變壓器絕緣系統(tǒng)

變壓器絕緣系統(tǒng)

TransformerEIS目前一頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點Contents目錄Contents目錄什么是絕緣系統(tǒng)及認證二.安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求三.如何選擇變壓器絕緣等級四.如何判斷是否符合絕緣系統(tǒng)目前二頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)概念絕緣系統(tǒng)是用于電氣設備的、由兩種或兩種以上的絕緣材料組成的緊密組合體，在經(jīng)過廣泛的測試之后，證明這些絕緣材料組合在一起，在長期承受不超過該絕緣系統(tǒng)等級所限定的溫度時，都不會發(fā)生絕緣性能的明顯減弱。適用范圍變壓器、馬達電機、電感、水泵、繼電器、鎮(zhèn)流器等線圈類零件絕緣材料漆包線、骨架、絕緣膠帶、擋墻膠帶、引線、套管、凡立水等目前三頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)溫度等級絕緣系統(tǒng)有明確的溫度等級區(qū)分，目前最廣泛使用的就是UL的絕緣系統(tǒng)因此我們通常所說的絕緣系統(tǒng)都是指依據(jù)標準UL1446來劃分的絕緣系統(tǒng)；IEC也有絕緣材料溫度等級評定的類似標準IEC60085(GB11021)，其中并無“絕緣系統(tǒng)溫度等級”而是稱作“電氣絕緣的耐熱等級”；此外在信息技術類設備通用標準IEC/UL60950-1以及UPS專用標準UL1778與IEC62040-1-1中定義溫升限值時也曾列出類似的絕緣溫度等級，但都大同小異。目前四頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)溫度℃等級代碼UL1446IEC60085IEC/UL60950-1UL1778IEC62040-1-190NAYNANANA105NAAAAA120EEEEE130BBBBB155FFFFF180HHHHH200N200200CC220R220220NN240SNANARPOVER240CNANANANA250NA250250NANA絕緣系統(tǒng)溫度等級劃分比較目前五頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)明白什么是絕緣系統(tǒng)了嗎？目前六頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)認證絕緣系統(tǒng)的每個溫度等級都需通過標準所要求的各項嚴格測試來進行評定和確認，確認完成后給出符合性證明，并對此評定過的絕緣系統(tǒng)材料進行管控及定期檢查，此過程一般是由認證機構（一般均指UL）來執(zhí)行，稱為絕緣系統(tǒng)認證。認證標準UL1446:SystemsofInsulatingMaterials–GeneralIEC60085:ThermalEvaluationandClassificationofElectricalInsulationGB11021-89:電氣絕緣的耐熱性評定和分級什么是絕緣系統(tǒng)認證目前七頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)認證絕緣系統(tǒng)認證所考慮的因素單項材料的性能整個系統(tǒng)材料的兼容性或相匹配性特定溫度環(huán)境下的化學反應某些條件下可能釋放破壞性氣體不同生產(chǎn)商不同材料的差異性排除可能性或將其限制在某個可接受的范圍特點逐項添加，非一次完成作用因素復雜，測試周期長，費用昂貴。目前八頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點什么是絕緣系統(tǒng)認證認證類別認證絕緣系統(tǒng)--OBJS2真正逐項進行絕緣材料的絕緣系統(tǒng)測試和驗證項目龐大費用昂貴周期漫長通常為大型的絕緣材料生產(chǎn)商,如3M、杜邦等?？截惤^緣系統(tǒng)—OBJY2由OBJS2企業(yè)授權使用其絕緣系統(tǒng)中的材料由UL對所用材料是否符合某個OBJS2進行鑒定建立UL檔案,并進行定期工廠審查通常為應用絕緣材料的中小企業(yè),如變壓器生產(chǎn)商。目前九頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點溫升要求在安規(guī)標準UL1778/IEC62040-1-1中，對不同絕緣系統(tǒng)等級的材料都規(guī)定了相應的最大溫度限值，如下：PARTMaximumtemperaturebyresistancemethod(bythermocouplemethod)Insulation,includingwindinginlsulation

ofclassA105material100(90)ofclassE120material115(105)ofclassB130material120(110)ofclassF155material140(130)ofclassH180material165(155)ofclassC200material175(165)ofclassN220material190(180)ofclassR250material210(200)安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求目前十頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點溫升的判定散熱量隨溫度進行調整的產(chǎn)品若產(chǎn)品設計為根據(jù)溫度來調整散熱量，例如風扇轉速隨溫度升高而增大，

