GB/T21707-2018
变频调速专用三相异步电动机绝缘规范
Insulationspecificationforvariablefrequencyadjustablespeeddefinitepurposeconverter-fedthree-phaseinductionmotors
- 中国标准分类号（CCS）K20
- 国际标准分类号（ICS）29.160.01
- 实施日期2019-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小1.09M
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变频调速专用三相异步电动机绝缘规范
国家标准 GB/T21707一2018 代替GB/T21707一2008 变频调速专用三相异步电动机绝缘规范 lnsulationspecifeatontr varialefrequeneyadjustablespeeddefinitepurp0se converter-fedthree-phaseinduetionmotors 2018-06-07发布 2019-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T21707一2018 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
中，中 技术要求 5 检验规则 附录A规范性附录)高频冲击试验仪波形参数计量导则 附录B(规范性附录测试浸溃树脂的挥发分 附录C资料性附录变频电机绝缘结构的评定规程 参考文献 图A.1 “呜变"波形与标准被形对比示意倒 图A.2双极对称方波示意图 图A.3接线图 表1电磁线通用要求 表2电磁线在高频冲击电源下的寿命 表3电磁线耐高频冲击试验的波形参数 表c.1二电平变频器供电的电机绝缘结构各部位试验电压(峰峰值 表C.2应力类型与IVIC的关系
GB/T21707一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T21707一2008《变频调速专用三相异步电动机绝缘规范》,与GB/T21707一2008 相比,主要技术变化如下 -修改了范围见第1章,2008年版的第1章); -增加了术语和定义(见第3章); -增加了对渎包扁线和玻璃丝绕包漆包扁线的要求(见4.1.l); 修改了对漆包圆线的要求(见表2,2008年版的表1) 修改了浸溃树脂挥发分的要求(见4.1.2,2008年版的3.1.2); 修改了电磁线耐高频冲击的波形参数(见表3,2008年版的3.1.l); 增加了I型绝缘结构的评定见4.3.4); 增加了型绝缘结构的评定见4.3.5); 删除了绝缘结构的耐高频脉冲性能评定(见2008年版的4.3); 删除了资料性附录“IEC62068-1关于脉冲电压特性”见2008年版的附录A); 增加了规范性附录“高频冲击试验仪波形参数计量导则”(见附录A); 增加了资料性附录“变频电机绝缘结构的评定规程”(见附录C) 本标准由电器工业协会提出 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会(sAC/Tc26)归口
本标准起草单位;上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司、铜陵精达特种电磁线股份有限公 司苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、江苏大通机电有限公司、长沙湘鸿仪器机械有限公司、卧龙电 气集团股份有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司北京金风科创风电设备有限公司、山东蓬 泰股份有限公司、住友重机械减速机()有限公 公司、台湾福保化学股份有限公司、苏州太湖电工新材 料股份有限公司,无锡友方电工股份有限公司、上海电器科学研究院、上海电器设备检测所有限公司、上 海电缆研究所有限公司、上海申发检测仪器有限公司,福州大通机电有限公司、四川大学、杜邦()研 发管理有限公司,SEw-电机(苏州)有限公司,河北电机股份有限公司、常州威远电工器材有限公司、丹 阳四达化工有限公司、安徽皖南电机股份有限公司,大速电机有限公司、株洲时代电气绝缘有限责任公 司、西安泰富西玛电机有限公司、先登控股集团股份有限公司,艾伦塔斯电气绝缘材料(铜陵)有限公司 苏州市新的电工有限公司、上海裕生特种线材有限公司
本标准主要起草人;张生德,赵超、彭春斌、夏宇、肖先雄,梁学昊、田国群,吴艳红、王栋,巩运许、 丁康、杨伟志、张春琪、李雪、李锦、黄慧洁、潘国梁
本标准所代替标准的历次版本发布情况为: GB/T21707一2008.
