GB T 4074.8-2009 绕组线试验方法.第8部分 测定漆包绕组线温度指数的试验方法.快速法.pdf

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1、ICS 2906010K 12 酉雪中华人民共和国国家标准GBT 407482009绕组线试验方法第8部分：测定漆包绕组线温度指数的试验方法快速法Winding wires-Test methods-Part 8：Test procedure for the determination ofthe temperature index of enamelled winding wiresQuick-Test method2009-03-19发布 200912-01实施丰瞀徽紫瓣訾矬瞥翼发布中国国家标准化管理委员会仪19目 次前言一1范围2规范性引用文件3试验方法提要4恒温寿命试验5动态热重试验6

2、试验数据处理7试验报告附录A(资料性附录)数据处理程序(以聚酰亚胺为例)GBT 40748200911224457刖 置GBT 407482009GBT 4074(绕组线试验方法分为八个部分：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。本部分为GBT 4074的第8部分。本部分的附录A为资料性附录。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(SACTC 213)归口。本部分起草单位：上海电缆研究所、浙江宏磊

3、铜业股份有限公司、浙江洪波线缆股份有限公司、宁波金田电工材料有限公司、上海裕生特种线材有限公司、浙江长城电子科技集团有限公司、长沙鑫雄仪器科技有限公司、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、上海申茂电磁线厂、广东蓉胜超微线材股份有限公司、福州大通机电有限公司、佛山市威奇电工材料有限公司、露笑科技股份有限公司、无锡市锡洲电磁线厂。本部分主要起草人：张李晶、魏浙强、曹恒泰、董千里、张家化、姚桂华、任京湘、陈惠民、李福、潘建忠、郑守国、刘明福、刘贵忠、刘冰、林志雅、鲁小均、徐进法。本部分为首次制定。绕组线试验方法第8部分：测定漆包绕组线温度指数的试验方法快速法GBT 4074820091范围GBT 407

4、4的本部分规定了通过恒温寿命和动态热重试验测定漆包圆线在常压空气中的热寿命和温度指数的方法，以电气强度的变化作为失效判据，试验结果可作为评定电气设备绝缘结构时选择漆包圆线的依据。适用范围：测定漆包圆线(包括自粘性漆包圆线和复合漆包圆线)的热寿命和温度指数，研究两种及以上复合漆包线的相容性；测定不同金属导体及导体表面经不同处理的漆包圆线寿命和温度指数。当对本部分测得的结果提出合理异议时，应按GBT 40747 2009进行常规试验，以常规法为准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 4074的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订

5、版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBT 407472009 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(IEC 60172：1987，IDT)GBT 61091 2008漆包圆绕组线第1部分：一般规定(IEC 6031701：2005，IDT)GBT 610922008漆包圆绕组线第2部分：155级聚酯漆包铜圆线(IEC 603173：2004，IDT)GBT 61093 2008漆包圆绕组线第3部分：120级缩醛漆包铜圆线(IEC 6031712：1990，IDT)GBT

6、61094 2008漆包圆绕组线 第4部分：130级直焊聚氨酯漆包铜圆线(IEC 603174：2000，IDT)GBT 610952008漆包圆绕组线第5部分：180级聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 603178：1997，IDT)GBT 610962008漆包圆绕组线第6部分：220级聚酰亚胺漆包铜圆线(IEC 603177：1997，IDT)GBT 61097 2008漆包圆绕组线第7部分：130L级聚酯漆包铜圆线(IEC 6031734：1997，IDT)GBT 61099 2008(IEC 6031719：2000，IDT)GBT 61091020082000，IDT)漆包圆绕组线 第9

7、部分：130级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线漆包圆绕组线第10部分：155级直焊聚氨酯漆包铜圆线(IEC 6031720GBT 6109112008漆包圆绕组线 第11部分 155级聚酰胺复合直焊聚氨酯漆包铜圆线1GBT 407482009(IEC 6031721：2000，IDT)GBT 610912 2008漆包圆绕组线第12部分：180级聚酰胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-22：2004，IDT)GBT 6109132008漆包圆绕组线第13部分：180级直焊聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 6031723：2000，IDT)GBT 610914 2008漆包圆绕组线第14

8、部分：200级聚酰胺酰亚胺漆包铜圆线(IEC 6031726：1990，IDT)GBT 6109152008漆包圆绕组线 第15部分：130级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线(IEC 603172：2000，IDT)GBT 6109162008漆包圆绕组线 第16部分：155级自粘性直焊聚氨酯漆包铜圆线(IEC 60317-35：2000，IDT)GBT 6109172008 漆包圆绕组线 第17部分：180级自粘性直焊聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-36：2000，IDT)GBT 6109182008 漆包圆绕组线 第18部分：180级自粘性聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-37：2

