旋轉(zhuǎn)電機 絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定（Ⅱ型） 成型繞組試驗規(guī)程 電氣耐久性評定

ICS29.160.01

CCSK20

中華人民共和國國家標準

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

代替GB/T17948.4-2016

`

旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定（Ⅱ型）

成型繞組試驗規(guī)程電氣耐久性評定

Functionalevaluationofinsulationsystems(TypeII)–Electricalendurance

qualificationproceduresforform-woundwindings

(IEC60034-18-32:2022，Rotatingelectricalmachines–Part18-32:Functional

evaluationofinsulationsystems(TypeII)–Electricalendurancequalification

proceduresforform-woundwindings，IDT)

（征求意見稿）

（本稿完成時間：2023年6月16日）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實施

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件是GB/T17948《旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定》的第4部分，GB/T17948已經(jīng)發(fā)布了以下部

分：

——第1部分：散繞繞組試驗規(guī)程熱評定與分級；

——第2部分：散繞繞組試驗規(guī)程變更和絕緣組分替代的分級；

——第3部分：成型繞組試驗規(guī)程旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)熱評定和分級；

——第4部分：成型繞組試驗規(guī)程電壓耐久性評定；

——第5部分：成型繞組試驗規(guī)程熱、電綜合應力耐久性多因子評定；

——第6部分：成型繞組試驗規(guī)程絕緣結(jié)構(gòu)熱機械耐久性評定；

——第7部分：總則。

本文件代替GB/T17948.4-2016《旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定成型繞組試驗規(guī)程電壓耐久性評

定》，名稱修改為《旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定（Ⅱ型）成型繞組試驗規(guī)程電氣耐久性評定》，

與GB/T17948.4-2016相比，除編輯性修改外，主要技術(shù)變化如下：

——修改標準適用范圍（見第1章，見2016年版第1章）；

——增加了術(shù)語和定義，如“測試溫度”、“置信區(qū)間”等（見第3章，見2016年版第3章）；

——修改并增加了老化試驗的試驗規(guī)程（見第4、6章，見2016年版第4、6章）；

——修改了試品的結(jié)構(gòu)與數(shù)量（見第5章，見2016年版第5章）；

——修改了表1待評絕緣結(jié)構(gòu)的限定條件（見表1，見2016年版4.2章節(jié)）；

——增加了圖4具有相同電壓等級和不同預期使用壽命的待評絕緣結(jié)構(gòu)（見圖4）;

——增加了圖5具有更高電壓等級和相同預期使用壽命的基準絕緣結(jié)構(gòu)（見圖5）;

——增加了圖6不同使用壽命和不同電壓等級的待評絕緣結(jié)構(gòu)與基準絕緣結(jié)構(gòu)（見圖6）;

——修改并增加了數(shù)據(jù)功能性評定，增加了待評絕緣結(jié)構(gòu)與基準絕緣結(jié)構(gòu)不同的性能（見第9章，

見2016年版第9章）；

——增加了規(guī)范性附錄A基準絕緣結(jié)構(gòu)主絕緣壽命參考（見附錄A）；

——增加了資料性附錄B用于評定槽部導電層和端部防暈層的方法（見附錄B）。

本文件等同采用IEC60034-18-32:2022《旋轉(zhuǎn)電機第32部分：絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定（Ⅱ型）成型

繞組電氣耐久性評定規(guī)程》。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。

本文件由全國旋轉(zhuǎn)電機標準化技術(shù)委員會（SAC/TC26）歸口。

本文件負責起草單位：上海電機系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司等。

本文件參加起草單位：

本文件主要起草人：

本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：

——2006年首次發(fā)布為GB/T17948.4-2006，2016年第一次修訂；

——本次為第二次修訂。

III

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

引言

IEC60034-18-1提出了旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)評定的總則。

本部分僅適用于成型繞組絕緣結(jié)構(gòu)（Ⅱ型）且聚焦于電功能性評定。

IEC60034-18-42描述了電壓型變頻器供電的Ⅱ型絕緣結(jié)構(gòu)的試驗規(guī)程。這些絕緣結(jié)構(gòu)通常用在具

有成型繞組的旋轉(zhuǎn)電機上，大多數(shù)額定電壓大于700Vr.m.s。IEC60034-18-41和IEC60034-18-42兩個

標準將絕緣結(jié)構(gòu)分為在其使用壽命內(nèi)，在規(guī)定條件下不會發(fā)生局部放電的絕緣結(jié)構(gòu)（Ⅰ型），以及在整

個使用壽命期間，任何部分都要經(jīng)歷和承受局部放電的絕緣結(jié)構(gòu)（Ⅱ型）。

GB/T17948提供了旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)的功能性評定及特殊試驗規(guī)程，有七部分構(gòu)成。

——第1部分：散繞繞組試驗規(guī)程熱評定與分級。給出了交流或直流旋轉(zhuǎn)電機應用的或準備應用

的散繞繞組絕緣結(jié)構(gòu)熱評定與分級的試驗規(guī)程。

——第2部分：散繞繞組試驗規(guī)程變更和絕緣組分替代的分級。給出了散繞繞組絕緣結(jié)構(gòu)的變更

和絕緣組分代替的熱評定和分級試驗規(guī)程。

——第3部分：成型繞組試驗規(guī)程旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)熱評定和分級。給出了用于采用間接冷卻及

具有成型繞組的交流或直流旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱性試驗規(guī)程及分級，提供了熱老化方法和診斷試