GB/T21707一2018 变频调速专用三相异步电动机绝缘规范 范围 本标准给出了变频器供电的三相异步电动机的绝缘规范,包括术语和定义、技术要求与检验规则
本标准适用于额定电压为1140V及以下变频调速专用三相异步电动机
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T40747一209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 GB/T5591.3电气绝缘用柔软复合材料第3部分:单项材料规范 GB/T6109.20漆包圆绕组线第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 GB/T7095.6漆包铜扁绕组线第6部分;200级聚酯或聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包铜 扁线 GB/T7672.5玻璃丝包绕组线第5部分;200级浸漆玻璃丝包铜扁线和玻璃丝包漆包铜扁线 GB/T11026.4一2012电气绝缘材料耐热性第4部分;老化烘箱单室烘箱 GB/T17948.1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 GB/T17948.32017旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规程旋转电机绝缘结 构热评定和分级 GB/T22720.1一2017旋转电机电压型变频器供电的旋转电机无局部放电I型)电气绝缘结 构的鉴别和质量控制试验 JB/T10508中小电机用槽楔技术条件 IEC60034-18-42旋转电机第18-42部分:电压型变频器供电的旋转电机耐局部放电电气绝缘 electricalmael Partl8-412;Partialdisecharge, 结构型)鉴别和认可试验[RotatingG ehines resistant electricalinsulationsystems(TypeIusedinrotatingelectricalmachinesfedfromvoltageconvert eers-Qualificationtests 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 尖峰电压voltageovershoot U 超过稳态冲击电压部分的峰值电压值
3.2 I型绝缘结构Iype I insulatonsystems 对于变频器供电电机,在其寿命期间不承受局部放电的绝缘结构
GB/T21707一2018 3.3 I型绝缘结构Type I insulationsystems 对于变频器供电的电机,在其寿命期间承受局部放电的绝缘结构
注:通常,额定电压大于或等于700V的电机采用型绝缘结构
3.4 冲击电压绝缘等级impulseoageinsulationelass;IVIc 对于变频器供电电机,由制造商规定的、并在说明书和铭牌标出的,与额定电压有关的安全峰峰电压
技术要求 4.1单一材料的要求 4.1.1电磁线 4.1.1.1 通用要求 电磁线除了应满足表1中的要求外,还应够承受绕线过程中的张力,且在绕线过程中渎膜应不开 裂、不失去附着性
表1 电磁线通用要求 电磁线 技术要求 漆包圆线 GB/T6109.20 漆包扁线 GB/T7095.6 玻璃丝绕包漆包扁线 GB/T7672.5 4.1.1.2耐高频冲击性能 电磁线漆膜的化学结构及涂敷工艺,应能使电磁线有效地承受高频冲击电压的长期冲击
在 4.3.1.2所述的条件下对电磁线进行耐高频冲击性能评定,其应满足表2中的规定
注:本标准仅规定导体标称直径为1.000mm、2级漆膜厚度漆包圆线的耐高频冲击性能;对于其他规格漆包圆线， 耐高频冲击性能由供需双方协商确定
表2电磁线在高频冲击电源下的寿命 电磁线寿命小h 电磁线 中值 最小值 漆包圆线 >12.00 >6.00 漆包扁线 由供需双方协商确定 玻璃丝绕包漆包扁线 4.1.2浸溃树脂 为保证绝缘结构中的空隙含量保持在最低水平,应采用耐热等级不低于155(F)级的无溶剂浸溃树 脂;除与电磁线有良好的化学相容性外,其挥发分应不大于3.00%,宜使用挥发分低的浸溃树脂
浸渎树脂的其他技术要求按供需双方协议.
