國(guó)內(nèi)電機(jī)絕緣材料和工藝及絕緣結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及分析

管兆杰， 黃慧潔， 康 駿

(上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司上海電器設(shè)備檢測(cè)所，上海 200063)

0 引言

電機(jī)所采用的絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣工藝，不僅涉及到電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和整體結(jié)構(gòu)的布局，還關(guān)系到電機(jī)運(yùn)行的可靠性和運(yùn)行壽命。絕緣系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在很大程度上反映電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)絕緣可靠性提出了更高的要求。為此必須開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新型絕緣材料、合理的絕緣結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的制造工藝和科學(xué)的絕緣試驗(yàn)手段，最大限度地滿(mǎn)足電氣絕緣系統(tǒng)長(zhǎng)期承受電、熱、機(jī)械及各種苛刻運(yùn)行工況的要求。

1 絕緣材料及工藝

我國(guó)絕緣材料行業(yè)是一個(gè)高度分散的行業(yè)，絕緣材料分為電氣絕緣用漆，電氣絕緣用樹(shù)脂浸漬纖維制品，電氣絕緣用層壓制品、卷繞制品、真空壓力浸膠制品和引拔制品，電氣絕緣用塑膠制品，電氣絕緣用云母制品，電氣絕緣用膠粘帶、薄膜、柔軟復(fù)合材料，電氣絕緣用纖維制品，絕緣液體八大類(lèi)。其中電機(jī)用絕緣材料生產(chǎn)企業(yè)有數(shù)百家，遍布全國(guó)，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，對(duì)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)而言材料很難篩選。電機(jī)用絕緣材料中，作為絕緣結(jié)構(gòu)中主要組分的為電磁線、浸漬漆和槽絕緣，其性能和加工工藝對(duì)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)有著決定性的影響，下文將對(duì)這三者的現(xiàn)狀及如何控制其性能質(zhì)量進(jìn)行初步分析。

1.1 電磁線

國(guó)內(nèi)額定電壓為380～690 V的電動(dòng)機(jī)所用標(biāo)準(zhǔn)漆包線大多為兩級(jí)漆膜，其耐電壓強(qiáng)度不夠高，而且多數(shù)漆包線都有小孔。在使用期間出現(xiàn)熱老化，這種漆變得越來(lái)越脆，產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)性增大。目前，國(guó)內(nèi)的電磁線只需生產(chǎn)許可證便可通過(guò)3C安全認(rèn)證，但這并沒(méi)有對(duì)其相應(yīng)的溫度指數(shù)進(jìn)行測(cè)試，所以無(wú)法證明電磁線的溫度指數(shù)是否達(dá)到了對(duì)應(yīng)的需求。

對(duì)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其電磁線應(yīng)根據(jù)GB/T 6109進(jìn)行性能測(cè)試，必須測(cè)試溫度指數(shù)，按GB/T 4074.7或GB/T 4074.8進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于變頻電機(jī)，根據(jù)GB/T 6109測(cè)試常規(guī)性能之外，還要根據(jù)GB/T 21707進(jìn)行耐電暈性能測(cè)試。

1.2 浸漬漆與浸漬工藝

目前國(guó)內(nèi)B、F、H級(jí)浸漬漆分為有溶劑漆和無(wú)溶劑漆。B級(jí)浸漬漆一般用于小功率電機(jī)，而F級(jí)浸漬漆一般用于Y、Y2系列電機(jī)，H級(jí)浸漬漆一般用于冶金、防爆、礦山和鐵道牽引電機(jī)等特種電機(jī)。

