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ICS29.
080.
030K15场日中华人民共和国国家标准GB/T20111.
1-2006/IEC61857-1:1998电气绝缘结构热评定规程第1部分:总要求低压Electricalinsulationsystems-Proceduresforthermalevaluation-Part1:Generalrequirements-Low-voltage(IEC61857-1:1998>IDT)2006-02-15发布2006-06-01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免费标准下载网(www.
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1-2006/IEC61857-1:1998目次mW前言引言1范围2规范性引用文件3术语和定义4概述4.
1试验规程概况4.
2评定与鉴别的基础4.
3特定要求5试品5.
1概述5,2描述5.
3试品数量·,····……6试验规程6.
1概述·,··.
.
·.
.
.
.
.
.
.
……6.
2初始筛选试验6.
3热老化·,.
.
……6.
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7.
3数据外推,·······.
.
一了.
魂报告结果参考文献····……,……,.
.
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1-2006/IEC61857-1:1998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—第2部分:通用模型的特定要求散绕绕组应用—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)—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无差异.
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;b)把第2章中的"IEC60085:1984"改为"GB/T11021-1989"(eqvIEC60085:1984),把"IEC60216-4-1:1990"改为"GB/T11026.
4-1999"(idtIEC60216-4-1:1990),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";c)删除3.
1中的[IEC60505,修改〕;d)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;e)把参考文献中的"IEC60034-18-1:1992"改为"GB/T17948-2003"(IEC60034-18-1:1992,IDT);把"IEC60034-18-21:1992"改为"GB/T17948.
1-2000"(IEC60034-18-21:1992,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、王达显、陆顺平、叶锦武、徐伟宏.
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1-2006/IEC61857-1:1998引台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(EIS)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免费标准下载网(www.
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1-2006八EC61857-1:1998电气绝缘结构热评定规程第I部分:总要求低压范围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和基准对比的试验规程.
本部分适用于电压工.
00V及以下、热因子为主要老化因子的电工产品用现有的或拟用的EIS性能FfS2规范性引用文件下列文件中的条款通过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.
GB/T11021-1989电气绝缘的耐热性评定和分级(eqvIEC60085:1984)GB/T11026.
4-1999确定电气绝缘材料耐热性的导则第4部分:老化烘箱单室烘箱(idtIEC60216-4-1:1990)GB/T20112电气绝缘结构的评定与鉴别IEC60216-3(所有部分)电气绝缘材料耐热性第3部分:耐热特性的计算指南IEC60493-1:1974老化试验数据的统计分析导则第1部分:基于试验结果正态分布平均值的方法3术语和定义GB/T20112确立的以及下列术语和定义适用于本部分.
主1电气绝缘结构Electricalinsulationsystem(EIS)用于电气设备的与导电部分结合在一起的含有一种或多种电气绝缘材料((EIM)的绝缘组合.
注:按照IEC60505,不同温度指数(TI/RTI按照IEC60216-3)的EIM可组合成EIS,其耐热等级可高于或低于任何单一组分的耐热等级3.
2待评EIScandidateEIS为确定耐热能力在评定中的EIS,3.
3基准EISreferenceEIS以已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EIS3.
4耐热等级thermalclassEIS的最高工作温度.
耐热等级规定如下免费标准下载网(www.
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1-2006/IEC61857-1:1998表1耐热等级和温度耐热等级温度/℃YAEBFH20022025090105120130155180200220250注:温度超过2500C,应617间隔25℃增加并相应标志耐热等级[GB/T11021/IEC6008513.
5EIS温度指数EISTemperatureIndex(EISTI)长期耐热关系中,对应于给定时间(即20000h,除非另有规定)的摄氏温度数值3.
6EIS相对温度指数EISRelativeTemperatureIndex(EISRTU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试品testobject用于功能性试验的含EIS的原设备、设备的模型、组件或部件.
3.
8热老化因子thermalageingfactor引起EIS性能不可逆变化的热应力.
预诊断处理prediagnostictreatment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.
3.
10诊断试验diagnostictest给试品周期施加规定水平的诊断因子以测定是否已达到终点标准3.
11终点标准end-pointcriterion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3.
12终点寿命end-of-life满足终点标准的试品寿命,以小时数表示免费标准下载网(www.
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1-2006/IEC61857-1:1998概述4.
1试验规程概况本热老化试验规程以一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.
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,即经验已证明的EIS作为基准EIS,与待评HIS以相同方式进行试验.
基准EIS应具备以下资格:a)已证明所考虑的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.
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选的热老化方法和/或诊断试验方法.
