标准规范下载简介
在线阅读
中华人民共和国国家标准
电气绝缘系统 热评定规程
第3部分：包封线圈模型的特殊要求 散绕绕组电气绝缘系统(EIS)
Electrical insulation systems-Procedures for thermal evaluation-Part 3：Specific requirements for encapsulated-coil model-Wire-wound electrical insulation system(EIS)
GB/T 20111．3-2016
发布部门：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
发布日期：2016年08月29日
实施日期：2017年03月01日
前 言
GB/T 20111《电气绝缘系统 热评定规程》包含3个部分：
——第1部分：通用要求 低压；
——第2部分：通用模型的特殊要求 散绕绕组应用；
——第3部分：包封线圈模型的特殊要求 散绕绕组电气绝缘系统(EIS)。
本部分为GB/T 20111的第3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 20111．3-2008《电气绝缘系统 热评定规程 第3部分：包封线圈模型的特殊要求 散绕绕组电气绝缘系统(EIS)》，与GB/T 20111．3-2008相比主要技术变化如下：
——增加了术语“线圈间绝缘”“接地”术语（见3．5、3．6）；
——删除了术语“绕组间绝缘”（2008年版的3．5）；
——将“老化试验周期”改为“耐久性试验周期”（见6．3．1，2008年版的6．3．1）。
本部分使用翻译法等同采用IEC 61857-22：2008《电气绝缘系统 热评定规程 第22部分：包封线圈模型的特殊要求 散绕绕组电气绝缘系统(EIS)》。
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 20111．1-2015 电气绝缘系统 热评定规程 第1部分：通用要求 低压(IEC 61857-1：2008，IDT)
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会(SAC/TC 301)归口。
本部分负责起草单位：苏州太湖电工新材料股份有限公司、烟台民士达特种纸业股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、上海电器科学研究院。
本部分参加起草単位：佛山市顺德区质量技术监督标准与编码所、蓬莱市特种绝缘材料厂、北京北重汽轮电机有限责任公司。
本部分主要起草人：张春琪、陈昊、王志新、刘亚丽、张生德、赵超、夏智峰、吴斌、孙岩磊、刘壮业、袁世臻、郭天宇、周到、刘凤娟、刘来江。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
——GB/T 20111．3-2008。
1 范围
GB/T 20111的本部分规定了用于评定包封散绕绕组EIS的包封线圈模型(ECM)
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。
IEC 61857-1：2004 电气绝缘系统 热评定规程 第1部分：通用要求 低压(Electrical insulation systems-Procedures for thermal evaluation-Part 1：General requirements-Low-voltage)
3 术语和定义
IEC 61857-1：2004界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3．1 包封剂 encapsulant
除和外部的连接外完全包住线圈的电气绝缘材料，也是电气绝缘系统的组分之一。
注：包封线圈模型不使用附件外壳。
3．2 包封 encapsulation
使用包封剂的工艺过程。
注：根据评定电气绝缘系统的需要，工艺过程可由注塑、压铸、浇注或其他方法组成。
3．3 线圈架 bobbin
绕制线圈的模具。
3．4 线圈 coil
连续缠绕的绝缘导线。
3．5 线圈间绝缘 coil-to-coil insulation
线圈间的电气绝缘材料。
3．6 接地 ground
在系统、装置或设备中的某点和大地之间的电气连接。
3．7 对地绝线 ground insulation
线圈和接地之间的电气绝缘材料。
4 结构
4．1 概述
ECM适用于评定在待评EIS中所使用EIM的相容性，要能够模拟实际制造过程的影响，例如绕线工艺、接线工艺和封装工艺。
ECM的主要部件是线圈架、绕组线、连接线和包封剂。
绕组线可以连接到穿过包封壁的接线柱或引接线上。
4．2 ECM组分
包封线圈模型组分包括如下几部分：
a）线圈：可由两股线并绕（双股绕制）或单股绕制；
b）电磁线：厚膜涂敷的绕组线，线径优先使用0．4mm～0．6mm；
c）对地绝缘：线圈架所用的EIM和具有线圈-对地绝缘功能的作为包封剂的EIM。只作为线圈架绝缘评定过的EIM不能同时作为包封材料使用，作为包封剂使用的EIM同样要被评定；
d）电工带：除非承受电应力并进行评定，否则电工带不能作为EIS的部件；
e）连接线：在包封剂内部，连接至接线柱或引接线的绕组线，是ECM的基本部件；
f）电气浸渍树脂/漆：若在包封工艺之前使用，是EIS的部件。
注：若与试品合为一体的金属框架或叠片不具有失效路径功能，则它不是试品的基本部件。