驗規(guī)程。

——第4部分：成型繞組試驗規(guī)程電氣耐久性評定。給出了采用正弦工頻電壓供電的成型繞組旋

轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)電氣耐久性評定的試驗規(guī)程。

——第5部分：成型繞組試驗規(guī)程熱、電綜合應力耐久性多因子評定。給出了適用于交流電機用

或擬用的成型繞組絕緣結(jié)構(gòu)同時經(jīng)受熱、電應力耐久性試驗時的評定規(guī)程

——第6部分：成型繞組試驗規(guī)程絕緣結(jié)構(gòu)熱機械耐久性評定。給出了成型繞組絕緣結(jié)構(gòu)在熱循

環(huán)下的評定，這種耐久性對細長型（特別是間接冷卻）和正常運行期間負載變化相當大的電機特別重要。

——第7部分：總則。給出了應用于或準備應用于GB/T17948規(guī)定范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機的電氣絕緣結(jié)

構(gòu)功能性評定規(guī)程總則，以對其進行分級。

IV

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定（Ⅱ型）成型繞組試驗規(guī)程電氣

耐久性評定

1范圍

本文件規(guī)定了采用正弦工頻電壓供電的成型繞組旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)電氣耐久性評定的鑒定規(guī)程。

對主絕緣，本試驗規(guī)程實質(zhì)上是對比性的，即將待評絕緣結(jié)構(gòu)性能與經(jīng)運行經(jīng)驗證實的基準絕緣結(jié)構(gòu)性

能相比較。若無可用基準絕緣結(jié)構(gòu)，本文件附錄A中的圖表可用于基準絕緣結(jié)構(gòu)。變頻器供電成型繞

組絕緣結(jié)構(gòu)的鑒定規(guī)程在IEC60034-18-42或IEC60034-18-41中闡述。本文件附錄B介紹并定義

了新的和資料性的防暈結(jié)構(gòu)測試規(guī)程。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T17948.5-2016，旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定成型繞組試驗規(guī)程熱、電綜合應力耐久性多

因子評定（IECTS60034-18-33:2010，IDT）

GB/T17948.7-2016，旋轉(zhuǎn)電機絕緣結(jié)構(gòu)功能性評定總則（IEC60034-18-1:2010,IDT）

GB/T22720.1-2017，旋轉(zhuǎn)電機電壓型變頻器供電的旋轉(zhuǎn)電機無局部放電（Ⅰ型）電氣絕緣結(jié)構(gòu)的鑒別

和質(zhì)量控制試驗（IEC60034-18-42:2017,IDT）

GB/T22715-2016，旋轉(zhuǎn)交流電機定子成型線圈耐沖擊電壓水平（IEC60034-15:2009,IDT）

IEC60034-1旋轉(zhuǎn)電機定額和性能（Rotatingelectricalmachines–Part1:Ratingandperformance)

注：GB/T755—2019旋轉(zhuǎn)電機定額和性能（IEC60034-1:2017,IDT）

IEC60034-18-41旋轉(zhuǎn)電機電壓型變頻器供電的旋轉(zhuǎn)電機無局部放電（I型）電氣絕緣結(jié)構(gòu)的鑒別

和質(zhì)量控制試驗（Rotatingelectricalmachines–Part18-41:Partialdischargefreeelectricalinsulationsystems

(TypeI)usedinrotatingelectricalmachinesfedfromvoltageconverters–Qualificationandqualitycontroltests）

注：GB/T22720.1-2017旋轉(zhuǎn)電機電壓型變頻器供電的旋轉(zhuǎn)電機無局部放電（Ⅰ型）電氣絕緣結(jié)構(gòu)的鑒

別和質(zhì)量控制試驗（IEC60034-18-41:2014，IDT）

IEC60034-18-42:2017/AMD1:2020

IEC60034-27-1旋轉(zhuǎn)電機繞組絕緣第1部分離線局部放電測量（Rotatingelectricalmachines–Part

27-1:Off-linepartialdischargemeasurementsonthewindinginsulation）

注：GB/T20833.1-2021旋轉(zhuǎn)電機繞組絕緣第1部分：離線局部放電測量（IEC60034-27-1:2017,IDT）

IEC60034-27-3旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)電機定子繞組絕緣第3部分介質(zhì)損耗因數(shù)測量（Rotatingelectrical

machines–Part27-3:Dielectricdissipationfactormeasurementonstatorwindinginsulationofrotating

electricalmachines）

注：GB/T20833.3-2018旋轉(zhuǎn)電機旋轉(zhuǎn)電機定子繞組絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)的測量（IEC60034-27-3:2015,

IDT）

IEC60216-4-1電氣絕緣材料耐熱性能第4-1部分老化烘箱—單室烘箱（Electricalinsulating

materials–Thermalenduranceproperties–Part4-1:Ageingovens–Single-chamberovens）

1

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

注：GB/T11026.1-2016電氣絕緣材料耐熱性第1部分：老化程序和試驗結(jié)果的評定（IEC60216-1:2013，

IDT）

IEC62539電氣絕緣擊穿數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析導則（Guideforthestatisticalanalysisofelectricalinsulation

breakdowndata）

注：GB/T29310-2012電氣絕緣擊穿數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析導則（IEC62539:2007，IDT）

