GB/T 22720.1-2008旋轉電機電壓型變頻器供電的旋轉電機Ⅰ型電氣絕緣結構的鑒別和型式試驗

犐犆犛２９．１６０．１０

犓２０

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜２２７２０．１—２００８／犐犈犆６００３４１８４１：２００６

旋轉電機電壓型變頻器供電

的旋轉電機Ⅰ型電氣絕緣結構的

鑒別和型式試驗

犚狅狋犪狋犻狀犵犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾犿犪犮犺犻狀犲狊—犙狌犪犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀犪狀犱狋狔狆犲狋犲狊狋狊犳狅狉

狋狔狆犲Ⅰ犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾犻狀狊狌犾犪狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿狊狌狊犲犱犻狀狉狅狋犪狋犻狀犵犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾

犿犪犮犺犻狀犲狊犳犲犱犳狉狅犿狏狅犾狋犪犵犲犮狅狀狏犲狉狋犲狉狊

（ＩＥＣ６００３４１８４１：２００６，ＩＤＴ）

２００８１２３０發(fā)布２００９１００１實施

中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標準化管理委員會

書

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目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅲ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３術語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４使用變頻器產(chǎn)生的影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

５電機繞組絕緣結構上的電應力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．１概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

５．２相間絕緣的電壓應力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

５．３相對地絕緣的電壓應力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

５．４匝對股絕緣的電壓應力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

５．５絕緣劣化機理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

６電機絕緣類型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

７變頻器供電的電機用Ⅰ型絕緣結構的應力類型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

８Ⅰ型絕緣結構的鑒別和型式試驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

８．１引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

８．２鑒別試驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

８．３型式試驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

９試驗設備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

９．１工頻ＰＤ測量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

９．２沖擊電壓ＰＤ測量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

９．３沖擊電壓發(fā)生器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

９．４靈敏度!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

９．５ＰＤＩＶ和ＲＰＤＩＶ測量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１０Ⅰ型絕緣結構的鑒別!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１０．１引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１０．２方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

１０．３試品制備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

１０．４鑒別試驗的方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

１０．５鑒別合格標準!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

１１Ⅰ型絕緣結構的型式試驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

１１．１概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

１１．２型式試驗方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

１１．３型式試驗合格標準!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

１２分析、報告和分級!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

附錄Ａ（資料性附錄）變頻器供電的電機端電壓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

附錄Ｂ（資料性附錄）Ⅰ型絕緣結構試驗電壓值的求導!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

參考文獻!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

Ⅰ

書

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圖１沖擊電壓波形參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

圖２正弦波交流電壓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖３２電平變頻器供電的電動機端電壓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖４３電平變頻器供電的電動機端電壓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖５電動機端規(guī)則的相對地快速上升時間沖擊典型示波器圖例!!!!!!!!!!!!!!!６

圖６以電纜長度為函數(shù)的不同沖擊上升時間的電動機端增加電壓!!!!!!!!!!!!!!７

圖７散嵌繞組設計示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

圖８成型繞組設計示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７

圖９以沖擊上升時間為函數(shù)的各散嵌繞組定子匝間絕緣承受的最嚴酷電壓!!!!!!!!!!８

圖Ａ．１變頻器／電機系統(tǒng)的電路圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１５

圖Ａ．２兩電動機相端間所允許沖擊電壓犝ｐｋ的限制曲線，以沖擊上升時間狋ｒ為函數(shù)!!!!!!１７

圖Ｂ．１相間電壓和相對地電壓（２電平變頻器）的對比（無相間電壓和相對地電壓標尺的圖解）!１９

表１變頻器供電的電機端電壓的特性通用范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

表２縮略詞定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

表３電機端電壓特性對Ⅰ型絕緣結構不同組分的影響!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

表４基于２電平變頻器Ⅰ型絕緣結構的應力類型!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

表５受試結構組分的允許電壓波形!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

表Ａ．１不同供電條件下散嵌繞組星形接法電機其定子繞組絕緣在不同位置上承受的最大電

壓示例（１級、２電平變頻器）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

表Ａ．２最大峰值電壓示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

表Ｂ．１應力類型匯總表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

表Ｂ．２２電平變頻器與犝ｄｃ有關的峰峰試驗（×１．３安全系數(shù)）!!!!!!!!!!!!!!!１９

表Ｂ．３特殊繞組和絞線對的匝間ＰＤＩＶ試驗水平!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

表Ｂ．４２電平變頻器供電的額定電壓４８０Ｖ定子繞組的型式試驗電壓舉例，假定沖擊上升

時間為０．３μｓ以及圖９確定的最嚴酷系數(shù)為０．７!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