對(duì)于傳統(tǒng)的有溶劑浸漬漆，由于含有約50%的溶劑，在烘培過(guò)程中溶劑大量揮發(fā)，固化后，僅有45%的固體含量，繞組間含有大量氣隙;且溶劑一般為苯系的芳香族化合物，存在一定的毒性，固化烘培中污染環(huán)境。無(wú)溶劑浸漬漆具有粘結(jié)性好、滲透填充性好、內(nèi)干性好、固化物整體性好、電機(jī)溫升低、絕緣質(zhì)量高等特性。在討論無(wú)溶劑漆時(shí)，要特別強(qiáng)調(diào)發(fā)展非苯乙烯體系的低揮發(fā)無(wú)溶劑漆。對(duì)于環(huán)氧型無(wú)溶劑樹(shù)脂，在高溫固化時(shí)，也約有20%的揮發(fā)物，同樣不能形成無(wú)氣隙絕緣。低揮發(fā)份聚酯型無(wú)溶劑樹(shù)脂是國(guó)際上第三代浸漬樹(shù)脂，其固化速度快，固化過(guò)程中揮發(fā)物小于5%。采用適當(dāng)?shù)慕n工藝，基本上可以形成“無(wú)氣隙絕緣”。

由上述可以看出，絕緣漆或樹(shù)脂的溫度指數(shù)以及與電磁線的化學(xué)相容性對(duì)電機(jī)絕緣而言至關(guān)重要，但國(guó)內(nèi)絕大部分產(chǎn)品沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)評(píng)定。變頻電機(jī)對(duì)絕緣漆的要求更高，要求其揮發(fā)份越小越好，做到無(wú)氣隙絕緣，提高電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的局部放電起始電壓，提高絕緣結(jié)構(gòu)壽命。

對(duì)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其浸漬漆應(yīng)根據(jù)GB/T 1981.2進(jìn)行性能測(cè)試，溫度指數(shù)根據(jù)GB/T 11028進(jìn)行測(cè)試，并根據(jù) GB/T 17948.2進(jìn)行相容性試驗(yàn)評(píng)定。變頻電機(jī)用絕緣樹(shù)脂在上述評(píng)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)GB/T 7354對(duì)固化后的絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部放電測(cè)試，有效控制絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

1.3 槽絕緣

槽絕緣材料目前使用NHN、NMN、DMD或F級(jí)DMD等由幾種混合物制成。復(fù)合材料一般用于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的槽絕緣，但這類(lèi)材料由于具有有機(jī)性，它們不能耐電暈，不適用于變頻電機(jī)用槽絕緣。

現(xiàn)在NHN、NMN或F級(jí)DMD和薄膜組成的組合絕緣非常普及。表面貼有聚酯絨布的產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先選用，而通常需要的是浸漬處理后全部為F級(jí)的材料。因此，兩層聚酯絨布間夾一層聚酯薄膜的絕緣是一種良好的材料。同其他材料相比，它在吸收樹(shù)脂方面占有優(yōu)勢(shì)。這就意味著，漆或樹(shù)脂流出的危險(xiǎn)性減少，可以實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)線更好的粘接。此外，固化前定子搬運(yùn)期滑動(dòng)減少。槽絕緣、相間絕緣和線圈絕緣最好提高到H級(jí)。采用成本低廉的厚云母絕緣可能是一個(gè)良好的解決辦法。

對(duì)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其槽絕緣應(yīng)根據(jù)GB/T 5591.2進(jìn)行性能測(cè)試，溫度指數(shù)根據(jù)GB/T 11026進(jìn)行測(cè)試。變頻電機(jī)用槽絕緣在上述評(píng)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)GB/T 7354對(duì)槽絕緣進(jìn)行局部放電測(cè)試，有效控制絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

2 絕緣結(jié)構(gòu)

電氣設(shè)備的運(yùn)行壽命通常由其電氣絕緣結(jié)構(gòu)(也稱(chēng)作電氣絕緣系統(tǒng))的壽命來(lái)確定，絕緣結(jié)構(gòu)的好壞決定著電機(jī)的壽命，同時(shí)也是電機(jī)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。