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

主絕緣mainwallinsulation

主要的電氣絕緣，用以隔離電動機和發(fā)電機繞組中導體和接地定子/轉(zhuǎn)子鐵芯。

股絕緣strandinsulation

在線圈/線棒中包在一股導體上的電氣絕緣。

線匝絕緣turninsulation

在線圈/線棒中包在每一線匝導體上的電氣絕緣。

槽部導電層conductiveslotcoating

與線圈槽部主絕緣緊密接觸的導電涂料或帶，通常稱為半導電層。

注：涂層的目的是防止線圈/線棒與定子鐵心之間發(fā)生局部放電。

端部防暈層stresscontrolcoating

在高壓定子線棒和線圈中從槽部導電層延伸到端部主絕緣表面上的涂層或帶。

注：涂層的目的是防止靠近槽口或端部繞組區(qū)域的表面放電。

防暈結(jié)構(gòu)stresscontrolsystem

高壓定子線棒和線圈中槽部導電層和端部防暈層組合的通稱。

置信區(qū)間confidenceinterval

指定概率的值的范圍，某一參數(shù)（電壓、應力或時間）值要在該范圍內(nèi)。

2

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

試驗溫度testtemperature

線棒/線圈外表面的溫度，在線棒/線圈的直線部分，選擇并放置合適的傳感器測量。

4總則

與GB/T17948.7的關(guān)系

除非本部分推薦，否則應按照GB/T17948.7內(nèi)的規(guī)程。

試驗規(guī)程的選擇和標示

本部分的單項或多項試驗規(guī)程適用于大多數(shù)評定，通常由電機/線圈的制造商或第三方試驗室進行。

制造商有責任根據(jù)待評絕緣結(jié)構(gòu)的過去經(jīng)驗和知識來選擇最適合的規(guī)程。

試驗規(guī)程如下所述:

——主絕緣試驗規(guī)程；

——僅對主絕緣的線匝絕緣進行測試的規(guī)程；

——槽部導電層試驗規(guī)程（見附錄B）；

——端部防暈層試驗規(guī)程（見附錄B）；

——與基準結(jié)構(gòu)的電壓和/或壽命存在差異的主絕緣試驗規(guī)程。

基準絕緣結(jié)構(gòu)

基準絕緣結(jié)構(gòu)應使用與待評結(jié)構(gòu)等效的試驗規(guī)程（見IEC60034-18-1），基準絕緣結(jié)構(gòu)應具有不低

于待評結(jié)構(gòu)75%預期最大額定電壓下的運行經(jīng)驗。當使用絕緣厚度外推時，應提供如在相同電場應力

水平時，獲得相等或相似擊穿時間的不同絕緣厚度的信息，以顯示不同絕緣厚度的電壽命和電應力之間

的相關(guān)性。若無可用的基準絕緣結(jié)構(gòu)，則應使用附錄A中的圖表作為標準。

試驗規(guī)程

4.4.1概述

電老化試驗通常在恒定電壓下進行，直到失效（主絕緣）；或在升高溫度的情況下進行，直到劣化

現(xiàn)象出現(xiàn)（槽部導電層）。試驗結(jié)果的統(tǒng)計評價應按照IEC62539進行。

4.4.2主絕緣電老化

通過試驗可以獲得每個電壓水平下的特征失效時間，待評結(jié)構(gòu)和基準結(jié)構(gòu)的結(jié)果都應用圖表表示，

如圖1所示，而且應對比待評結(jié)構(gòu)和基準結(jié)構(gòu)的結(jié)果。對于運行電壓U3的特性外推還沒有證實的理

論依據(jù)，為相間額定電壓的有效值。

UNN

在運行中，主絕緣電老化主要是由工頻下持續(xù)電應力引起，另外，絕緣還需要承受由開關(guān)脈沖或變?√

頻供電產(chǎn)生的瞬時過電壓。主絕緣承受由變頻器產(chǎn)生的瞬時過電壓的能力采用IEC60034-18-42進行

評定。

該文件規(guī)定了在工頻或更高頻率下進行的主絕緣電老化。為使老化加速呈線性進行，采用最大10

倍的工頻頻率是合適的。IEC60034-18-42的最新經(jīng)驗表明，也可以使用最高到1000Hz的頻率。應注

意，為避免額外的熱老化影響（IECTS60034-18-33:2010，表1），介質(zhì)損耗使絕緣溫度增加不要超過

運行溫度。

3

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

4.4.3防暈結(jié)構(gòu)電老化

為了全面評定整個絕緣結(jié)構(gòu)，附錄B描述了評定槽部導電層和端部防暈層的方法。

4.4.4匝間絕緣電老化

在常規(guī)直接并網(wǎng)運行的旋轉(zhuǎn)電機中，匝間絕緣受到明顯低于局部放電起始電壓的應力，故不會發(fā)生

持續(xù)的電老化，因此本文件不包括匝間絕緣鑒定。應根據(jù)IEC60034-15測試瞬態(tài)過電壓耐受能力。

在變頻器供電或其他類型的特殊運行中，匝間絕緣可能會持續(xù)承受高于局部放電起始電壓的應力，

這時，應按照IEC60034-18-42的規(guī)定進行電老化。

試驗適用范圍

4.5.1主絕緣完整評定

電氣功能性試驗范圍將取決于評定的目的。如果與IEC60034-18-1規(guī)定的基準結(jié)構(gòu)存在實質(zhì)性差

異，則需要進行完整評定。

4.5.2主絕緣簡化評定

在有些情況下，使用在基準試驗中的最少試樣數(shù)量和中間電壓點進行簡化評定就足夠了。

當待評絕緣結(jié)構(gòu)和基準結(jié)構(gòu)的構(gòu)成或制造規(guī)程沒有或僅有微小的差異（稱作次要改變，見IEC

60034-18-1），則可以使用一個電壓點進行對比試驗，但是試樣的最少數(shù)量應采用推薦值（見5.3）。

只有在兩種結(jié)構(gòu)額定電壓相同時，才允許采用簡化評定。

4.5.3防暈結(jié)構(gòu)評定

附錄B規(guī)定了評定槽部導電層和端部防暈層的測試和標準。

5試品

試品結(jié)構(gòu)