以便控制溫度不會上升到太高，那么可以在產(chǎn)品規(guī)格所定義的環(huán)溫范圍內

的最不利條件下（見注1&注2），進行溫升測試。此時最大溫度限值即為Tmax，即實測溫度不應超出Tmax:T≤Tmax注1：為找到每個元件的最大溫度T，可能需在不同Tamb下做多個測試。注2：對不同元件的最不利溫度條件Tamb可能也不相同。安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求目前十一頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求散熱量不隨溫度進行調整的產(chǎn)品若產(chǎn)品散熱量不隨溫度進行調整的產(chǎn)品，則也允許使用以上Tmax直接判定，但須注意以上的溫升測量需在最不利環(huán)溫條件下進行，不同元件的最不利環(huán)溫可能不同，因此可能需要在許多不同的環(huán)溫Tamb條件下進行多次測試。T≤Tmax+Tamb–Tma(其中T為實測溫度，Tmax為標準規(guī)定的溫度限值，Tamb為實測環(huán)溫，Tma為產(chǎn)品規(guī)格定義的最大環(huán)溫與25℃兩者取最大)目前十二頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求認證風險如果變壓器材料的組合未獲得任何絕緣系統(tǒng)認證，則無論其采用何種溫度的材料，在整機安規(guī)認證(尤其是UL認證)時對其溫升限值將一律按最低級別即ClassA105℃來考慮,這樣容易造成溫升不過。安規(guī)設計當變壓器的溫升或過載超過了某個溫度等級的要求時，還可以通過只更改變壓器的絕緣系統(tǒng)來達到更高溫度要求，而無需更改變壓器設計，同時也為產(chǎn)品順利通過認證提供了益處。目前十三頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點安規(guī)對變壓器的絕緣系統(tǒng)要求變壓器應根據(jù)其實際工作所能達到的最大溫升來選用正確的溫度等級及符合其相應等級絕緣系統(tǒng)的材料。這包括：正確選擇規(guī)格書中的絕緣等級所用各項絕緣材料必須具UL認證所用絕緣材料的組合須符合UL絕緣系統(tǒng)認證目前十四頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級如何確定變壓器所需的“絕緣等級”第一步：測量最大溫升模擬能使變壓器達到最大溫升的正常工作條件并實時監(jiān)測變壓器溫升和環(huán)境溫度直達溫度穩(wěn)定記錄此最大變壓器溫度T和最大環(huán)境溫度Tamb。注：以散熱不隨溫度進行調整的產(chǎn)品為例測試條件為變壓器正常工作條件，不含異常條件；變壓器溫升測量點包括磁芯、線圈、內部、外部等所有可能產(chǎn)生最高溫度的點；溫度穩(wěn)定狀態(tài)一般至少需維持半小時以上。目前十五頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級第二步：計算最大溫升限值條件

根據(jù)下式計算所需絕緣等級最大溫度限值應滿足的條件：T≤Tmax+Tamb–TmaTmax≥T+Tma–Tamb其中T—第一步中實際測得的最大變壓器溫度Tamb—第一步中實際測得的最大環(huán)境溫度Tmax—標準中對不同絕緣等級材料所規(guī)定的最高溫度Tma—變壓器所處的整機產(chǎn)品制造商技術規(guī)范允許的最高環(huán)境溫度或25℃，

兩者取較大者。目前十六頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級第三步：確定絕緣等級根據(jù)計算所得的Tmax范圍及下表判斷所需的絕緣等級：注:上表依據(jù)UL1778(2005),且假設采用熱電偶法測量溫升。絕緣等級Tmax(℃)標準中所規(guī)定的最大溫度CLASSA(105℃)90CLASSB(130℃)110CLASSF(155℃)130CLASSH(180℃)155CLASSH+(200℃)165目前十七頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級舉例假設：實際測得的環(huán)境溫度Tamb=22℃

整機規(guī)定的最大環(huán)境溫度Tma=40℃

變壓器實際測得的最大溫度T=93℃

試問，該變壓器應選的絕緣等級為何？解答根據(jù)式子Tmax≥T+Tma–Tamb有Tmax≥93+40-22=111℃

因此，根據(jù)上表，該變壓器應選CLASSF155℃等級的絕緣系統(tǒng)，其對應Tmax

為130℃，可滿足實際需求。目前十八頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級如何確定變壓器所需的“絕緣等級”第一步：根據(jù)實際使用所需溫度選擇相應的絕緣系統(tǒng)溫度等級；第二步：根據(jù)以上選擇進行判斷：

若選擇為CLASSB(130℃)或以上，則除要求變壓器各項材料具UL認證外，還必須要求供應商提供相應溫度等級的“絕緣系統(tǒng)”認證證書。若選擇為CLASSA(105℃)，則只要求變壓器各項材料具UL認證不要求符合絕緣系統(tǒng)。當然，該變壓器各項材料的耐溫必須在105℃以上。目前十九頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級第三步：檢查各項絕緣材料是否符合UL認證及其UL認證號是否正確真實需核對的項目包括絕緣材料生產(chǎn)廠商、型號、耐溫等。目前二十頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點如何選擇變壓器絕緣等級第四步：核對該變壓器所用材料是否都在絕緣系統(tǒng)材料清單中包含，若發(fā)現(xiàn)有不包含項，則可判定材料組合不符合絕緣系統(tǒng)認證，必須立即更換正確的材料目前二十一頁\總數(shù)二十三頁\編于二十點www.ZZ變壓器規(guī)格書中的“絕緣系統(tǒng)”標示變壓器規(guī)格書中標示了某絕緣系統(tǒng)，即視為向客戶承諾該變壓器符合該絕緣系統(tǒng)對應的絕緣等級，并且嚴格按照該絕緣系統(tǒng)的材料清單用料；產(chǎn)品上通過印字或標簽標示絕緣系統(tǒng)，即說明該變壓器符合該絕緣系統(tǒng)對應的絕緣等級，并且嚴格按照該絕緣系統(tǒng)的材料清單用料；絕緣系統(tǒng)的標示和使用受到認證公司的監(jiān)督。