隨著全球能源緊張，新能源技術(shù)、新材料、新工藝的快速發(fā)展，電機(jī)正處于高能效、節(jié)能的發(fā)展階段，對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)的要求也與傳統(tǒng)的大不一樣，如果沒(méi)有一個(gè)權(quán)威專(zhuān)業(yè)的認(rèn)證體系，產(chǎn)品的安全性和可靠性得不到保障，將會(huì)大大制約我國(guó)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展，使電機(jī)在發(fā)展轉(zhuǎn)變的過(guò)程中投入巨大的成本。

新型電機(jī)中最具代表性的就屬變頻電機(jī)。采用交流變頻調(diào)速電機(jī)比直流調(diào)速電機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)際上變頻調(diào)速傳動(dòng)裝置以每年13%～16% 的增長(zhǎng)率發(fā)展，并有逐步取代大部分直流調(diào)速傳動(dòng)裝置的趨勢(shì)。由于以恒頻、恒壓電源進(jìn)行工作的普通異步電機(jī)應(yīng)用于變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，存在著很大的局限性，國(guó)外發(fā)展了根據(jù)使用場(chǎng)合和使用要求而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用變頻交流電動(dòng)機(jī)。例如，有低噪聲、低振動(dòng)用的電機(jī)，有提高低速轉(zhuǎn)矩特性的電機(jī)，有高速電機(jī)，有帶測(cè)速發(fā)電機(jī)的電機(jī)及矢量控制電機(jī)等。在交流變頻電動(dòng)機(jī)的推廣應(yīng)用過(guò)程中，曾出現(xiàn)大批交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)絕緣早期損壞的情況。許多交流變頻電機(jī)運(yùn)行的壽命只有1～2年，有的只有幾個(gè)星期，甚至在試運(yùn)行中電機(jī)絕緣就出現(xiàn)損壞。

電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)破壞一般是由于老化引起絕緣失效。

(1)熱老化。以電纜、導(dǎo)線為例，隨著溫度升高，絕緣體變軟，其抗剪強(qiáng)度就會(huì)喪失。在高溫下如果被其他物體擠壓，則絕緣體有可能會(huì)發(fā)生塑變甚至使導(dǎo)體外露最終釀成短路;當(dāng)溫度超過(guò)絕緣體的額定值時(shí)，將導(dǎo)致絕緣退化(壽命縮短)，還可能造成塑變或炭化，引起過(guò)度退化;因過(guò)熱而老化并硬化的絕緣體如受到彎曲，就有可能出現(xiàn)裂紋。若溫度低于絕緣體的額定值，如果冷導(dǎo)線或電纜受到劇烈彎曲或沖擊時(shí)，絕緣體也會(huì)破裂。

(2)電氣老化。當(dāng)絕緣材料承受高壓電場(chǎng)時(shí)，絕緣材料的表面或內(nèi)部空隙會(huì)發(fā)生放電。屢次放電所產(chǎn)生的離子電弧和離子運(yùn)動(dòng)將嚴(yán)重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降。

(3)環(huán)境因素引起的老化。電機(jī)周?chē)谢覊m、腐蝕性氣體、水分、附著的油類(lèi)和放射線等，使其加速老化。由于雜質(zhì)離子的存在更容易產(chǎn)生離子電流和發(fā)生離子碰撞，因此一般的電線等導(dǎo)體表面會(huì)加防護(hù)套或涂防護(hù)漆，一方面起絕緣作用，另一方面可以保護(hù)導(dǎo)體不受周?chē)覊m、氣體的侵蝕。