試品應最好是按照正常設(shè)計、材料和制造規(guī)范生產(chǎn)的完整線棒或線圈，試品應能充分反映待評成品

繞組部件的結(jié)構(gòu)特征，并按正常完整或預期的生產(chǎn)工藝制造。當使用單個線圈或線棒作為模型時，爬電

距離和任何必要的均壓措施應適合試驗期間所施加的應力。電極應延伸至模型的整個槽部長度，并至少

覆蓋線圈橫截面的兩個寬邊。

整體真空壓力浸漬（GVPI）結(jié)構(gòu)的槽型應由剛性鋼板制成，除實際結(jié)構(gòu)外不插入任何其他組件，

且長度與實際最長定子的長度相等。

試驗線棒的設(shè)計應使端部防暈層與線棒導體末端之間不產(chǎn)生閃絡。為了減小由于施加高壓和/或高

頻帶來的測試線棒/線圈表面的過高電應力，可以進行特殊處理，如延長防暈層長度，參見B.5，此可被

用以評估主絕緣。

試樣數(shù)量

為獲得可靠的統(tǒng)計置信度，在每個試驗電壓下，應有足夠的試樣數(shù)量進行老化試驗。對主絕緣的鑒

定試驗，每一試驗電壓，試樣數(shù)量應不少于六個線棒或三個線圈。

質(zhì)量保證試驗

4

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

應進行以下的質(zhì)量保證試驗：

——試樣外觀檢查；

——根據(jù)IEC60034-1進行耐壓試驗；

——分別根據(jù)IEC60034-27-3和IEC60034-27.1進行介質(zhì)損耗因子試驗和/或局部放電試驗。

6電老化

概述

設(shè)計一種單一的測試方法來模擬各種絕緣組件之間的所有相互作用是不現(xiàn)實的。例如，通過施加過

電壓來獲得主絕緣結(jié)構(gòu)的壽命曲線，會使槽部導電層受到過大的應力。因此，評定要被分成兩個單獨的

試驗規(guī)程。首要目的是從預期壽命評估建立主絕緣的壽命曲線；其次是確定槽部導電層和端部防暈層運

行的適用性。

主絕緣的電壓水平和預期試驗壽命

對于4.5.1中所述的完整評定，至少應選擇三個工頻電壓，在最高電壓下預期平均失效時間約為

100h、最低電壓下預期平均失效時間高于5000h。簡化評定只需要一個電壓點（見4.5.2），所選的電

壓應使預期平均失效時間約為1000h。施加在試樣上的交流電壓應維持在±3%范圍內(nèi)。

主絕緣電氣耐久性試驗的試驗溫度

6.3.1室溫電老化

為了加速電應力的影響，最好在室溫空氣下，在高于穩(wěn)態(tài)運行條件的電壓和/或頻率下進行電老化

試驗。

6.3.2升高溫度電老化

如果耐久性試驗是在升高溫度下進行，允許使用外部加熱板或烘箱進行加熱（見B.5條）。應注意，

這兩種方法可能不會產(chǎn)生相同的結(jié)果。施加的電應力引起的溫度升高可能會影響結(jié)果，尤其是在增加頻

率時，應進行記錄。如果確實發(fā)生熱老化，試驗應按照IEC60034-18-33中多因子試驗程序。

注：與室溫下相同電應力水平的試驗相比，在工頻和升高溫度至運行溫度下的試驗，主絕緣的電老化通

常會導致更長的失效時間。

6.3.3主絕緣老化規(guī)程

電應力施加在定子鐵芯或?qū)嶓w模型/槽的試樣表面電極與導體之間。如果試品是一個多匝線圈，試

驗期間主絕緣和匝間絕緣均要經(jīng)受電老化，而本規(guī)程不對匝間絕緣進行鑒定。對于分周期試驗規(guī)程（第

7章），分周期的持續(xù)時間為在具有中值壽命的試樣上進行10個分周期?？墒褂酶哂诠ゎl的頻率進行

試驗以縮短試驗時間，IEC60034-18-42的最新經(jīng)驗表明，可以使用最高1000Hz的頻率，如4.4.2所

述。應注意介質(zhì)損耗不能使絕緣溫度升高超過使用溫度，以避免額外的熱老化效應（GB/T17948.5-2016，

表1）。這對于升高溫度下的試驗特別重要。對于待評絕緣結(jié)構(gòu)和基準絕緣結(jié)構(gòu)應采用相同的頻率。若

頻率的增加對絕緣結(jié)構(gòu)的壽命有相似的影響，則增加頻率的試驗結(jié)果僅可用于直接比較。

端部防暈層維護

5

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

端部防暈層通常用于線圈或線棒的端部外表面。在主絕緣電氣耐久性試驗期間，可能出現(xiàn)不會導致

絕緣失效的劣化。依據(jù)電壓耐久性試驗是對主絕緣進行試驗，而不是對防暈結(jié)構(gòu)進行試驗的原則，允許

在試驗期間對端部防暈材料實施維護措施和強制空冷。

7診斷分周期

概述

主絕緣的鑒定不需要診斷試驗，但可以選擇進行診斷試驗。

在老化分周期之后進行診斷分周期。在診斷試驗期間，試樣任何部分的失效構(gòu)成了整個結(jié)構(gòu)的失效，

并記錄。根據(jù)4.2中選擇的試驗規(guī)程選擇合適的試驗電壓。

主絕緣電壓試驗

如果要對主絕緣進行診斷性試驗，則應根據(jù)IEC60034-15進行工頻交流耐壓試驗。也可以使用

IEC60034-15所規(guī)定的耐雷電沖擊電壓試驗。

其它診斷試驗

為了獲得某些信息或確定試驗壽命的終點，可選擇進行診斷試驗，代替電壓試驗，例如絕緣電阻、

介質(zhì)損耗因數(shù)、局部放電和匝間絕緣沖擊試驗。對每一診斷試驗可建立終點判定指標，其合適的理由要

在報告中說明。

8主絕緣的失效

失效位置和核實

主絕緣發(fā)生任意電氣擊穿則樣品失效，將導致過流探測系統(tǒng)切斷高壓變壓器的電流。應通過從0逐

漸重復施加電壓來證實絕緣失效，樣品失效會阻止試驗電壓的再次施加。確定失效位置是十分必要的，

可通過當電壓升高時觀察電弧或熱量來確定失效位置。應注意施加電壓定位失效，局部失效區(qū)域可能會

被進一步損壞，通過擊穿通道分析可能會更加困難，甚至不可能。當已證實樣品失效時，應將失效樣品