GB/T21707一2018 4.1.3对地绝缘 对地绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级,其常规性能应满足GB/T5591.3的技术要求,如聚酯 薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料,聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等
4.1.4相间绝缘 相间绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级,其常规性能应满足GB/T5591.3的技术要求,如聚酯 薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等
4.1.5层间绝缘 层间绝缘材料的耐热等级不低于155(F)级,其常规性能应满足GB/T5591.3的技术要求,如聚酯 薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料、聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维纸柔软复合材料或聚芳酰胺纤维纸等
4.1.6槽楔 槽楔采用耐热等级不低于155(F)级,其常规性能应满足JB/T10508的技术要求,如聚酯玻璃纤维 引拨槽楔、环氧玻璃纤维引拨槽楔或磁性槽楔
4.1.7引接线 引接线的连续运行导体最高温度至少为125
引接线与绕组线连接处可采用相应的热固性胶粘 带加以保护,其常规性能应满足相关产品技术要求
4.1.8套管 采用套管的耐热等级不低于155(F)级,其常规性能应满足相关产品技术要求
4.2绝缘结构技术要求 4.2.1耐热等级 耐热等级应不低于155(F)级
4.2.2I型绝缘结构的技术要求 I型绝缘结构应满足GB/T22720.12017中的技术要求
I型绝缘结构的技术要求 4.2.3 I型绝缘结构应满足IEC60034-18-42中的技术要求
4.3试验方法与试验设备 4.3.1电磁线耐高频冲击性能评定 4.3.1.1试样制备 对于电磁线耐高频冲击性能评定,以导体标称直径为1.000mm、2级漆膜厚度的漆包圆线、漆包扁 线或玻璃丝绕包漆包扁线作为试样
按照如下所述制备试样: -漆包圆线;按GB/T4074.7一2009中5.1.1的规定制备成“绞线对”形式; -漆包扁线或玻璃丝绕包漆包扁线:按GB/T4074.7一2009中5.1.2的规定制备成“背靠背”形式
GB/T21707一2018 4.3.1.2试验条件 在温度为155C的老化烘箱,老化烘箱应满足GB/T11026.4一2012
采用符合表3所示参数的高 频冲击波形对电磁线试样连续地进行试验
表3电磁线耐高频冲击试验的波形参数 参数 要求 波形 对称方波 极性 双极 稳态冲击电压 3000士15)V,以检测仪器输出直流电压为准 尖峰电压 应不大于稳态冲击电压的2% 频率 20士0.4)kHz I00士10)ns,负载时
波形应符合;电压从负峰值至0和0至正峰值所需时间均应不小于 冲击上升时间 49%冲击上升时间 100士10)ns,负载时
波形应符合;电压从正峰值至0和0至负峰值所需时间均应不小于 冲击下降时间 19%冲击下降时间 注:表3所规定的波形参数仅适用于电磁线耐高频冲击性能评定 冲击上升时间为峰值电压从低电位上升至高电位所需的时间
高频冲击试验仪波形参数的计量导则见附录A
4.3.1.3试验结果 对5个试样进行耐高频冲击性能评定,试样结果取中值和最小值
4.3.2浸溃树脂挥发分的测定 浸溃树脂挥发分的测定方法见附录B
4.3.3绝缘结构耐热性评定 绝缘结构耐热性评定应按GB/T17948.1或GB/T17948.32017的规定进行
4.3.4I型绝缘结构的评定 应按照GB/T22720.12017中的规程对I型绝缘结构进行评定,及确定I型绝缘结构的冲击电 压绝缘等级,简单规程参见附录C中C.2
4.3.5型绝缘结构的评定 应按照IEC60034-18-42的规程对I型绝缘结构进行评定,简单规程参见C.3
5 检验规则 5.1对单一绝缘材料和电磁线的检验 对电磁线耐高频冲击性能的检验,在首批进货确认和每年抽检时进行