Ⅱ

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前言

《電壓型變頻器供電的旋轉電機電氣絕緣結構》分為以下幾個部分：

———第１部分：電壓型變頻器供電的旋轉電機Ⅰ型電氣絕緣結構的鑒別和型式試驗；

———第２部分：電壓型變頻器供電的旋轉電機Ⅱ型電氣絕緣結構耐局部放電的鑒別和驗收試驗。

本部分為ＧＢ／Ｔ２２７２０的第１部分。

本部分等同采用ＩＥＣ６００３４１８４１：２００６《旋轉電機電壓型變頻器供電的旋轉電機Ⅰ型電氣絕緣

結構的鑒別和型式試驗》（英文版）。

本部分在技術內(nèi)容上與ＩＥＣ６００３４１８４１：２００６無差異。為便于使用，本部分做了下列編輯性

修改：

ａ）刪除了國際標準的前言；

ｂ）本部分第２章“規(guī)范性引用文件”中的引用文件，凡有與之對應國家標準（或行業(yè)標準）的ＩＥＣ

標準均以國家標準（或行業(yè)標準）替代，隨后文中引用的ＩＥＣ標準號也作相應修改。

本部分的附錄Ａ和附錄Ｂ為資料性附錄。

本部分由中國電器工業(yè)協(xié)會提出。

本部分由全國旋轉電機標準化技術委員會（ＳＡＣ／ＴＣ２６）歸口。

本部分負責起草單位：上海電器科學研究所（集團）有限公司、上海電科電機科技有限公司、江門市

江晟電機廠有限公司、浙江金龍電機股份有限公司、蘇州巨峰絕緣材料有限公司。

本部分參加起草單位：桂林電器科學研究所、哈爾濱電機廠交直流電機有限責任公司。

本部分主要起草人：張生德、李錦梁、戎偉康、張妃、劉權、葉葉、徐偉宏、于龍英、方建國。

本部分為首次發(fā)布。

Ⅲ

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引言

《電壓型變頻器供電的旋轉電機絕緣結構》包含以下兩部分。

０．１本部分

本部分集中了必要的參考性引用文件和定義以評價因使用變頻器產(chǎn)生的影響。確立了鑒別規(guī)程的

技術基礎之后描述了概念方法。這將絕緣結構分成兩類：Ⅰ型，使用壽命期間檢測不到局部放電；Ⅱ型，

在整個使用壽命期間始終有局部放電。

本部分論述Ⅰ型絕緣結構。Ⅰ型絕緣結構通常用于額定電壓７００Ｖ以下，定子為散嵌繞組的旋轉

電機。此處描述的規(guī)程是：

———絕緣結構的鑒別；

———電機完整定子的型式試驗。

在進行任何試驗之前，制造廠須決定結構必須耐受的嚴酷水平。嚴酷程度取決于尖峰電壓的大小

和電機端沖擊上升時間的快慢。對于供電的系統(tǒng)一體機而言，描述出繞組將要承受的最惡劣尖峰電壓

和最短電壓上升時間的特性很重要。電機設計者可從被分成不同頻段的預期值的這兩個獨立參數(shù)完整

范圍表來選擇。試驗在每一頻段的極值下進行。

在鑒別試驗中，絕緣結構被用來組成不同的代表性試品。這些試品除按ＧＢ／Ｔ１７９４８．１—２０００或

ＧＢ／Ｔ１７９４８．３—２００６規(guī)定進行試驗外，進行高頻電壓試驗和局部放電試驗。局部放電試驗必須使用

沖擊試驗設備，見ＩＥＣ６１９３４。若試驗結束之前，試品在規(guī)定試驗條件下無局部放電，則鑒別絕緣結構

為所選嚴酷頻段。

用完整定子進行型式試驗，以證明對于制造商所選嚴酷頻段，定子在沖擊電壓條件下無局部放電。

０．２制定中

Ⅳ

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旋轉電機電壓型變頻器供電

的旋轉電機Ⅰ型電氣絕緣結構的

鑒別和型式試驗

１范圍

ＧＢ／Ｔ２２７２０的本部分規(guī)定了脈寬調(diào)制（ＰＷＭ）變頻器供電的定子／轉子繞組絕緣結構的評估標

準。本部分適用于變頻器供電的單相或多相交流電機定子／轉子繞組絕緣結構。

本部分闡述了用典型試樣或完整電機進行的鑒別或／和型式試驗，以驗證與電壓型變頻器的匹配

程度。

本部分不適用于：

———僅由變頻器起動的旋轉電機；

———額定電壓有效值≤