9、000，IDT)GBT 610919 2008漆包圆绕组线第19部分：200级自粘性聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-38：2000，IDT)GBT 610920 2008漆包圆绕组线第20部分：200级聚酰胺酰亚胺复合聚酯或聚酯亚胺漆包铜圆线(IEC 60317-13：1997，IDT)GBT 610921 2008漆包圆绕组线第21部分：200级聚酯一酰胺一亚胺漆包铜圆线(IEC 6031742：1997，IDT)GBT 6109222008漆包圆绕组线第22部分：240级芳族聚酰亚胺漆包铜圆线(IEC 6031746：1997，IDT)GBT 61092320

10、08漆包圆绕组线第23部分：180级直焊聚氨酯漆包铜圆线(IEC 6031751：2001，IDT)3试验方法提要本试验所用试样包括：用符合GBT 61091610923 2008规定的漆包线制备20个以上的扭绞对，制备方法见42；以适当的方法在与扭绞对相同的漆包线上取下的漆膜，制备方法见52。使符合42规定的扭绞对试样经受一个试验周期的试验。这个试验周期包括老化期和其后的室温耐电压试验。重复这样的试验周期直到足够数量的试样失效为止。计算失效时间，称重并记录每个试样的初始质量、失效后的质量和失效试样裸导体总质量。将符合52规定的漆膜分为三份，每份约15 mg，装入铂坩埚。以小于6rain的三个

11、不同升温速度分别在空气气氛内进行热重试验。然后按第6章的规定计算活化能，推算寿命为20 000 h的温度(以摄氏度表示)即代表被试绕组线的温度指数。4恒温寿命试验41试验设备应使用下列试验设备：老化试验烘箱：应能连续补充新鲜空气。放样处时间和空间的温度波动应在2(老化温度2GBT 407482009200)或3(老化温度200)范围内；分析天平：精度o1 mg；耐电压试验仪：应能输出交流50 Hz近似正弦波形的试验电压。电压峰值系数在2(1士5)(即134148)范围内，从零到3 600V，电压应能连续可调。施压1 S后应能自动切断电源。当高压试验回路电流大于5mA时，输出电压不应小于开路时端

12、电压的90，并应立即切断高压并发出信号，指示试样失效。42试样制备试样导体标称直径应为0800 mm1500 mm。用导体标称直径1000 mm厚漆膜漆包圆线做试样最为合适。按下列步骤制备20个以上扭绞对试样：将一段长约400 mm的漆包圆线对折后扭绞成125 mm的线对。扭绞时施加在线对上的力(重量)和扭绞数见表1。扭绞时应缓慢、匀速，以便得到节距均匀的扭绞线对；表1试样的扭绞数和受力导体标称直径mm 施加于线对的力大于 小于或等于 N125 mm距离内扭绞数0750 1050 1350 81050 1500 2700 6应在两处(不应在一处)切断试样扭绞端的端环，以防损伤试样的扭绞部分以三

13、倍于表2规定的电压值对试样做1 s耐电压试验，以保证老化前试样性能均匀表2试验电压及持续时间漆膜厚度(双层)r3m 电压(有效值) 持续时间大于 小于或等于 V0035 o050 500 10050 0070 700 1o070 0090 1 ooo 10 090 0130 1 200 1为每个试样标上标记；试样在1255电热鼓风干燥箱内预烘2 h后存放在干燥器内，冷却至室温。43试验步骤在分析天平上称量预烘后的试样，记录每个试样的初始质量Wo(以毫克计，下同)，然后使试样按表3规定的老化温度和周期时间经受老化。表3老化温度和周期时间老化温度 周期时间预估温度指数105 175185 2412

14、0 185195 24130 195205 24155 225235 24180 245255 24200 265275 24220 280295 24240及以上 305及以上 243GBT 407482009选择的老化温度应使试样的平均老化周期数在8个20个范围内。小于100 h就失效的试样不应用于计算平均寿命。每个老化周期后，从烘箱中取出试样，按表2规定进行室温耐电压试验，检查试样是否失效。记录失效试样的老化周期数m，在分析天平上称重并记录每个失效试样质量。，将未失效的试样放人烘箱继续下一周期的老化。除去失效试样的漆膜，在分析天平上称重并记录失效试样裸导体总质量。5动态热重试验51试验仪

15、器在热天平上进行热重试验。天平精度o1 mg；质量量程25 mg；质量定值误差在土015 mg范围内，质量基线漂移在士15 mg范围内；电炉最高工作温度800以上；温度定值误差在2范围内；升温速度恒定并等级可调，升温速度偏差5。52试样制备以适当的方法在与做恒温寿命试验相同的漆包线上取下漆膜，制成细度为40目的碎片。制备时应防止掺人任何杂质，确保试样纯度。每次试验前，把试样装在浅盘内平铺开，在1255的热循环干燥箱内预烘2 h后存放在干燥器内。53试验步骤试验前，按51的规定检查并调试热天平。在分析天平上称取三份试样，每份约15 mg。试样装入铂坩埚，放人热天平，以小于6rain的三个不同升温

