ГОСТ IEC/TS 60034-18-33-2014

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

     

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Часть 18-33

     
Оценка функциональных показателей систем изоляции. Методы испытаний для шаблонных обмоток. Многофакторная оценка стойкости систем изоляции в условиях совместного воздействия при термической и электрической нагрузках

Rotating electrical machines. Part 18-33. Functional evaluation of insulation systems. Test procedures for form-wound windings. Multifactor evaluation by endurance under simultaneous thermal and electrical stresses

МКС 29.160

Дата введения 2016-03-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного документа, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2014 г. N 72-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 мая 2015 г. N 411-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC/TS 60034-18-33-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2016 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному документу IEC/TS 60034-18-33:2010* Rotating electrical machines - Part 18-33: Functional evaluation of insulation systems - Test procedures for form-wound windings - Multifactor evaluation by endurance under simultaneous thermal and electrical stresses (Машины электрические вращающиеся. Часть 18-33: Функциональная оценка систем изоляции. Методики испытаний шаблонных обмоток. Многофакторная функциональная оценка стойкости систем изоляции в условиях совместного воздействия на них термической и электрической нагрузок).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный документ разработан техническим комитетом по стандартизации ТС 2 "Вращающиеся машины" Международной электротехнической комиссии (IEC).

Перевод с английского языка (en).

Официальные экземпляры международного документа, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - идентичная (IDT)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

IEC 60034-18-1 содержит общие требования оценки функциональности и классификации систем изоляции, используемых во вращающихся машинах.

IEC 60034-18-1-33 посвящен исключительно системам изоляции для шаблонных обмоток и сосредоточен на многофакторной функциональной оценке при одновременно термическом и электрическом старении.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вращающиеся электрические машины и устанавливает требования к методам оценки систем изоляции на долговечность при одновременном подвергании их тепловой и электрической нагрузкам. Данные методы предназначены для систем изоляции, которые используются (или предлагаются к использованию) в электрических машинах постоянного тока с шаблонными обмотками. Данные методы испытаний обеспечивают сравнение эксплуатационных характеристик между эталонной и испытуемой системами при комбинациях таких значений напряжения и температуры, которые уже ранее использовались по отдельности для аттестации и которые приводят к отказу в приемлемый период времени при нагрузке в реальных пределах.

Результат испытания испытуемой системы изоляции покажет, является ли она лучше или хуже эталонной системы с установленными эксплуатационными характеристиками, но не даст возможность рассчитать срок эксплуатации. Оценка, описываемая в настоящем стандарте, не включает в себя регулировку нагрузки.

Методы испытаний в настоящем стандарте не предназначены для установления взаимосвязи между термической и электрической нагрузками в процессе старения или для построения графиков стойкости. Если для анализа такого взаимодействия или для построения графиков стойкости требуется дополнительная информация, то необходимо провести дополнительные испытания, где электрическое старение происходит при постоянной температуре и разных значениях напряжения (IEC 60034-18-32), а термическое старение происходит при разных температурах и постоянном напряжении.

     2 Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

IEC 60034-15 Rotating electrical machines - Part 15: Impulse voltage withstand levels of form-wound stator coils for rotating a.с. machines (Машины электрические вращающиеся - Часть 15: Предельные уровни импульсного напряжения для вращающихся машин переменного тока с шаблонной катушкой статора)

IEC 60034-18-1:2010 Rotating electrical machines - Part 18-1: Functional evaluation of insulation systems - General guidelines (Машины электрические вращающиеся - Часть 18-1: Функциональная оценка систем изоляции - Общие руководящие положения)

IEC/TS 60034-18-42 Rotating electrical machines - Part 18-42: Qualification and acceptance tests for partial discharge resistant electrical insulation systems (Type II) used in rotating electrical machines fed from voltage converters (Машины электрические вращающиеся. Часть 18-42. Квалификационные и приемные испытания для систем электроизоляции, стойких к частичному разряду, типа II, используемых во вращающихся электрических машинах с питанием от преобразователей источника напряжения)

IEC 60085 Electrical insulation - Thermal evaluation and designation (Электрическая изоляция. Классификация по термическим свойствам)

IEC 60505 Evaluation and qualification of electrical insulation systems (Оценка и квалификация систем электрической изоляции)

IEC 62539 Guide for the statistical analysis of electrical insulation breakdown data (Руководство по статистическому анализу данных о пробоях электроизоляции)

     3 Общее описание методов испытаний

     3.1 Отношение к другим стандартам

Необходимо следовать принципам IEC 60034-18-1 и IEC 60505, если рекомендации или предложения этой части не утверждают обратного.