分離以便對剩下樣品繼續(xù)進行試驗。

如果在該位置所有測試線棒/線圈僅一個擊穿，則端部防暈層的擊穿是可接受的。如果受端部防暈

層擊穿影響，有不止一個線棒或線圈擊穿，則需要增加線棒或線圈的數(shù)量，以得到主絕緣壽命的足夠統(tǒng)

計值，以區(qū)分端部防暈層擊穿。在這種情況下，建議對這一特定區(qū)域的設(shè)計和制造工藝進行審查。

失效樣品觀察

應檢查每個失效樣品以確保失效對于統(tǒng)計分析的有效性，這可能需要在絕緣擊穿周圍的區(qū)域內(nèi)對

樣品進行解剖以核實失效位置及其可能原因。

9數(shù)據(jù)功能性評定

概述

6

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

試驗數(shù)據(jù)的評估應遵照下面列出的導則。假設(shè)在威布爾分布下，應采用合適的數(shù)理統(tǒng)計分析以計算

待評樣品壽命對于基準樣品壽命的顯著性（見IEC62539）。為避免引入新的老化現(xiàn)象，最大試驗電壓

不得超過4倍UN。

總的規(guī)則是，如果使用擊穿時間概率分布的90%置信區(qū)間高于或在從基準結(jié)構(gòu)獲得的置信區(qū)間內(nèi)，

則認為待評絕緣結(jié)構(gòu)合格（見IEC60034-18-1）。

如果使用附錄A中給出的參考線，則必須對結(jié)果進行解釋。IEC60034-18-42給出了一個評價和解

釋的示例。

完整評定（相同電壓和相同預期運行壽命）

待評結(jié)構(gòu)和基準結(jié)構(gòu)的電氣耐久性圖是以雙對數(shù)坐標繪制，為試驗電壓（Ut）和額定電壓（UN）的

比值與失效時間（t）的曲線，UN是基準結(jié)構(gòu)和待評結(jié)構(gòu)的額定電壓。如果滿足下述條件，則待評結(jié)構(gòu)

合格：

a)在基準結(jié)構(gòu)試驗電壓范圍內(nèi)，待評結(jié)構(gòu)的90%置信上限超出基準結(jié)構(gòu)的90%置信上限；

b)在最低試驗電壓下，待評結(jié)構(gòu)的90%置信下限大于或等于基準結(jié)構(gòu)90%的置信下限，而且

待評結(jié)構(gòu)均值回歸線的斜率比基準結(jié)構(gòu)的斜率平緩。

待評結(jié)構(gòu)老化結(jié)果滿足情況b）的示例如圖1。對于情況a）或者情況b），待評結(jié)構(gòu)評定不合格

的示例如圖2。

例如，含有納米顆粒的現(xiàn)代絕緣結(jié)構(gòu)的斜率可能會發(fā)生變化，應使用（表1）的案例B進行鑒定。

注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)（R）90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)（C）90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

橫坐標和縱坐標是對數(shù)坐標

7

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圖1顯示合格的待評絕緣結(jié)構(gòu)（C）和基準絕緣結(jié)構(gòu)（R）老化數(shù)據(jù)對比

注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)（R）90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)（C）90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

橫坐標和縱坐標是對數(shù)坐標

圖2顯示不合格的待評絕緣結(jié)構(gòu)（C）和基準絕緣結(jié)構(gòu)（R）老化數(shù)據(jù)對比

簡化評定

對于使用單一電壓的簡化評定（見4.5.2），基礎(chǔ)分析如圖3所示，這里，待評結(jié)構(gòu)老化結(jié)果的63%

分位數(shù)的90%容差與基準老化曲線在相同分位數(shù)的90%置信界限進行對比。如果在基準結(jié)構(gòu)老化試

驗電壓范圍內(nèi)出現(xiàn)部分重疊，則評定合格，如待評結(jié)構(gòu)B。至于待評結(jié)構(gòu)A評定不合格，是因為測試

是在基準結(jié)構(gòu)老化曲線所用的電壓范圍之外進行的。至于待評結(jié)構(gòu)C也評定不合格，是因為沒有重疊。

待評結(jié)構(gòu)D評定合格，是因為試驗結(jié)果大于基準結(jié)構(gòu)的結(jié)果。

8

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注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

A——待評絕緣結(jié)構(gòu)A的老化結(jié)果（不合格）

B——待評絕緣結(jié)構(gòu)B的老化結(jié)果（合格）

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)C的老化結(jié)果（不合格）

D——待評絕緣結(jié)構(gòu)D的老化結(jié)果（合格）

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

橫坐標和縱坐標是對數(shù)坐標

圖3四種獨立待評絕緣結(jié)構(gòu)與基準絕緣結(jié)構(gòu)簡化評定試驗數(shù)據(jù)對比

建議記錄的數(shù)據(jù)

