Страница 2: ГОСТ 10518-88. Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость (46893)

При испытании готовых изделий или макетов путем пропускания тока применяют устройства для непрерывного измерения температуры обмоток или других токоведущих частей, соприкасающихся с изоляцией, или же, если это невозможно, проводят измерение температуры обмоток не менее шести раз в сутки, при этом допускается кратковременное отключение изделия от источника тока.

4.14. Если в испытательный цикл введено увлажнение, то для образцов систем изоляции режимы увлажнения выбирают в соответствии с ГОСТ 21126-75.

Системы изоляции изделий категорий 1, 2 по ГОСТ 15150-69 испытывают по режимам, предусмотренным для категории 5.

При испытании систем изоляции изделий категорий 1, 2 и 5 по ГОСТ 15150-69 или изоляции изделий категории 3 на напряжение до 2000 В включительно относительная влажность должна быть 100% с конденсацией влаги на обмотке, а при испытаниях систем изоляции изделий категории 3 на напряжение свыше 2000 В - (93±3)% без конденсации влаги.

4.15. При включении в испытательный цикл механических воздействий в стандартах на методы испытаний конкретных систем изоляции должны быть указаны их интенсивность, направление и время действия.

Интенсивность механических воздействий при испытании должна несколько превышать интенсивность при эксплуатации. При выборе интенсивности и времени действия механических воздействий при испытании систем изоляции должны учитываться требования ГОСТ 17516-72.

Интенсивность механических воздействий может значительно превышать интенсивность механических воздействий в эксплуатации только в том случае, если известна закономерность изменения ресурса от интенсивности механических воздействий.

4.16. Для систем изоляции электротехнических изделий за критерий отказа принимают пробой при воздействии испытательного напряжения. Значение испытательного напряжения выбирают в зависимости от функции, которую материалы выполняют в конструкции и (или) исходя из напряжения, которому изоляция подвергается в изделии. Значение испытательного напряжения должно быть достаточным для установления критической степени деструкции изоляции, но не являться старящим.

При выборе испытательных напряжений при необходимости учитывают размерный фактор и величины отклонений напряжения от номинального. Если на системы изоляции в эксплуатации могут воздействовать различные виды напряжений (например, длительное действующее рабочее напряжение и кратковременные перенапряжения), то в стандартах на методы испытаний конкретных систем изоляции могут быть указаны несколько значений испытательных напряжений различных видов.

Длительность приложения испытательного напряжения и на какой стадии цикла оно прикладывается должны быть указаны в стандартах на методы испытаний конкретных систем изоляции. В частности, если испытание напряжением проводится после таких воздействий, влияние которых изменяется во времени, должно быть оговорено время, в течение которого после указанного воздействия должно быть приложено испытательное напряжение.

Для систем изоляции неэлектротехнических изделий за критерий отказа принимают пробой при воздействии испытательного напряжения или изменение других параметров (например, удельного объемного сопротивления, волновых параметров, тангенса угла диэлектрических потерь или же механической прочности), если этими критериями в большей степени, чем приложенным напряжением, определяется работоспособность системы изоляции.

4.17. При выборе критерия отказа учитывают фиксированное значение измеряемого параметра, а не степень его изменения по отношению к исходному значению. При исследовании систем изоляции для которых в различных видах изделий критичными могут быть разные уровни измеряемого параметра, рекомендуется в качестве критерия отказа принимать несколько уровней параметра и соответственно определять разные ресурсы.

Допускается при сравнении комбинаций материалов использовать при выборе критерия степень изменения измеряемого параметра по отношению к исходному значению. При этом следует учитывать, что этот способ может привести к необоснованной отбраковке образцов с более высокими начальными значениями параметра, но с несколько большей скоростью его изменения. За исходное значение параметра при этом способе принимают (если иное не установлено в стандартах на испытания конкретных материалов) среднее арифметическое результатов испытаний не менее 10 образцов, подвергнутых термообработке при наименьшей температуре старения в течение 48 ч.

4.18. При испытании систем изоляции отказом образца считают первый отказ любого компонента системы.

