ГОСТ IEC/TS 60034-18-42—2014
U — периодически прикладываемое импульсное напряжение;
п — коэффициентувеличения напряжения.
Для получения требуемой зависимости срока службы (логарифмический масштаб времени) от
приложенного напряжения, втри иболее раз превышающегорасчетное, можетпонадобиться специаль
ная методика. Испытательное напряжение следует выбирать таким образом, чтобы время до пробоя
изоляции находилось вдиапазоне 100—3000 ч. Предлагаемую и референтную изоляционные системы
следует испытывать при одинаковых условиях, которые могут осуществляться при предварительно
определенной форме напряжения. Статистический анализ результатов для определения срока службы
при каждомизиспытательных напряжений следует проводить всоответствии с IЕС 62539. Коэффициент
увеличения напряжения равен наклону линии регрессии (см. IEC 60216-3). Срок службы предлагаемой
изоляционной системыдолжен быть, покрайней мере,равен таковому для референтной системы, испы
танной при частоте50 или60 Гцидля которой показано, чтоонаимеет приемлемый срок службы. Эквива-
лентирование обеспечивается частичным перекрытием 90 % доверительных интервалов сроков
службы и коэффициентов увеличения напряжения для зависимостей сроков службы предлагаемой и
референтной систем при времени старения не менее 1000 ч. Невозможность получения линейной рег
рессии влогарифмических координатах пообеим осям указывает на изменение механизма старения во
время испытаний.
Во многих работах показано, что на витковую и корпусную изоляцию не оказывает существенного
влияниячастота напряжения, умноженная на частоту импульсов, или число циклов напряжения до про
боя. Поэтому во многихслучаяхдля расчета ожидаемого срока службы при заданной величине пикового
напряжения можно использовать следующую формулу
* * - * .,№
где L2— срок службы при частоте f2,
L, — срок службы при частоте Г,
Комбинация частоты инапряжения для времени старения приводит к следующей формуле
WW(U,IU2T W ).
где Lr2U2— срок службы причастоте f2инапряжении U2;
Ln u
1
— срок службы при частоте Г,и напряжении Ur
Использование этойформулы позволяетпроводитьиспытание витковой икорпусной изоляции при
разных напряженияхичастотах. Существует экспериментальноеподтверждение справедливости тако
го приближения при расчете срока службы для синусоидального и импульсного напряжения при часто
тахдо 1 кГц. Однако для более высоких частот, которые применяются вотдельных системах, значение
показателя степени п в зависимости от частоты следует определять в соответствии с Приложением В.
Если значение п не известно, то грубые расчеты могут осуществляться на базе известного диапазона
изменения п для изоляции, выполненной на основе «слюда-эпоксидиая смола». Этот диапазон равен
10—12. Доминирующим фактором электрического старения изоляции является межпиковое напряже
ние при основной частоте. Оно не совпадает с межликовым напряжением, полученным из разложения
питающего напряжения врядФурье. Для изоляционных систем при питании от преобразователей старе
ние зависит и от скачков напряжения. Однако, поскольку большинство преобразователей, используе
мых с изоляционными системами типа II, являются, по крайней мере, трехуровневыми, влияние на
процессстарения оказывается менее существенным, чем при использовании двухуровневых преобра
зователей. благодаря меньшему межпиковому напряжению при частоте импульсов. Тем не менее, воз
можно необходимо принимать во внимание меньшее влияние на процесс старения межпикового
напряжения на частоте импульсов. Это можно учесть, используя методику, приведенную в Приложе
нии В наоснове приведенной выше общей формулы срока службы.
Расчет вкладаимпульсов напряжения впроцессстарения начастоте их повторения для значений п
вдиапазоне от 8 до 12 для различных коэффициентов перенапряжения приведен втаблице В.1 приме
нительно к трехуровневым преобразователям. Для современной практики частота повторения импуль
сов 1 кГц является репрезентативной. Для п > 10 вклад частоты импульсов напряжения в процесс
старения изоляции незначителен при частоте до 1 кГц.
9.3 Использование данных о сроке службы изоляции при частоте 50 или 60 Гц для
прогнозирования срока службы при питании от преобразователя
Типичная кривая времени жизни для изоляционной системытипа II. полученная поиспытаниямпри
повышенном напряжении частотой 50 или 60 Гц, приведена на рисунке 7. Зависимость напряженности
электрического поля в корпусной изоляции (кВ/мм) вфункции времени до ее пробоя (часы) построена в
логарифмических координатах для стержня обмотки статора. Обычно эта зависимость представляет
и