GB T 20111.1-2006 电气绝缘结构热评定规程 第1部分;总要求 低压.pdf

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1、ICS 29.080.030 K 15 道国中华人民共和国国家标准GB/T 2011 1. 1一2006/IEC61857-1 : 1998 电气绝缘结构热评定规程第1部分:总要求低压Electrical insulation systems-Procedures for thermal evaluation一Part 1 : General requirements-. Low-voltage (lEC 61857-1: 1998 , IDT) 2006-02-15发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2006-06-01实施GB/T 2011 1. 1-2006

2、/IEC 61857-1: 1998 目次前言.田引言.凹l 范围.2 规范性引用文件3 术语和定义.4 概述.34. 1 试验规程概况.3 4.2 评定与鉴别的基础.34. 3 特定要求.35 试品35. 1 概述35. 2 描述35.3 试品数量.4 6 试验规程.4 6.1 概述46.2 初始筛选试验.，.4 6.3 热老化46.4 预诊断机械应力6.5 其他预诊断要求6.6 潮湿曝露.6. 7 介电诊断试验.6.8 其他诊断试验7 分析、报告和分级.7. 1 失效标准7.2 确定寿命的方法.6 7.3 数据外推67.4 报告结果7参考文献. . . . . . . . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 I G/T 20111. 1-2006/IEC 61857-1: 1998 前言电气绝缘结构热评定规程标准目前包括以下几部分:第1部分:总要求低压一一第2部分:通用模型的特定要求散绕绕组应用一一第3部分:包封线圈模型的特定要求散绕绕组电气绝缘结构(EIS)一一第4部分:快速热评定规程本部分等同采用IEC61857-1:1998(电气绝缘结构热评定规程第1部分:总要求低压)(第一版，英文版)。本部分在技术内容上与IEC61857-1:1998元差异。为便于使用，本部分做了如下编辑性修改:a) 删除了国际标准的前言

4、;b) 把第2章中的IEC60085: 1984改为GB/T11021-1989(eqv IEC 60085:1984)，把IEC60216-4-1:1990改为GB/T11026. 4-1999(idt IEC 60216-4-1:1990)，把IEC/TR60505: 1975电气设备绝缘结构的评定与鉴别导则改为GB/T20112电气绝缘结构的评定与鉴别气。删除3.1中的IEC60505，修改hd) 把附录A(资料性附录)参考文献编辑为参考文献，目次中也随之修改;的把参考文献中的IEC60034-18-1: 1992改为GB/T17948-2003 (lEC 60034-18-1: 199

5、2 , IDT) ;把IEC60034-18-21: 1992改为GB/T17948.1-2000 (IEC 60034-18-21: 1992 , IDT)。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。本部分负责起草单位:上海电器科学研究所(集团)有限公司。本部分参加起草单位:广州电器科学研究院、上海电缆研究所、南阳防爆电气研究所、上海电动工具研究所、浙江金龙电机股份有限公司、吴江市巨峰漆业有限公司。本部分主要起草人:朱玉珑、张生德、陈斌、包海蓉、王达垦、陆顺平、叶锦武、徐伟宏。m皿GB/T 20111.1一2006/IEC61857-1: 1

6、998 引本部分确立了一个标准试验规程，按照IEC60505通过对比电气绝缘结构(EI凹的预期寿命来评估EIS。一种EIS含有许多不同的组分，选用的组分必须能耐受产生于电工产品结构中不同部位的各种电、机械和热应力。EIS的有效寿命取决于各组分的组合工艺、组分间的相互作用以及各组分对EIS整体电性能、机械性能的作用。因此，规定一个能代表所有电工产品的试品是不可能的。IEC设备技术委员会有责任规定试品和满足其特定要求的试验规程的应用。本技术委员会和其他技术委员会之间将通过协调委员会活动一起继续开展该工作以制定系列部分，每个部分阐述一种特定试品和/或应用。本规程仅允许近似对比，不能完全依此来确定任一

7、特定EIS的特性，其完整特性只能根据扩展的运行经验来求得。N G/T 2011 1. 1-2006/ IEC 61857-1: 1998 1 范围电气绝缘结构热评定规程第1部分:总要求低压本部分规定了电气绝缘结构(EIS)热评定和鉴别的总试验规程，确立了待评EIS和基准EIS性能对比的试验规程。本部分适用于电压1000V2 规范性引用文件的修改单(不包括勘误而是否可使用这些文件方法GB/ T 11021一IEC 60216-3 IEC 60493-1 3 术语和定义3.1 3.2 3. 3 GB/ T 20112 电气绝缘结构E 用于电气设备的与待评EIScandidate EIS 为确定耐热