Допускается продолжение испытаний образца для оценки поведения остальных компонентов. При этом принимают во внимание возможность частичного повреждения остальных компонентов при отказе первого. Ресурс этих остальных компонентов учитывают отдельно и не включают в ресурс образца.

В тех случаях, когда необходимо получить данные по одному компоненту системы изоляции, допускается усиление других компонентов, не влияющих на нагревостойкость изучаемого компонента в системе изоляции.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

5.1. Результаты испытаний выражают в виде математической зависимости ресурса L от температуры T (К).

                                                                  (1)

или                                                             (2)

где А, В, А??, В?? - постоянные коэффициенты.

Рекомендуется также выражать результаты в виде графика нагревостойкости.

Необходимо учитывать, что для каждого электроизоляционного материала или системы изоляции может быть получено более одной зависимости ресурса от температуры, при этом каждая из зависимостей определяется выбранными критериями, их уровнями, а также видами, уровнями и способами приложения испытательных воздействий.

Под ресурсом L понимают ресурс образца материала или системы изоляции или ресурс материала или системы изоляции в изделии.

5.2. По результатам ускоренных испытаний проводят экстраполяцию результатов в область заданных температур эксплуатации и (или) заданных ресурсов L. Экстраполяцию следует проводить не более чем на 50% разности между максимальным и минимальным значениями испытательных температур в масштабе 1/T. Допускается расширять средние пределы экстраполяции, если в результате изучения механизма возникновения отказа выявлено, что в расширенных пределах не должно происходить изменения коэффициентов формул (1) или (2), или при выполнении условий п. 4.8.

5.3. Экспериментальные данные для получения аналитической зависимости между ресурсом L и температурой обрабатывают по методу наименьших квадратов с вычислением среднего логарифмического ресурса L, коэффициентов зависимостей (п. 5.1), нижних доверительных границ для среднего и, если требуется, нижних доверительных границ для гамма-процентных ресурсов, температурных индексов, и температур, характеризующих нагревостойкость.

Типовые графики зависимости от температуры среднего ресурса системы изоляции электрических машин и аппаратов приведены в приложении 3.

Метод расчетов приведен в приложениях 4, 5.

Пример обработки экспериментальных данных приведен в приложении 6.

5.4. Если зависимость среднего ресурса L от температуры, определяемая по приложению 4 и вычисленная по формуле (2), резко отлична от линейной, то для окончательного установления нагревостойкости материалов или систем изоляции проводят дополнительно испытания при одной или более значениях испытательных температур, не совпадающих с прежними, причем нижнее значение испытательной температуры не должно отличаться от температуры, характеризующей предполагаемый температурный индекс или класс нагревостойкости, более чем на 20°С (рекомендуется, чтобы дополнительные значения лежали между первоначальными). При этом рекомендуется проводить параллельные испытания материалов и систем изоляции, характер зависимости ресурса которых от температуры не вызывает сомнений.

Допускается не проводить дополнительных испытаний, если первоначальные испытания проводились не менее чем при четырех значениях испытательных температур и при соблюдении остальных требований в части общего числа и интервалов значений температуры. Экспериментальные данные в соответствии с п. 5.3 обрабатывают в этом случае по линейной части зависимости логарифма ресурса от величины обратной абсолютной температуры, причем не менее чем по трем экспериментальным точкам, поочередно исключая из рассмотрения более высокие значения температуры.

5.5. За температуру, характеризующую нагревостойкость системы изоляции, или за температурный индекс материала принимают температуру, полученную путем экстраполяции по п. 5.2 и соответствующую единому стандартному ресурсу, базовому для данной группы однотипных материалов систем изоляции. При этом для каждого электроизоляционного материала при одном и том же базовом ресурсе могут быть получены разные температурные индексы в зависимости от толщины и (или) значений критериев отказа.

Для систем изоляции базовый ресурс определяют на основании требований, предъявляемых к изделию, и результатов испытаний системы изоляции по стандартам на методы испытаний конкретного типа системы изоляции.

При определении указанного базового ресурса испытаниям подвергают систему изоляции, целиком состоящую из изоляционных материалов, нагревостойкость которых не вызывает сомнений (базовая система).