16、速度，在空气气氛内进行热重试验。6试验数据处理61 恒温寿命试验的数据处理611试样平均寿命取试样到失效时的老化总小时数和失效前一周期老化总小时数的中间点作为某个试样的失效时间。这是假设试样大概在最后一个老化周期进行到一半时失效。因此，某个试样的失效时间即为试样失效时的老化总小时数减去最后一个老化周期小时数的二分之一(12 h)。然后将各试样失效时间对数之和除以试样总数n，该平均值的反对数则等于试样的平均寿命。对应于老化温度Th，试样平均寿命L“按公式(1)计算：Lalg-I翌L n j式中：Lh试样平均寿命，单位为小时(h)；L第i个试样失效时的老化总小时数减去12 h，单位为小时(h)n试

17、样个数；lg反常用对数。612试样失重百分数cf的计算试样失重百分数Cf按公式(2)计算：。w。W。 100GBT 407482009式中：Cr试样失重百分数；w。试样初始质量之和，单位为毫克(rag)；w。失效试样质量之和，单位为毫克(mg)；w。试样裸导体质量之和，单位为毫克(rag)。62动态热重试验的数据处理对三个不同升温速度的热重曲线，选择失重百分比为05Cr(以失重量5为进位单位)时，按公式(3)计算活化能Er：Ef一4348糟式中：日一一活化能，单位为卡每摩尔(calm01)；卢 升温速度，单位为摄氏度每小时(h)；日动态温度，单位为开尔文(K)。根据公式(3)通过最小二乘方法求

18、取活化能的过程参见附录A。63温度指数的计算方法已经公认，许多绝缘以一种符合公式(4)的方法老化：LAe87式中：L绝缘寿命，单位为小时(h)；T绝对温度，单位为开尔文(K)；A，B每种绝缘所固有的常数；e自然对数之底。通过取对数，使公式(4)表示成一线性方程：lgLlgA+(19e)iB设：BEf2将恒温寿命试验的老化温度(Tn)、平均老化时间(Lh)代人公式(5)，再将20 000 h代人公式(5)。两式相减就可以得出20 000 h所对应的温度(T)。20 000 h对应的温度()： 岛”一面面二i章0218E,0218Er1920 000一19Lh+i-将恒温寿命试验的老化温度(Th)

19、、平均老化时间(L“)代人公式(5)，再将5 000 h代人公式(5)。两式相减就可以得出5 000 h所对应的温度(T)。5 000 h对应的温度()：7试验报告试验报告应包括如下内容一i面iO2i18E覃, 195 ooolgLh+兰专；竺GBT 407482009漆包线名称、型号、规格、漆膜厚度、来源和生产日期；本部分标准编号GBT 407482009；老化温度(TD、平均老化周期数(鬲)、平均寿命(L。)、试样最小寿命值及相关系数r寿命为20 000 h和5 000 h对应的温度；试验单位、试验者及试验日期。附录A(资料性附录)数据处理程序(以聚酰亚胺为例)GBT 407482009本

20、附录旨在介绍一种通过动态热重试验数据(三个不同升温速率下)计算漆膜活化能，并结合单个温度点的恒温寿命试验数据推算漆包线试样温度指数的方法。如果需要更确切的温度指数，建议按GBT 407472009进行详细分析。根据公式(3)、公式(4)和公式(5)通过最小二乘方法求取活化能Ef、20 000 h和5 000 h对应的温度时，建议采用下述过程(以聚酰亚胺为例)：05Cr一15(Cr一34，以失重量5为进位单位)、老化温度Th一320、平均老化时间Lh一3573 h对公式(3)进行积分：lgp一忐吉+n设：ylgn一常数x一百1， Ef6一一赢表A1活化能Ef计算举例卢 05G对应的0x一百1 x

21、2一嘉 y=lg卢 Xy P IgLhh K60 481 754 132610 3 I758 276X106 1778 2357 629X103 3161 284120 505 778 1285X103 1651 225X10 5 2079 2671 515X10-3 4322 241300 536 809 1236103 1527 696X10 6 2477 3061 572X103 6135 529 3847103 4937 197X106 6334 8090 715XlO一3 13619 054 2553 165N一3“ NN2一(x)2-是慧芋33 809 3X4-337 110圣蓦盖

22、847黉710攀X“3莲864删7X10一。叫7781B一一4348b-33 819(calm01)相关系数r是变量问线性相关程度的量度。当I rI一1时，变量问存在完全线性相关关系。当r一0时，变量间线性不相关，按下式计算的相关系数推荐为095。相关系数的计算按下式：NXy一(X)(y)Nx2一(x)2ENy2一(y)2一皇型些些兰垒竺兰垒坚垒竺垒篁坠一一一0999 5J3X4937 197X10一(3847X10_3)2E313619 054-(6334)220 000 h所对应的温度()： 。oo一云夏忑ii0二云21：8jE】霉亘一273一砸泵汀嘉享善一27szt7GBT 4074820098000 h所对应的温度()一赢忑0五218：E盈孽蝴3 195 ooolgLh+=二；2温度指数为247。7 372195 000+9879 650273270