8、能力在评定中的EIS。基准EISreference EIS 品用现有的或拟用的EIS。单室烘箱(idt ，其耐热等级可高于或低于任以己知运行经验的记录或已公认对比功能性评定为基础进行评定并确定了的EIS。3. 4 耐热等级thermal ciass EIS的最高工作温度。耐热等级规定如下:GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1: 1998 表1耐热等级和温度耐热等级温度jCY 90 A 105 E 120 B 130 F 155 H 180 200 200 220 220 250 250 注:温度超过250C，应以间隔25C增加并相应标志耐热等级。GB/T 11021/

9、IEC 60085J 3.5 EIS温度指数EIS Temperature Index(EIS TI) 长期耐热关系中，对应于给定时间(即20000 h，除非另有规定)的摄氏温度数值。3.6 EIS相对温度指数EIS Relative Temperature Index(EIS RTI) 把待评EIS和已知温度指数的基准EIS做对比试验，试验中经受相同的老化规程和诊断规程，从基准EIS的温度指数所对应的时间所得到的待评EIS温度指数。3. 7 3.8 3.9 3. 10 3. 11 3.12 2 试晶test object 用于功能性试验的含EIS的原设备、设备的模型、组件或部件。热老化因子t

10、hermal ageing factor 引起EIS性能不可逆变化的热应力。预诊断处理prediagnostic treatment 可变或固定的应力，能周期或连续地施加于EIS以提高检测老化程度的能力。诊断试验diagnostic t四t给试品周期施加规定水平的诊断因子以测定是否己达到终点标准。终点标准end-point criterion 功能性试验中用来定义EIS终点寿命的性能或性能变化的选定值。终点寿命end-of-Iife 满足终点标准的试品寿命，以小时数表示。GB/T 20111. 1-2006/IEC 61857-1: 1998 4 概述4. 1 试验规程概况本热老化试验规程以一

11、般可接受的事实为基础，即材料热老化随温度升高而加速，并且加速程度在化学反应速率上通常遵循阿仑尼乌斯定律。基于这种关系，老化试验结果可接受的外推可用来确定待评EIS的预期耐热性能。加速耐热试验要求验证等同或等效的老化机理，在工作运行条件下进行对比。由待评EIS组成的试品曝露于选定温度下的热老化周期。每个周期由规定时间的高温曝露和预诊断处理、诊断试验的分周期组成。预诊断处理可包含机械应力、冷冲击和潮湿曝露。介电诊断试验用来确定试验寿命。基准EIS采用相同的试验规程来进行试验。应测定EIS在各老化温度下的试验寿命。根据这些试验寿命值，对应于基准EIS在其耐热等级时的性能可评估出待评EIS的耐热等级。

12、4.2 评定与鉴别的基础按照本试验规程进行的功能性试验和评定应建立在一个对比的基础上，即经验己证明的EIS作为基准EIS，与待评EIS以相同方式进行试验。基准EIS应具备以下资格:a) 己证明所考虑的EIS在额定(等级)运行条件下有成功的预期运行寿命和典型应用;b) 其运行经验基于充分统计数量的电工产品。若待评EIS和基准EIS的耐热等级不同，则各自使用适合的老化温度。4. 3 特定要求制定的系列部分中每个部分阐述一种特定试品和/或应用和试验规程a。每个部分规定的试品都是唯一的，因为特定电工产品或模型的试验结果可能不适合于其他电工产品。由于设计上的考虑或最终使用的要求，不同的电工产品也允许有可

13、选的热老化方法和/或诊断试验方法。每个部分应规定如下:一一范围:本试品代表的电工产品试品的结构(5.2) ; 一一所需的试品数量(5.3) ; 5 试晶试验规程:特定要求和试验方法初始介电诊断试验(6.7. 1); 预诊断机械应力(6.4); 其他预诊断要求(6.5) ; 潮湿曝露(6.的;介电诊断试验(6.7.2)，或其他诊断试验(6.8);以及终点标准;热老化:加热方法(不同于烘箱法时)。5. 1 概述试品可以是实际的电工产品，电工产品组件，或模拟产品的非功能性模型。组件和非功能性模型应包含电工产品EIS的所有基本组分。基准EIS和待评EIS应采用相同的试品。5.2 描述特定试品的描述见于