GB/T21707一2018 对其他绝缘材料,按常规进货检验方法进行
5.2对整体绝缘结构的检验 对电机整体绝缘结构的检验在电机产品鉴定和绝缘结构变动时进行
GB/T21707一2018 附 录 A 规范性附录) 高频冲击试验仪波形参数计量导则 A.1概述 在某些情况下,电源输出电压在上升或下降过程中,可能会出现“畸变”,如图A.1所示
示波器将 自动读取该“畸变”波形的参数,如冲击上升时间(或冲击下降时间)
这些参数与“标准波形”参数有所 差异,从而可能导致相同样品在不同高频冲击试验仪下耐高频冲击性能差异较大
助变 标准波形 说明 U 电压 时间
图A.1“畸变”波形与标准波形对比示意图 A.2计量导则 为了消除畸变波形对试验参数的影响,本标准将统一采用手动调制示波器的光标对电源输出波形 参数进行读取及计量校准,双极对称方波示意图如图A.2
操作步骤如下 按照图A.3的接线方式进行接线,将数字示波器的测量通道设置为直流耦合
a 调整数字示波器的时基和触发,使电压信号稳定显示
b 调节直流偏置和信号幅度,使输人的冲击电压信号的底值和顶值之间的部分居中覆盖约80% c 屏幕
d 调节测试通道的采集速率(时基),直到冲击前沿上升时间，能清晰准确地显示在屏幕上如
GB/T21707一2018 图A.2. 调整时间光标a和b的位置至0.1U，和0.9U，处,读取对应光标的时间i和t,按照式(A.1) 计算冲击上升时间t,冲击下降时间计算方法相同
A.1 ，=1.25(朋一im) 调整两电压幅值光标《和k的位置,如图A2,读取尖蟀电压t f 如频率等其他参数可从示波器上直接读取 g 0.9 o g0 0.1 说明 -电压; 时间: -峰值电压; U U 尖峰电压; U. 稳态冲击电压 -峰峰电压
U0 图A.2双极对称方波示意图 数字示被器 高频脉冲电源 高压探头 图A.3接线图
GB/T21707一2018 附 录 B 规范性附录) 测试浸溃树脂的挥发分 B.1仪器和材料 测试浸溃树脂挥发分所需仪器及材料的要求如下所示 厚度为0.1mm,面积约为95mm×95mm的平整铝箱; 老化烘箱,其应满足GB/T11026.42012要求; 天平的感量为1mg. B.2试验步骤 浸溃树脂挥发分试验步骤按照如下进行 用正方形铝箔弯折成三个底面积45 nmm×45mm,高25mm的同样铝皿,铝箔在使用前用 a 二甲苯和无水乙醇的混合物擦净; b 铝皿预先在(135士1)C烘箱中加热30min,在干燥器中冷却后称量; 在铝皿中加人(10士0.5)g被试树脂,使其均匀分布在皿底
在空气中放置30min后,将铝m 水平放置于烘箱中,加热温度和时间由产品标准规定; 注:铝皿在烘箱中处于未封闭状态
d)试样取出,放人干燥器内冷却到室温,再称量
挥发分X按式(B.1)计算 m一m x (B.1 ×100% 71 7 式中 -铝皿质量,单位为克(g).; mn 加热前试样与皿的质量,单位为克(g) mn 加热后试样与皿的质量,单位为克(g)
ma 以三个试样测定值的中间值作为结果,取两位有效数字
GB/T21707一2018 附录 C 资料性附录) 变频电机绝缘结构的评定规程 C.1概述 本附录仅简单描述了变频电机I型绝缘结构和型绝缘结构的评定规程,详细评定规程参见 GB/T22720.1一2017与IEC60034-18-42 C.2I型绝缘结构的评定 C.2.1I型绝缘结构的鉴别 C.2.1.1鉴别规程 宜使用模型线圈或者完整绕组作为试品对I型绝缘结构进行鉴别试验,按照如下所述依次进行 预诊断试验; a 电气诊断试验; b 高温曝露试验,按照GB/T17948.1或GB/T17948.32017依次进行高温曝露、机械振动,潮 湿曝露及电气诊断试验; 注如果根据GB/T17948.1和GB/T17948.3一2017已经确定绝缘结构的耐热等级,仅需在GBy/T17948.1和 GB/T17948.32017中规定的三个老化温度中的任一温度下进行高温曝露试验
局部放电试验,按照GB/T20833.1-2016或者GB/T23642-2017分别对匝间、相间、对地进 行局部放电试验
若局部放电起始电压高于规定值,重复e),否则试验结束
局部放电试验电压水平由双方协商确定