4．3 组装ECM
ECM的组装如下：
a）用公认的绕线工艺将绕组线绕制在线圈架上；
b）使用电工绑扎带或其他组件在适当位置固定绕组线；
c）把绕组线连接到接线柱或引接线上；
d）若是待评EIS的部件，则用浸渍树脂/漆处理；
e）使用包封材料。
4．4 基准ECM和待评ECM的相似性
基准ECM和待评ECM的外形和组装应相似。最基本的是基准ECM和待评ECM用的绕组线之间的线径误差不超过±0．2mm。更多信息参见附录A。应按照IEC 61857-1：2004中7．4，在报告中详细说明基准ECM和待评ECM的结构。
5 试品数量
每种EIS在每一老化温度点的试品数量应至少10个。
6 试验规程
6．1 概述
所有试品应经过初始筛选试验，然后按照以下顺序进行反复循环的分周期耐热性试验：
a）热老化分周期；
b）按顺序进行的预诊断机械应力、其他预诊断要求和潮湿曝露的分周期；
c）介电诊断试验。
6．2 初始筛选试验
6．2．1 概述
在第一个热老化分周期高温曝露之前，应对所有试品进行初始筛选试验以剔除有缺陷的试品。试验应包括以下步骤并按照给定顺序进行：
a）外观检查；
b）初始介电试验（见6．2．2）；
c）机械应力（见6．3．3）；
d）热冲击（若需要）（见6．3．4）；
e）潮湿曝露（见6．3．5）；
f）介电诊断试验（见6．3．6）。
6．2．2 初始介电试验
在进行其他预诊断应力和热老化之前，应使用介电方法对每个ECM进行初始筛选试验（见表1）。
遵循以下的试验程序：
a）施加的初始介电试验电压持续时间应不少于60s；
b）在施加电压周期结束前，表1规定的电流通过试品即为失效；
c）试验电压的频率范围应在48Hz～62Hz。
注：不推荐施加瞬时满载电压。建议在试验电路中加入脉冲保护器以消除意外的峰值高压。
对于施加电压进行评定的试品，可使用跳闸时间为2s～3s的预先校准过的机电式过电流断路器检测失效。
应确定失效原因。若失效发生在EIS内部，则ECM就不用进行下一步的试验。若失效不是发生在EIS内部，且能进行不影响EIS的修理，则ECM可重试，若通过则可返回试验规程。
6．3 耐热性试验
6．3．1 耐久性试验周期
在初始筛选试验后，所有试品应承受重复热老化循环试验，并按以下顺序进行：
a）热老化分周期；
b）机械应力分周期；
c）热冲击分周期；
d）潮湿曝露分周期；
e）介电诊断试验。
6．3．2 热老化
应按照IEC 61857-1：2004中6．3进行热老化，包括选择老化温度、初始老化周期和老化规程。
烘箱应符合IEC 61857-1：2004中6．3．4的要求。
6．3．3 机械应力
机械应力的施加应是把试品固定在振动台上，以48Hz～62Hz间的频率，以(14．7±3)ms-2恒定加速度进行正弦振动，持续(55～65)min。振动期间不施加电压。
6．3．4 热冲击
除非各相关方同意，基准EIS和待评EIS都应经受低温热冲击。热冲击应是把ECM直接从室温放入温度为(-20±5)℃的低温箱中至少2h。热冲击期间不施加电压。
6．3．5 湖湿曝露
应按照IEC 61857-1：2004中6．6的要求，进行有可视凝露的潮湿曝露试验。
6．3．6 介电诊断试验
在每一老化周期和6．3．3～6．3．5中条件处理后，按表2中给出的介电诊断试验评定ECM样品。
应采取以下步骤进行：
a）除电阻变化的测量外，施加的介电诊断试验电压持续时间应至少10min；
b）测量电阻变化施加的介电诊断试验电压持续时间应至少60s；
c）在施加电压周期结束前，表2中规定的电流通过试品即为失效；
d）试验电压频率范围应在48Hz～62Hz之间。
注：不推荐施加瞬时满载电压。建议在试验电路中加入脉冲保护器以消除意外的峰值高压。
对于施加电压进行评定的试品，预先校准过的跳闸时间为2s～3s，机电式过电流断路器使用经验相当成熟，可用于检测失效。
为了检查试品状况并测定终点寿命，应在每个连续潮湿曝露之后试品仍在潮湿箱里或取出后仍潮湿时，立即进行介电诊断试验。
7 寿命终点判定
单个试样的寿命终点判定应是ECM承受表2所示电压在规定的时间周期内发生失效。应确定失效原因。若失效发生在EIS内部，则ECM不再进行下一步试验。若失效未发生在EIS内部，且能进行不影响EIS的修理，则ECM可重试，若通过则返回试验。
8 分析、报告和分级
分析、报告和分级应按照IEC 61857-1：2004的第7章。
附录A
（资料性附录）
基准试样和待评试样的相似性
本部分集中对试品的研究遵循一种经济的方法。本部分主要关注的是试图规定专一的或优选尺寸的试品可能导致的昂贵费用。这些建议要求公司在模具上做出较大的经济投资，而且很可能该模具只能用于评定待评EIS的试品制作，而不能作为最终用途设备。这不是一个可接受的方法。
经验表明，对评定待评包封ESI感兴趣的公司能提供便于使用的并可接受的试品模具。为了保持合理的试验费用，本部分已认识到并支持在试品设计上要有灵活性。
另外，所有按照GB/T 20111进行的EIS批评定是在基准EIS和待评EIS间进行相对比较。若两种EIS的设计相似，就可达到对比的目的。因此，对试品结构的物理形状和装配上的陈述应彼此相似，要考虑到不同壁厚、不同结构的线圈架壁和/或不同种类的包封剂的评定。
经验还表明，因为介电耐压应力是恒定的，线规的显著差异会改变给定老化温度下的寿命。在试验规程中介电耐受应力和给定老化温度下的寿命小时数之间必定是相关的。据此，本部分中包含的导则建议当基准EIS和待评EIS所用的电磁线之间的线径不同时，所用的线径彼此间差值应在0．2mm以内。