14、每个部分绝缘厚度、爬电距离和有要求时的防放电措施应适合于预期的额定电压最大值和实际的设备标准。a 本工作将通过对设备负责的IEC技术委员会和其他IEC技术委员会之间的协调委员会活动来进行。b 对设备负责的技术委员会可使用本试验规程来评定特殊电工产品用待评EIS.或通过采用适合的非功能性模型来评定一般用途的待评EIS。3 GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1 : 1998 对于已成功使用过的特定电工产品，可在适用部分中找到特定类型的非功能性试品和可供选择的试验规程。试品应经过正常的或预期的生产过程质量控制。5.3 试晶数量每一老化温度投入试品(EIS的样品)的数量应每组

15、不少于5个。注:为了得到研究中EIS终点分析的较好统计平均值，至少需要5个试品。适用部分应规定试品的实际数量。6 试验规程6.1 概述所有试品应经过初始筛选、一一热老化分周期;一一依次进行预诊断化。最重要的是，对F除非另外规定，否则6. 3 热老化6.3. 1 概述热老化应至少在结果。附加的试验温度选择的老化温度和d老化周期时间/h504840 48336 2472 90 105 120 135 105 120 135 150 135 145 17 0 195 150 160 185 215 17 5 17 5 200 235 200 215 235 255 必然有一些微小变和其他试验条件。内

16、达到预期平均试验220 235 255 275 250 265 285 305 表2用来指导选择老化温度和老化时间。这些推荐的老化温度和老化周期时间不描述任何实际的EIS，也不能期望所有EIS达到相同的终点。对特定EIS而言，寿命一温度关系是相对的，并且应与已知可靠性、有效的运行寿命的EIS的相似数据相比较。若待评EIS的预期耐热等级与基准EIS的耐热等级有差异，则应选择不同的老化温度和老化周期时间。4 GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1: 1998 可在给定温度下进行初步老化试验以表明预期耐热等级及其他老化温度和周期时间。6.3.2 老化温度为了使外推引起的不确定

17、度最小化，最低试验温度不应比试验结果外推的温度高25K以上。最低老化温度应至少得到5000 h平均试验寿命的对数。另外，应至少选择两个较高的老化温度，温度间隔大于或等于10K。最高老化温度应至少得到100h平均试验寿命的对数。对于有已知熔点的EIM，最高老化温度应至少比熔点温度低5K。6.3. 3 老化周期时间每一老化温度都有指定的曝露周期时间。推荐的高温点老化周期时间为24h72 h，中温点老化周期时间为48h336 h，低温点老化周期时间为504h84o h。以试验进行时得到的试验数据为基础，若进行五个试验周期后不到一半步两剧终点寿命，则嘱媳验周期的曝露时间可加倍;若进行三个试验周期后三分

18、之一或以上6.3.4 加热方法按GB/T11026.4中强制通风循环。整个烘180C 300C之间时，偏差。虑，则按适用部分6.3.5 老化规对于烘箱老从烘箱中取出直至室温。6. 4 预诊断机械应力除非在适用部分中施加机械应力的规程可应在室温和自然湿度时承受6. 5 其他预诊断要求按适用部分中规定的最终使用要6. 6 潮湿曝露进行热老化，烘箱必须有2 K以内;老化温度在外商定要求的温度结束时试品应影响，在连续的以自然速率冷却一个周期的机械应力。待评EIS和基准EIS若适用部分中有规定，则在热老化、机械应力和其他条件处理要求之后，试品应在比室温高5K 10 K、相对湿度100%的环境里曝露48h

19、，表面有可见潮气。应使用能维持规定湿度的实验室级潮湿箱或等效的试验箱。6. 7 介电诊断试验6. 7.1 初始介电诊断试验按适用部分中规定的，初始介电诊断试验应在与受试电工产品的预期使用一致的条件和电压下施加电压应力。5 GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1 : 1998 6.7.2 老化周期期间的介电诊断试验为了检查试品状况并确定终点寿命，应在每个连续的潮湿曝露之后，当试品仍置于潮湿箱时或取出后仍有潮气湿润时立即进行介电诊断试验。在某些情况下，试品表面的潮气可能会导致表面产生电弧或电痕;这种情况下可在擦掉试品表面的小水滴之后立即施加电压。6.8 其他诊断试验也可用其