若没有可用的资料,可按照GB/T22720.1一2017计算 局部放电的试验电压
对于二电平变频器供电的电机,局部放电试验电压建议如表c.1中所示
表C.1二电平变频器供电的电机绝缘结构各部位试验电压(峰峰值 冲击电压绝缘等级(IvIC) 相对地试验电压.,U 相间试验电压,UN" 匝间试验电压,U 4.08 2.86 1.30 5.57 3.90 1.78 B 7.43 5.20 2.36 9.28 6,50 2.95 ”U为电机的额定电压,为有效值
C.2.1.2判断准则 对于I型绝缘结构的鉴别,不能通过电击穿试验来判定试品是否失效,以局部放电起始电压来确定 试品是否失效
其判断准则如下 -局部放电起始电压在试验期间高于规定值; 试品具有预期的耐热等级或待评,结构具有与基准结构相同或者更长的热老化寿命
GB/T21707一2018 C.2.2I型绝缘结构型式试验 按照GB/T22720.1一2017,采用冲击电源或者工频电源对完整定子绕组或整机进行型式试验,若 局部放电起始电压高于规定值,则通过型式试验
注:如果使用完整绕组作为试品进行如C.2.1.1所述的鉴别规程且已成功通过判断准则C.2.1.2),不需要进行型式 试验 C.2.3I型绝缘结构的冲击电压绝缘等级 在对I型绝缘结构进行评定之前,确定试验的应力类型，I型绝缘结构所承受应力类型与冲击电压 绝缘等级(IvIc)的关系如表C.2所示
例如,选择应力类型“C-严酷"对绝缘结构进行评定,且绝缘结 构通过评定,那么该绝缘结构的冲击电压绝缘等级为c,可在电机铭牌和说明书中标明“IIcCc” 表C.2应力类型与IVIC的关系 V1c 应力类型 A-温和 B中等 C-严酷 D极端 C.3I型绝缘结构的评定 C.3.1匝间绝缘 按照GB/T20833.1一2016或GB/T23642一2017对I型绝缘结构匝间绝缘进行局部放电试验 若没有局部放电,则不需要对匝间绝缘进行鉴别试验; 若有局部放电,则在室温下对匝间绝缘进行电压耐久性试验
C.3.2主绝缘 对于型绝缘结构主绝缘的鉴定,根据GB/T17948.4一2016进行电压耐久性试验
c.3.3应力梯度结构 依次对应力梯度结构进行如下试验 采用冲击电源对试品进行100h的电压耐久性试验 a b 在基频下采用正弦波电源对试品进行1000h的电压耐久性试验; 重复a) c 0
GB/T21707一2018 考文 参 献 [1 G;B/T17948.4一2016旋转电机绝缘结构功能性评定成型绕组试验规程电压耐久性 评定 [2]GB/T20833.1一2016旋转电机旋转电机定子绕组绝缘第1部分;离线局部放电测量 3]GB/T23642一2017电气绝缘材料和系统瞬时上升和重复电压冲击条件下的局部放电 PD)电气测量
变频调速专用三相异步电动机绝缘规范GB/T21707-2018
随着变频调速技术在工业领域的广泛应用，变频调速专用三相异步电动机作为变频器的关键执行部件，也得到了越来越广泛的使用。然而，由于变频调速系统输出的脉冲电压具有较高的峰值，可能会对三相异步电动机的绝缘结构造成损伤，因此需要进行绝缘设计以提高其耐受电压能力和抗干扰能力。
GB/T21707-2018标准为变频调速专用三相异步电动机的绝缘设计提供了科学的方法。该标准规定了变频调速专用三相异步电动机的绝缘等级和耐受电压能力，以及绝缘材料的要求和试验方法等内容。
具体而言，GB/T21707-2018标准主要包括以下几个方面：
1. 绝缘等级。标准规定了变频调速专用三相异步电动机的绝缘等级应不低于F级，以确保其在高温环境下仍能正常运行。
2. 耐受电压能力。标准对变频调速专用三相异步电动机的耐受电压能力进行了明确规定，以保证其在变频调速系统中稳定可靠地工作。
3. 绝缘材料。标准规定了变频调速专用三相异步电动机的绝缘材料应具有高温、高耐压、高抗干扰能力等特性，以提高其在变频调速系统中的使用寿命。
4. 试验方法。标准规定了变频调速专用三相异步电动机的绝缘测试方法，包括交流耐压试验、直流耐压试验、绝缘电阻测试等内容，以检验其绝缘性能是否符合要求。
总的来说，GB/T21707-2018标准为变频调速专用三相异步电动机的绝缘设计提供了科学的方法和规范，有助于提高变频调速系统的运行稳定性和可靠性，保障工业生产的正常进行。