建議測試記錄的內(nèi)容如下：

——如果樣品在室溫下試驗，試驗區(qū)域的環(huán)境溫度和濕度；

——施加電壓（有效值）；

——施加電壓頻率，Hz；

——每個樣品總的耐久性時間；

——預期或中期診斷試驗結(jié)果或測試結(jié)果；

——失效位置的觀察；

——性能失效或防暈損壞的觀察；

——電壓耐久性試驗溫度，嵌入加熱器內(nèi)部熱電偶的溫度；

——試驗期間最大和最小試驗電壓及溫度。

也可包括其他信息，例如樣品性質(zhì)、電極性質(zhì)、防暈材料性質(zhì)。

9

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與基準結(jié)構(gòu)不同性能的待評結(jié)構(gòu)鑒定

9.5.1概述

首先確定待評結(jié)構(gòu)的預期運行壽命和額定電壓，再根據(jù)表1中給出的評定標準，比較待評結(jié)構(gòu)與

基準結(jié)構(gòu)的性能。由于該方法隱含假設(shè)條件，在對不同電壓和/或運行壽命的待評結(jié)構(gòu)進行鑒定時，建

議謹慎考慮。

在進行比較評估之前，應確定待評結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)的回歸線與數(shù)據(jù)擬合良好（根據(jù)IEC62539，建

議相關(guān)系數(shù)≥0.98），而且在試驗電壓范圍內(nèi)，老化機理無任何變化。如果任一回歸線是非線性的，請

參閱9.5.5，其描述了簡單的線性度檢驗。

表1待評結(jié)構(gòu)的鑒定條件

與基準結(jié)構(gòu)的性能比較

試驗電壓鑒定標準

案例電壓等級預期運行壽命

A相同相同相同參見9.2

B相同不同相同對待評結(jié)構(gòu)置信界限進行適當調(diào)整后

C不同相同不同（見文中對每種案例的描述）：

1.待評結(jié)構(gòu)的置信區(qū)間應重疊或超過

基準結(jié)構(gòu)的置信區(qū)間。

D不同不同不同2.待評結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出持續(xù)改善的性能，

即其回歸線的斜率小于或等于基準結(jié)

構(gòu)回歸線的斜率。

在比較與壽命相關(guān)的電壓等級時，可以通過在相同電壓下較薄的主絕緣厚度提高場強，或者通過保

持相同厚度來提高電壓等級。應注意提高電場強度的同時，電暈結(jié)構(gòu)也承受更高的應力。

9.5.2案例B：相同相間電壓和不同預期運行壽命的評定

為了鑒定具有相同相間電壓和不同預期運行壽命（表1，案例B）的待評結(jié)構(gòu)，待評結(jié)構(gòu)與基準結(jié)

構(gòu)要使用相同的試驗電壓進行測試。

在XR/20到20XR范圍內(nèi)，在每個電壓水平，待評結(jié)構(gòu)置信界限在橫坐標軸上移動的量值與在運行

壽命期間商定的變化量相等，其中XR是基準結(jié)構(gòu)在每個電壓水平的壽命。如果待評結(jié)構(gòu)移動的置信區(qū)

間高于基準區(qū)間，或者置信區(qū)間與基準區(qū)間重疊，以及待評結(jié)構(gòu)的斜率應低于或等于基準結(jié)構(gòu)，則待評

結(jié)構(gòu)是合格的。

圖4是一個待評結(jié)構(gòu)的示例，該待評結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)在相同電壓等級下進行鑒定評估，其預期運

行壽命是基準結(jié)構(gòu)的兩倍。當完整的待評結(jié)構(gòu)回歸線縮減2倍時，90%置信界限與基準置信界限重

疊。為簡單起見，橫坐標軸上的偏移僅顯示單個電壓U1的置信界限。

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注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)的老化結(jié)果（合格的）

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

圖4具有相同電壓等級和不同預期使用壽命的合格待評絕緣結(jié)構(gòu)

如果待評結(jié)構(gòu)回歸線在測量范圍內(nèi)與基準結(jié)構(gòu)的回歸線相交叉，只有當其在所需的壽命區(qū)間內(nèi)表

現(xiàn)出比在Uc,R的基準結(jié)構(gòu)更好的性能時，才可獲得在Uc,R更高的運行壽命。

9.5.3案例C:不同電壓等級和相同預期運行壽命的評定

為了鑒定具有不同電壓等級和相同預期壽命（表1，案例C）的待評結(jié)構(gòu)，待評結(jié)構(gòu)采用適合其預

期運行電壓的電壓水平進行測試。

在每個電壓水平下，待評置信界限在縱坐標軸上移動的量值與在電壓等級下商定的變化量相等。如

果待評結(jié)構(gòu)移動的置信區(qū)間與基準結(jié)構(gòu)重疊或超過，或者待評結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更優(yōu)的性能，如其回歸線的斜

率小于或等于基準結(jié)構(gòu)回歸線的斜率，則該待評結(jié)構(gòu)是合格的。

圖5是一個待評結(jié)構(gòu)的示例，該結(jié)構(gòu)在高于電壓等級15%的電壓下進行鑒定評估，其預期運行

壽命與基準結(jié)構(gòu)相等，其中被試待評結(jié)構(gòu)的置信區(qū)間被移回到基準電壓等級。當縱坐標軸位移完成時，

置信區(qū)間重疊或超過基準結(jié)構(gòu)的置信區(qū)間，Uc,R為基準結(jié)構(gòu)的電壓等級，Uc+15%為待評結(jié)構(gòu)的預期電壓

等級。

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注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)的老化結(jié)果（合格的）

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

圖5具有更高電壓等級和相同預期運行壽命的合格待評絕緣結(jié)構(gòu)