20、他诊断试验来确定一个试品的终点寿命，例如通过补充介电诊断试验。每个诊断试验允许确定一个终点标准，合适的判定见适用部分。7 分析、报告和分组7. 1 失效标准在试验开始之前，应明确定义试品已失效的判断标准。试验周期应包含足够的试验以检测每个试品表示终点寿命的失效何时发生。使用多个终点标准将使试验结果的解释变得更困难。推荐仅使用一个终点标准。EIS中任何组分的失效形成整个试品的失效并确定了终点寿命。注:为评估EIS的其他组分，试品可继续曝露于耐热试验周期。应确定试品所有失效的原因。除EIS失效以外的原因所引起的终点寿命将不考虑在内。若失效不是发生在EIS内，比如开放的电气联接、不影响EIS的修理，

21、则试品应继续进行试验。7.2 确定寿命的方法7.2. 1 终点寿命假定试品的终点寿命发生在最后两次连续施加诊断试验之间的老化周期的中点:期间观察到失效的一次和此前未发生失效的最后一次。7.2.2 平均寿命应记录每个试品在每一老化温度下热老化终点寿命的总小时数。每一老化温度下的小时数平均寿命应按几何平均值计算。7.3 数据外推应按照IEC60216-3以阿仑尼乌斯坐标(寿命的对数一绝对温度的倒数)进行线性回归分析。利用基准EIS试验结果可计算出基准EIS的温度指数(TR)所对应的小时数寿命(tR)。利用待评EIS的试验结果可计算出与对应于tR的小时数时的温度(Tc)oTc为待评EIS的相对温度指

22、数RTI。根据3.4，赋予待评EIS的耐热等级应等于或低于丸。若无基准EIS的泪度指数(TR)可用，则应使用对应于其耐热等级的摄氏温度。在耐热图上标绘出平均寿命点(对数平均值)可表示结果，如图1所示。标绘出基准EIS的试验结果并把线外推到其温度指数(TR)，然后读得对应的小时数寿命(tR)。标绘出待评EIS的试验结果，把线外推到tR并读得对应的温度(Tc)，Tc为待评EIS的RTI。IEC 60493-1阐述了如何检验试验数据的直线性。若相关系数大于或等于0.95，则假定数据是直线性的。若相关系数大于或等于O.90但小于0.95，则可表明影响老化的化学过程或失效机理不止一个。不过，若比较的是属

23、于同一耐热等级的极相似EIS，仍能对待评EIS进行有效分级。然而，若相关系数小于0.90，则可表明主要老化机理变化很大。然后仅能依据曲线的较低温度部分进行分级，并在较低温度或中间温度作附加试验来确定。至于附加试验的时间和费用是否合理，或能否放弃，需要在经验的基础上作出判断。6 GB/T 20111.1-2006/IEC61857-1:1998 耐热等级结构C的结果等级/ 时间的对数温度Tc TI 绝对温度的倒数7 对比待评结构C和基准结构R的阿仑尼乌斯图7.4 报告结果本试验结果的报告应包括所有记录、试验的相关细节以及分析:一一引用的本试验标准和适用部分;一一受试EIS(基准EIS和待评EIS

24、)的描述;一一每种EIS的老化温度和老化周期时间;一一每种EIS施加试验或应力水平的预诊断处理和诊断试验;试品的详细描述;固1GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1 : 1998 8 一一每种EIS在每一老化温度点的试品数量;-获得老化温度的方法(包括烘箱类型等); 一-空气置换率，若适用;一-一每个终点寿命的时间，以及失效模式;二每种EIS在每-老化温度点的终点寿命时间的对数平均值;一-一有对数平均值点的回归线;一一回归方程式和相关系数;一一基准EIS的TI/耐热等级;一-待评EIS的RTI/耐热等级。GB/T 2011 1. 1-2006/IEC 61857-1 :

25、 1998 参考文献GB/T 17948一2003旋转电机绝缘结构功能性评定总则(lEC60034-18-1: 1992 , IDT) 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CidtIEC 60034-18-21:1992) IEC 60034-18-曰:1992旋转电机第18部分:绝缘结构功能性评定第31节:成型绕组的试验规程50 MVA、15kV及以下电机绝缘结构热评定和分级IEC 60611 :1 978 制定电气绝缘结构耐热性评定的试验规程的导则IEC/TR 60791: 1984 基于运行寿命和功能性试验的绝缘结构性能评定白白FH

26、Th户UM嗣同CON-.=FONH筒。华人民共和国家标准电气绝缘结构热评定规程第1部分:总要求低压GB/T 2011 1. 1 2006/IEC 61857-1: 1998 国由导中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销资印张l字数21千字2006年7月第一次印刷开本880X12301/16 2006年7月第一版9号定价12.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-27749 20111. 1-2006