每个部分应规定如下:—范围:本试品代表的电工产品;—试品的结构(5.
2);—所需的试品数量(5.
3);—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.
6);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试品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每个部分11.
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.
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EISo免费标准下载网(www.
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1-2006八EC61857-1:1998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试品数A每一老化温度投人试品(EIS的样品)的数量应每组不少于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试验规程概述所有试品应经过初始筛选试验,然后按以下顺序反复进行耐热试验周期:—一热老化分周期;依次进行预诊断机械应力、其他预诊断要求和潮湿曝露分周期;介电诊断试验,或其他诊断试验.
已有公认,根据可用的试验资源、使用的设备类型和其他因素,试品的曝露方法必然有一些微小变化.
最重要的是,对比任何两个不同的EIS时,每种结构的试品应经受同样的曝露和其他试验条件.
除非另外规定,否则预诊断处理和诊断试验应在室温(25士5)0C,相对湿度为((50士10)%的条件下进行.
6.
2初始筛选试验所有试品在曝露于高温点的第一个热老化分周期之前,应经过外观检查和初始筛选试验以剔除有缺陷的试品.
初始筛选试验应包含以下步骤并按给定顺序进行:—初始介电诊断试验(详见6.
7.
1);—预诊断机械应力(详见6.
4);—其他预诊断要求(需要时)(详见6.
5);—潮湿曝露(详见6.
6);—介电诊断试验(见6.
7.
2),或其他诊断试验(见6.
8).
6.
3热老化6.
3.
1概述热老化应至少在三个不同的老化温度点进行.
若在三个以上的温度进行试验,则可得到更精确的结果.
附加的试验温度要满足6.
3.
2中提出的终点标准.
选择的老化温度和各温度的曝露持续时间应使每组试品在5^-10个试验周期内达到预期平均试验寿命.
表2给出了推荐的老化温度和老化周期时间:表2推荐的老化温度和老化周期时间老化周期时间厂h预期耐热等级的EIS的老化温度了℃90105120130155180200220250504-84048--33624-72105120135120135150135150175145160175170185200195215230215235255235255275265285305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.
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1-2006/IEC61857-1:1998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5000h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SKe6.
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24h-72h,中温点老化周期时间为48h-336h,低温点老化周期时间为504h-840h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的试品达到终点寿命,则剩余试验周期的曝露时间可加倍;若进行三个试验周期后三分之一或以上的试品达到终点寿命,则剩余试验周期的曝露时间可减半.
6.
3.
4加热方法按GB/T1工.
26.
4中所述,可把试品置于一个精确控制和监测的烘箱中来进行热老化,烘箱必须有强制通风循环.
整个烘箱的温度应:老化温度在180℃及以下时,温度偏差在士2K以内;老化温度在1800C-300℃之间时,温度偏差在士3K以内若老化温度超过3000C,双方应另外商定要求的温度偏差.
尽管烘箱有明显缺点,但经验证明烘箱是获得老化温度既方便又经济的方法.
烘箱法让HIS的所有组分经受充分的老化温度.
然而,并没有强制规定要用烘箱加热.
若受试的电工产品尺寸限制了烘箱的使用,或有其他特殊考虑,则按适用部分中规定的可采用更直接的方法,即非常接近模拟运行条件的方式进行加热.
6.
3.
5老化规程对于烘箱老化,在热老化周期开始时试品应直接放人预加热的老化烘箱,在老化周期结束时试品应从烘箱中取出直接置于室温.
为了降低各试品之间在实际老化温度时有差异所造成的影响,在连续的热老化周期时试品应随机置放在老化烘箱中.
对于其他加热方法,按适用部分中描述的,试品应在最短时间内达到老化温度注采用不同于正常操作条件时分解的产物不宜显著影响试验结果对于所有的热老化方法,试品都应立即从加热源中取出,并在预诊断处理之前允许以自然速率冷却至室温.
6.
4预诊断机械应力除非在适用部分中有规定,否则每个试品在每个热老化周期之后都应经受一个周期的机械应力.
施加机械应力的规程可随试品的类型和预期运行而异,并宜在适用部分中规定.
待评EIS和基准EIS应在室温和自然湿度时承受相同的应力和曝露时间,并且不施加电压.
6.
5其他预诊断要求按适用部分中规定的最终使用要求,也可进行其他预诊断要求,如热冲击6.
6潮湿曝露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-10K、相对湿度100%的环境里曝露48h,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.
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1-2006/IEC61857-1:19986.
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.
分析、报告和分级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.