ГОСТ IEC/TS 60034-18-41—2014
5.5 Механизм старения изоляции
При низких напряжениях питания применяются проводники с тонкой изоляцией для всыпных или
шаблонных обмоток, а вокруг проводников часто присутствует воздух. Кроме того у всыпной обмотки
первый и последний витки одной или нескольких катушек могут располагаться рядом друг с другом. При
достаточном напряжении между витками или между витком и заземленным элементом машины, или
между витком и другой фазой воздушный промежуток может пробиться (произойдет искровой разряд).
Поскольку в целом изоляция остается неповрежденной, это явление называется частичным разрядом
(ЧР). Электроны и ионы, образовавшиеся в результате ЧР. будут воздействовать на сам проводник и его
изоляцию.
Во всыпных обмотках изоляция проводника представляет тонкую органическую пленку. При
воздействии ЧР эта пленка подвергается эрозии, что приводит к повреждению изоляции и короткому
замыканию в катушке. При работе машины внешне ЧР проявляются в виде вмятин в изоляции и бе
лого порошкообразного налета. В высоковольтных обмотках изоляция также может быть подверже на
ЧР. но конструктор может применить изоляционные материалы, которые противостоят
разрушению изоляции.
Другим фактором, который может повлиять на срок службы изоляции, является ее нагрев из-за по
вышенных диэлектрических потерь, вызванных высокими частотами, связанными с формой напряже
ния преобразователя. Как частота повторения импульсов, так время его нарастания, приводят к
дополнительному нагреву из-за роста диэлектрических потерь в изоляционных материалах. Наиболее
опасными с этой точки зрения являются пазовая и межслойная изоляция.
6
Типы
и з о
л
я ц и и
электрических машин
Типы изоляционных систем определены стандартом IEC 60034-18-41 и IEC 60034-18-42. Для изо
ляционной системы типа I в течение срока службы не ожидается воздействия ЧР (см. рисунок 8). Для
изоляционной системы типа II желательно так выбирать материалы, чтобы она смогла в течение срока
службы противостоять воздействию ЧР (см. рисунок 9). Машины с номинальным действующим напря
жением не выше 700 В могут иметь изоляцию типа I или II. При напряжениях свыше 700 В обычно приме
няют изоляцию типа II. Производители обычно назначают номинальное напряжение, исходя из частоты
сети, что предполагает частоту 50 или 60 Гц при синусоидальной форме напряжения. В случае питания
машины от преобразователя обычное определение номинального напряжения неприменимо, хотя про
изводители все еще могут назначать номинальное напряжение для частоты 50 или 60 Гц. записывая его на
табличке машины. Номинал при работе от преобразователя должен определяться для изоляционной
системы с использованием классификационных параметров, по которым проводятся испытания. Номи
нальное напряжение при частоте сети, которое устанавливает производитель, непригодно при питании
машины от преобразователя. Классификация изоляции типа I определяет отсутствие ЧР при проведе нии
испытаний, описанных в настоящем стандарте.
7 Категории напряжений для изоляционных систем типа I при питании
от преобразователя
Разработчик электропривода должен установить для разработчика двигателя значение напряже
ния. которое может появиться на зажимах машины. Эти данные должны быть включены в закупочную
спецификацию наряду с традиционными данными, такими как номинальное напряжение, класс нагре-
востойкости изоляции, влажность идр. Особо должны бытьотмечены следующие предельные значения
параметров напряжения на зажимах машины (частота повторения импульсов не считается критическим
параметром для изоляционной системы типа I):
a) пиковое (импульсное) напряжение Up, которое может появиться на зажимах машины. Для ма
шин со всыпными обмотками по умолчанию значениями Upмогут служить пиковые напряжения, приве
денные в IEC 60034-25 на рисунке 18;
b
) время нарастания импульса tr
В таблице 3 приведена степень влияния параметров, характеризующих форму напряжения ин
вертора. на элементы изоляционной системы I. Отметим, что критическое влияние на межвитковую
изоляцию оказывает комбинация времени нарастания импульса и имеющий место скачок напряже
ния.
9