Рекомендуется, чтобы класс нагревостойкости выбранной для этой цели системы изоляции соответствовал предполагаемому классу нагревостойкости испытуемой системы изоляции, а по остальным свойствам выбранная для определения базового срока система изоляции была возможна более близка к испытуемой.

Этот базовый ресурс указывают в стандарте на испытания конкретного типа системы изоляции, за исключением случаев, указанных в пп. 5.6 и 5.7.

Для определения базового ресурса образца материала допускается применять такую же методику, как для систем изоляции.

5.6. В отдельных технически обоснованных случаях допускается в стандарте на испытания конкретного типа системы изоляции не указывать единого базового ресурса, а руководствоваться требованиями п. 5.7.

5.7. До разработки указанных в пп. 5.5 и 5.6 стандартов на методы испытаний конкретного типа систем изоляции и определения соответствующих стандартных базовых ресурсов следует определять температуру, характеризующую нагревостойкость, путем проведения сравнительных параллельных испытаний, причем для сравнения используют аналогичную систему изоляции, нагревостойкость которой однозначно установлена путем длительных испытаний или опыта эксплуатации. Тип этой системы изоляции должен быть согласован с предполагаемым заказчиком и базовой организацией по стандартизации электроизоляционных материалов и указан в программе испытаний, утвержденной в установленном порядке, рекомендуется согласовать тип этой системы с другими заинтересованными организациями.

5.8. Систему изоляции относят к данному классу нагревостойкости, если полученная согласно пп. 5.5 или 5.7 температура не ниже, чем температура данного класса, и не выше, чем температура следующего, более высокого класса за вычетом 1°С. Под температурой класса понимают температуру, соответствующую классу нагревостойкости по ГОСТ 8865-87.

Полученные указанным методом и соответствующие данным табл. 2, приложения 2 типовые графики зависимости от температуры ресурсов систем изоляции электрических машин и аппаратов с обмоткой из круглых проводов с эмалевой, эмалево-волокнистой или волокнистой изоляцией приведены в приложении 3.

5.9. Если результаты испытаний используют для установления режима ускоренных контрольных испытаний при одном значении температуры, коэффициент ускорения испытаний определяют по ГОСТ 21126-75, при этом под э понимают базовый ресурс для системы изоляции или материала.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПОЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ, ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В СТАНДАРТЕ

Система изоляции - изоляционный материал или совокупность изоляционных материалов, рассматриваемых вместе с относящимися к ним токоведущими частями, применительно к отдельному типу, типоразмеру или части электротехнического изделия.

Нагревостойкость системы изоляции - способность системы изоляции выполнять свои функции при воздействии на каждый материал, входящий в данную систему изоляции, рабочей температуры в течение времени, сравнимого с расчетным сроком нормальной эксплуатации изделий, при обусловленных (аналогичных эксплуатационным) величинах остальных эксплуатационных воздействий.

Температура, характеризующая нагревостойкость системы изоляции - предельно допустимая в наиболее нагретом месте системы температура при работе системы изоляции в нормальных для данного вида электротехнических изделий эксплуатационных условиях и при ресурсах, сравнимых с ресурсами электротехнических изделий общего применения.

Ресурс материала, системы изоляции в изделии - суммарное время, в течение которого материал, система изоляции могут выполнять свои функции в работающем изделии.

Ресурс образца материала, системы изоляции - по ГОСТ 21126-75.

График нагревостойкости систем изоляции - графическое изображение зависимости логарифма ресурса системы изоляции от обратного значения абсолютной температуры.

Критерий отказа - по ГОСТ 21126-75*.

Критическое значение критерия отказа - по ГОСТ 21126-75**.

Коэффициент ускорения испытаний - по ГОСТ 21126-75.

* В некоторой нормативно-технической документации - проверяемая характеристика или характеристический показатель.

** В некоторой нормативно-технической документации - критерий конечной точки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ТЕРМИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ В КАЖДОМ ЦИКЛЕ ПРИ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЯХ НА НАГРЕВОСТОЙКОСТЬ

Таблица 1

Температура, °С