9.5.4案例D:不同電壓等級和不同預期使用壽命的評定

為了鑒定具有不同電壓等級和不同的預期運行壽命（表1，案例D）的待評結(jié)構(gòu)，待評結(jié)構(gòu)要采用

適合其預期運行電壓的電壓水平進行測試。

基準結(jié)構(gòu)的鑒定通過縱坐標軸和橫坐標軸的移動來進行。

在XR/20到20XR的范圍內(nèi)，在每個電壓水平，待評置信界限在橫坐標軸上移動的量值與在運行

壽命期間商定的變化量相等，其中XR是基準結(jié)構(gòu)在每個電壓等級的壽命。

然后在每個電壓水平下，待評置信界限在縱坐標軸上移動的量值與在運行電壓等級下商定的變化

量相等。如果待評結(jié)構(gòu)的移動后的置信區(qū)間與基準結(jié)構(gòu)的置信區(qū)間重疊或超過，或者待評結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更

優(yōu)的的性能，即其回歸線的斜率小于或等于基準結(jié)構(gòu)回歸線的斜率，則待評結(jié)構(gòu)是合格的。

圖6是一個待評結(jié)構(gòu)的示例，該待評結(jié)構(gòu)在電壓等級高于基準15%的情況下鑒定評估，其預期運

行壽命達到基準的兩倍。為簡單起見，橫坐標軸上的位移只顯示在單一電壓U1的置信界限。相同的待

評結(jié)構(gòu)也在高出基準15%的電壓水平下進行鑒定評估，被試待評結(jié)構(gòu)試驗采用的電壓水平置信區(qū)間被

移回到基準電壓水平，其中UC,R是基準結(jié)構(gòu)的電壓等級，UC+15%是待評結(jié)構(gòu)的預期電壓等級。

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注：

R——基準絕緣結(jié)構(gòu)90%置信界限的老化數(shù)據(jù)

C——待評絕緣結(jié)構(gòu)的老化結(jié)果（合格的）

t——時間，h

Ut/UN——試驗電壓和額定電壓的比值

圖6與基準結(jié)構(gòu)不同運行壽命和不同電壓等級的合格待評絕緣結(jié)構(gòu)

9.5.5非線性回歸線

待評結(jié)構(gòu)與基準結(jié)構(gòu)可能會對老化因子組合作出不同的反應，導致回歸線彎曲。圖中一個輕微的彎

曲，表明不止一個過程或失效機理影響電老化。如果不能在所有試驗點的容差內(nèi)畫出一條直線，表明在

試驗電壓下，主要老化機理發(fā)生了顯著變化。建議在較低或中等的測試電壓下增加一個額外的測試點來

確認曲線。

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A

A

附錄A

（規(guī)范性）

制造商無基準壽命線情況下主絕緣基準壽命線

對主絕緣的基準壽命線無法用于比較的場合，鑒定規(guī)程應由制造商使用正弦波電壓，為期望的主絕

緣結(jié)構(gòu)生成一個候選的耐久性壽命線。用三個電壓，每個電壓下至少要試驗六個試樣。然后，用IEC

60034-18-42:2017的公式（3）修正到50Hz或60Hz，平均壽命作為歸一化電壓的函數(shù)，用雙對數(shù)坐

標繪圖。

注：

Y12.65t——電氣失效時間

X1250Ut——測試電壓

Y21.6UN——相間額定電壓

X227000

圖A.1主絕緣基準壽命線

被測壽命應與圖A.1所示的基準壽命線進行比較。該壽命線是基于主要的老化因素—電氣老化而

得到的，它與在50Hz或60Hz時測得的云母/環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)的壽命一致，這些結(jié)構(gòu)已被證明在運行中

是可靠的。由于來自不同制造商的舊數(shù)據(jù)，圖A.1中只有兩個壽命值可用。

注：在使用附錄A中的基準線時，案例B或D可能無效，因為該基準線以長壽命（通常為30

至40年）為基礎(chǔ)，而且是以電老化為主要老化因子。

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B

B

附錄B

（資料性）

用于評定槽部導電層和端部防暈層的方法

B.1槽部導電層的電老化

槽部導電層的老化可以描述為由于部分放電引起的導電材料的持續(xù)劣化。槽部導電層結(jié)構(gòu)不僅與

電場強度有顯著的相關(guān)性，而且與工作溫度和絕對電壓等級也有顯著的相關(guān)性。因此，它與許多老化因

素有關(guān)。此外，在端部較大的電壓變化以及環(huán)境應力，如臭氧也可能會影響槽部導電層，但這些額外的

老化因子不屬于該鑒定的部分。

本文件描述了在工頻下槽部導電層在高溫下的電老化。

B.2端部防暈層的電老化

端部防暈層的老化可以描述為由于表面電應力過大、溫度過高或兩者結(jié)合而導致的劣化。此外，端

部防暈層與槽部導電層之間的接觸不良也加劇了端部防暈層的老化。

B.3試品

為了鑒別防暈結(jié)構(gòu)，應該使用至少6個線棒或3個線圈。

試品應最好是按照制造規(guī)范生產(chǎn)的完整線棒或線圈，試品應能充分反映待評成品繞組部件的結(jié)構(gòu)