     3.2 Методы испытаний

Испытания могут проводиться в виде полной многофакторной нагрузки или в виде определения одной характеристики, включая одновременное использование нагрева и напряжения. Метод определения одной характеристики обеспечивает сравнение только при одной комбинации термической и электрической нагрузки. Он дает меньше информации о рабочих характеристиках испытуемой системы, однако этого может быть достаточно в некоторых случаях, например при оценке второстепенных изменений в системе изоляции (см. пункт 5.5). Данный метод также может использоваться в качестве аттестационного испытания для существующей или проверенной системы изоляции.

     3.3 Эталонная система изоляции

Эталонная система изоляции должна испытываться при помощи метода испытаний, эквивалентного использованному для испытуемой системы в той же лаборатории и на таком же испытательном оборудовании. Эксплуатационные характеристики эталонной системы изоляции должны быть установлены из опыта эксплуатации при стандартных рабочих условиях.

     3.4 Характеристики методов испытаний

3.4.1 Общие характеристики

Как правило, испытания производятся циклами. Каждый цикл состоит из старения, нагрузки и подцикла диагностических испытаний.

3.4.2 Подцикл старения

Подцикл старения включает в себя одновременное подвергание термической и электрической нагрузкам.

3.4.3 Нагрузка и подцикл диагностических испытаний

Данный подцикл включает в себя механическую нагрузку и испытание на влагостойкость. Затем, если есть необходимость, следуют испытания под напряжением и другие диагностические испытания. При выборе значений параметров для данного подцикла следует пользоваться комплексом эталонных условий эксплуатации (см. пункт 3.8) в качестве руководства. Операции в данном подцикле выполняются в порядке, представленном в разделе 6.

     3.5 Средства нагрева и определение уровня термической нагрузки

3.5.1 Методы нагрева

Образцы должны нагреваться со скоростью, типичной для стандартных условий эксплуатации. Могут использоваться любые подходящие средства нагрева, например:

a) полное помещение в термошкаф;

b) нагревание проводников током высокого напряжения;

c) приложением нагревающих пластин к корпусной изоляции.

Предпочтителен способ с), так как он позволяет лучше контролировать температуру образца на протяжении испытания и допускает независимое охлаждение на участке регулирования нагрузки (см. пункт 3.6). Возможно, во время старения при подаче высокого напряжения потребуется удаление газов (NO и О).

3.5.2 Уровень термической нагрузки

Где позволяет практика, уровень термической нагрузки определяется как средняя температура проводника в центральной части секции с пазами. Там, где практические соображения не диктуют необходимости точно измерять эту температуру, можно использовать температуру внешней поверхности главной изоляции в середине секции с пазами, если проводник не является источником тепла.

Метод, используемый для измерения уровня термической нагрузки, должен быть одинаковым для испытуемой и эталонной систем. Когда используется нагрев в термошкафу, его температура может стать подходящей величиной для оценки термической нагрузки, но при условии, что он аттестован для метода, представленного в подпункте 3.5.3.

Если термическая нагрузка обеспечивается током, температура проводника, полученная путем измерения сопротивления, может стать подходящей величиной для оценки термической нагрузки, но при условии, что были приняты меры для поддержания постоянной температуры в интервале ±5 К между образцами и внутри них.

3.5.3 Методы измерения температуры

Рекомендуется производить измерение температуры в две стадии:

a) в состоянии равновесия только при термической нагрузке;

b) в состоянии равновесия, но после дополнительной электрической нагрузки.

Обе температуры фиксируются для информации, причем более высокая температура определяет уровень термической нагрузки.

Измерение температуры во второй стадии безопаснее всего проводить при помощи метода экстраполированной кривой охлаждения сразу после прекращения электрической нагрузки или при помощи волоконно-оптических сенсоров.

Есть вероятность локального перегрева (например, в области регулировки нагрузки). Такие температуры можно выявить с помощью инфракрасного сенсора. Если в таких местах отказы происходят систематически, то, возможно, нагрузка для старения является слишком высокой для использующейся системы регулирования нагрузки. Данную проблему можно решить, улучшив систему регулирования нагрузки.