体间施加高频脉冲电压。
表5 240级芳族耐电晕聚酰亚胺薄膜绕包烧结绕组线脉冲试验电压
标称绝缘厚度
mm
大于 小于或等于
稳态冲击电压Ua
- 0.210 ±1250
0.210 - ±1500
尖峰电压:不应超过相对于稳态冲击电压(Ua)的2%。
注:以试样端为测量点测得的稳态冲击电压偏差为±3%。
7.2.3 试验结果
测试5个试样,记录测试结果,取最小值及中间值。
7.3 玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线和云母带绕包扁绕组线
7.3.1 耐高频脉冲电压性能主要参数
玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线和云母带绕包扁绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数见表6。
7.3.2 试验步骤
按照6.2的规定制备样品并进行工频交流耐压试验。
热态试验仪预热至规定的试验温度后将试样放入。热态试验仪温度稳定在规定的试验温度后使试
样在此温度下于热态试验仪内放置至少30min,然后按照表6规定的稳态冲击电压Ua在试样的两根
导体间施加高频脉冲电压。
表6 玻璃丝包薄膜绕包扁绕组线和云母带绕包扁绕组线耐高频脉冲电压性能试验参数
序号 项目 单位 技术指标
1 脉冲电压波形 - 双极性对称型方波
2 脉冲电压频率 kHz 20±0.4
3 正或负脉冲宽度与脉冲周期的比值 - < 50%,越接近50%测试精度越高
4 脉冲上升时间(负载时) ns 100±10
5 试验温度 ℃ 155±3
6 稳态冲击电压Ua V ±1500
尖峰电压:不应超过相对于稳态冲击电压(Ua)的2%。
注1:以试样端为测量点测得的稳态冲击电压偏差为±3%。
注2:脉冲上升时间(负载时)也可由供需双方协商确定。
7.3.3 试验结果
测试5个试样,记录测试结果,取最小值及中间值。
附 录 A
(资料性附录)
检定设备输出波形极性的方法
A.1 概述
双极性对称方波是一种波形极性相对于参考接地点(一般为零电位)从负极到正极或从正极到负极
交替变化的脉冲方波,其特征为正负半波波形相同,且每两个正半波或负半波之间相差半个周期。
本附录提供了一种检定设备输出波形极性的方法。
A.2 测量方法
双极性对称方波脉冲的被测信号可分为单端信号和差分信号。单端信号应提供一个测量参考地;
差分信号可以不提供参考地,即双端悬空测量。
单端信号可采用单端探头或差分探头进行测量。单端探头的接地线夹与参考地相接,另一端探头
直接测量信号源;差分探头的两端可任意连接参考地和信号源。
对于提供了参考地的差......
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