特征，并采用正常完整或預期的制造工藝。當使用單個線圈或線棒作為模型時，爬電距離和任何必要的

均壓措施應適合于試驗期間所施加的應力。

接地電極應延伸至模型的整個槽部長度，并至少覆蓋線圈橫截面的兩個寬邊。對于槽部導電層樣品，

電極應分段或短于整個槽長度，以監(jiān)測可能的劣化。

GVPI結(jié)構(gòu)的槽型應由剛性鋼板制成，除實際結(jié)構(gòu)外不插入任何其他組件，且長度與實際最長定子

的長度相等。

線棒的設(shè)計應使端部防暈層與線棒導體末端之間不產(chǎn)生閃絡。為了通過施加高壓和/或高頻來降低

測試線棒/線圈表面的過高電應力，可以進行特殊處理。如B.5所示，可延長端部防暈層長度以評估主

絕緣。

B.4防暈結(jié)構(gòu)的評定

槽部導電層和端部防暈層的評定不是待評絕緣結(jié)構(gòu)和基準絕緣結(jié)構(gòu)之間的比較。這種評定的目的

是在一定的電場和電壓下結(jié)合設(shè)計工作溫度對槽部導電層和端部防暈層施加應力，直到經(jīng)過一定的時

間并達到一定的通過標準。

B.5槽部導電層和端部防暈層的老化規(guī)程

B.5.1概述

槽部導電層和端部防暈層的老化包括同時施加的電應力和熱應力。

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電應力應施加在定子鐵心或試樣表面的模擬/槽電極與導體之間。熱應力可以通過使用烘箱或加熱

板來實現(xiàn)。兩種情況下的測試溫度均控制在±2°C以內(nèi)。如果防暈結(jié)構(gòu)處于試驗階段，則不允許對防暈

材料進行修復。

B.5.2加熱板控溫的分布

加熱板夾緊在試件的槽型截面兩側(cè)。建議板的厚度至少為10毫米，以鋁制最佳，以實現(xiàn)沿板的長

度方向具有良好的熱接觸并進行溫度測量。同時，這些板也提供了與試樣的接地連接。通過將由恒溫器

控制的加熱線圈附在每對板的外表面來提供的加熱。

圖B.1定子線棒的加熱元件

金屬加熱板應均勻分布在線棒或線圈的槽部表面，相鄰板的間距不超過10厘米，直到線棒或線圈

的直線部分末端。

加熱板可以通過合適的螺紋桿穿過每對加熱板以連接到試樣上，且確保上面的螺母被擰緊。應注意

確保加熱板與線棒或線圈之間的良好接觸。控制和監(jiān)測試樣溫度的溫度傳感器應安裝在如圖B.1所示

的加熱板邊緣中央的孔中。溫度傳感器可以是熱電偶或RTDs。

B.5.3使用烘箱加熱

熱老化也可按照IEC60216-4-1的要求，將試品置于精確控制和監(jiān)測的強制循環(huán)烘箱中進行。對于

組合試驗程序，在同時施加高壓時必須注意，高壓下的電極和導體部件與內(nèi)烘箱表面之間應有足夠的距

離，以確保安全合格。

B.5.4試驗參數(shù)

為了防止在試驗中同時施加過高的應力而導致試品過度老化，表B.1提供了推薦的電壓和溫度參

數(shù)。

表B.1相地試驗電壓和試驗溫度

相對地試驗電壓的增強比

耐熱等級℃試驗溫度

U3

1301152.5

N?√

1551402.2

1801651.9

注：如果銘牌上規(guī)定的溫度極限低于耐熱等級，則該極限溫度是定義試驗溫度的基礎(chǔ)。

試驗溫度表示運行過程中防暈結(jié)構(gòu)表面的平均溫度。對于溫度等級為130°C至180°C的電機，

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在運行中防暈結(jié)構(gòu)表面溫度通常至少要低10k至20k。這取決于冷卻類型、端部繞組、定子鐵芯設(shè)

計以及絕緣設(shè)計。

防暈結(jié)構(gòu)在較高溫度下的加速老化取決于絕對試驗溫度——過高的溫度會導致更快的由于過電壓

引起的電老化。因此，對于相同加速因子的槽和端部防暈層，在較高的溫度下，可以使用較低的電壓增

強因子。

如果銘牌上規(guī)定的耐熱等級或溫度限值低于130°C，則應從130°C給出的數(shù)字中獲取增強比和

試驗溫度。根據(jù)經(jīng)驗，與運行條件下的老化因子電壓相比，低于130°C的運行和測試溫度對老化的貢

獻較小。

B.6防暈結(jié)構(gòu)的鑒定

B.6.1概述

防暈結(jié)構(gòu)鑒定試驗的目的是保證其能在要求的使用壽命內(nèi)穩(wěn)定地運行。在運行中，令人滿意的性能

是避免定子鐵芯和線圈/線棒之間以及端部防暈層表面的局部放電。

B.6.2試驗規(guī)程

根據(jù)B.5.4，試樣要經(jīng)受1000小時的升高溫度電應力試驗（表B.1）。

B.6.3試驗合格標準

試驗后，每個線棒或線圈邊的外表面不允許有兩個以上被視為缺陷的劣化痕跡。如果直徑大于1

mm但小于5mm，則視為缺陷（圖B.2）。小于1mm的標記不被認定為缺陷，直徑大于5mm的標

記則表明是主要的設(shè)計缺陷，而此類缺陷是不允許出現(xiàn)的。

但是，如果在同一位置的每根線棒或線圈邊上出現(xiàn)一個直徑小于5mm的劣化痕跡，則應確定該

現(xiàn)象的原因并重新進行評定。

B.7防暈結(jié)構(gòu)的劣化痕跡的示例

圖B.2槽部導電層處的典型劣化痕跡

17

GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

參考文獻

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andelectricalstresses

[2]IEC/TS60034-18-42Rotatingelectricalmachines–Part18-42:Qualificationandacceptancetestsfor

partialdischargeresistantelectricalinsulationsystems(TypeII)usedinrotatingelectricalmachinesfedfrom

voltageconverters

[3]IEC61251Electricalinsulatingmaterials–A.C.voltageenduranceevaluation–Introduction

[4]IEC62539Guideforthestatisticalanalysisofelectricalinsulationbreakdowndata

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GB/T17948.4—20XX/IEC60034-18-32:2022

目次

前言..........................................................................III

引言...........................................................................IV

1范圍...............................................