(4)機(jī)械老化。受起動(dòng)－運(yùn)行－停車(chē)或負(fù)荷變動(dòng)所造成的交變負(fù)荷和交變沖擊的影響，絕緣材料與導(dǎo)電體之間因溫差及膨脹系數(shù)差而產(chǎn)生的反復(fù)應(yīng)力與變形，會(huì)使絕緣性能下降。另外，受電磁力、離心力、振動(dòng)和重力的作用，絕緣劣化也會(huì)加速，這方面尤以轉(zhuǎn)子繞組更明顯。因此，為防止固體電介質(zhì)絕緣失效，應(yīng)避免電介質(zhì)受到振動(dòng)、沖擊、壓力和其他環(huán)境因素所產(chǎn)生的應(yīng)力，防止固體電介質(zhì)變形、移位;應(yīng)使固體電介質(zhì)遠(yuǎn)離酸、堿等腐蝕性很強(qiáng)的液體，或免受強(qiáng)烈射線的照射;電介質(zhì)所處環(huán)境溫度不能過(guò)高，這就要求電氣設(shè)備超負(fù)荷工作時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。此外，應(yīng)盡量避免在不均勻電場(chǎng)使用固體電介質(zhì)，防止固體電介質(zhì)的電擊穿。在選擇絕緣材料時(shí)也應(yīng)有所側(cè)重，比如聚合物絕緣體在高溫環(huán)境下趨向于加速退化，而熱固性塑料絕緣材料如酚醛塑料比ABS、聚碳酸脂、聚丙烯或乙縮醛樹(shù)脂等工作性能好。

(5)氣體電介質(zhì)的預(yù)防。對(duì)于某些電氣設(shè)備內(nèi)部需要真空介質(zhì)的情況，必須確保設(shè)備的嚴(yán)格密封，保持其真空度;保持電介質(zhì)工作環(huán)境無(wú)污染、無(wú)粉塵等顆粒性物質(zhì)。濕氣和污物積聚會(huì)形成腐蝕性物質(zhì)，損害電容器和其他電子元器件。即使是在標(biāo)準(zhǔn)濕度的大氣條件下，濕氣也很可能?chē)@污物積聚起來(lái)。如果不工作時(shí)設(shè)備還要承受潮濕侵蝕，必須有充分的防濕措施(如涂層)來(lái)加以保護(hù)。

絕緣結(jié)構(gòu)的性能取決于絕緣材料之間的相互作用，合適的組合可有效改善絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱性能，絕緣結(jié)構(gòu)只有具備和電機(jī)溫升相應(yīng)的溫度指數(shù)，才能提高電機(jī)的安全運(yùn)行壽命，反之，則會(huì)嚴(yán)重影響電機(jī)的絕緣性能，留下安全隱患。

歐美先進(jìn)國(guó)家，在電機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程中，首先做的工作，就是對(duì)選用的絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐熱性評(píng)定，評(píng)定合格的絕緣結(jié)構(gòu)才能用于電機(jī)的生產(chǎn)，在電機(jī)批量生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)的組分還有一套嚴(yán)格的控制程序。在我國(guó)，除少部分規(guī)模較大的電機(jī)企業(yè)外，大部分企業(yè)對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)未經(jīng)評(píng)定就用于生產(chǎn)，而變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)還沒(méi)有企業(yè)進(jìn)行測(cè)試，其產(chǎn)品安全性存在很大的隱患。

對(duì)于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)GB/T 17948.1或GB/T 17948.2進(jìn)行溫度指數(shù)或相容性測(cè)試。變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)根據(jù)GB/T 22720.1進(jìn)行鑒定，證明結(jié)構(gòu)具備相應(yīng)的溫度指數(shù)和高局放性能，有效控制絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3 絕緣材料及絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)體系

長(zhǎng)期以來(lái)，絕緣結(jié)構(gòu)的耐熱性評(píng)定與考核代表了國(guó)際電機(jī)安全認(rèn)證的最高水準(zhǔn)，具有100多年歷史的美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室(Underwriter Laboratories Inc.，UL)絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證就是很好的證明。

UL安全試驗(yàn)所是美國(guó)最有權(quán)威的，也是世界上從事安全試驗(yàn)和鑒定的較大的民間機(jī)構(gòu)。它是一個(gè)獨(dú)立的、非營(yíng)利的、為公共安全做試驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)。它采用科學(xué)的測(cè)試方法來(lái)研究確定各種材料、裝置、產(chǎn)品、設(shè)備、建筑等對(duì)生命、財(cái)產(chǎn)有無(wú)危害和危害的程度;確定、編寫(xiě)、發(fā)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和有助于減少及防止造成生命財(cái)產(chǎn)受到損失的資料，同時(shí)開(kāi)展實(shí)情調(diào)研業(yè)務(wù)。UL針對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)的判斷標(biāo)準(zhǔn)為UL1446絕緣材料系統(tǒng)－總則 (Systems of Insulating Materials-General)，其中對(duì)于電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的老化評(píng)定及組分的替代規(guī)則，都有嚴(yán)格的控制和測(cè)試方法。絕緣系統(tǒng)的每個(gè)溫度等級(jí)都要經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)UL1446要求的熱老化等來(lái)嚴(yán)格測(cè)試而確定。測(cè)試并非僅對(duì)單個(gè)材料的性能考慮，還要充分兼顧到整個(gè)系統(tǒng)材料的兼容性或相匹配性。因此，系統(tǒng)里會(huì)逐一把測(cè)試或評(píng)估合格的多種類(lèi)及多規(guī)格的材料添加進(jìn)去，系統(tǒng)也由此建立起來(lái)。但UL對(duì)于絕緣結(jié)構(gòu)的研究主要著重于其熱老化性能，目前依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)只有UL1446。但對(duì)于變頻電機(jī)和核電用電機(jī)等新能源領(lǐng)域的產(chǎn)品，僅僅依據(jù)UL1446是不能鑒定電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的。UL目前也只具備傳統(tǒng)工頻供電下的電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)鑒定能力，缺乏對(duì)于新型電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的測(cè)試基礎(chǔ)。

在國(guó)內(nèi)，除部分規(guī)模較大的電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)外，大部分企業(yè)對(duì)絕緣材料未經(jīng)篩選及絕緣結(jié)構(gòu)未經(jīng)評(píng)定就用于生產(chǎn)，其產(chǎn)品安全性存在很大的隱患。目前為止，GB/T 17948體系未強(qiáng)制執(zhí)行，符合中國(guó)國(guó)情的電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證體系尚未建立，沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明的、成熟的材料基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。這使得普通電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在設(shè)計(jì)絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)，無(wú)法根據(jù)自身生產(chǎn)的需要，選擇具有合適的絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行參考，無(wú)法遴選具有合適溫度指數(shù)和其他性能的絕緣材料。

近期，中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心(CQC)通過(guò)了《電機(jī)用絕緣結(jié)構(gòu)性能認(rèn)證規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為《認(rèn)證規(guī)則》)?！墩J(rèn)證規(guī)則》對(duì)于三種不同類(lèi)型的絕緣結(jié)構(gòu)(已被運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明的絕緣結(jié)構(gòu)、按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定過(guò)的絕緣結(jié)構(gòu)、未被運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明且未按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定過(guò)的絕緣結(jié)構(gòu))如何根據(jù)GB/T 17948體系及其他相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行絕緣結(jié)構(gòu)評(píng)定，做出了詳細(xì)規(guī)定，使得國(guó)內(nèi)電機(jī)用絕緣結(jié)構(gòu)的性能認(rèn)證有章可循。

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 17948—2003《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定總則》，已被運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明的絕緣結(jié)構(gòu)是指穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間不少于10年的絕緣結(jié)構(gòu)?！墩J(rèn)證規(guī)則》中規(guī)定，申請(qǐng)此類(lèi)絕緣結(jié)構(gòu)的自愿認(rèn)證，申請(qǐng)人需要提供以下資料:包含主要組分絕緣材料(電磁線、相間絕緣和對(duì)地絕緣及浸漬漆)的型號(hào)、溫度等級(jí)、電性能、機(jī)械性能的認(rèn)證證書(shū)或權(quán)威第三方報(bào)告，以及該絕緣結(jié)構(gòu)穩(wěn)定運(yùn)行10年以上的相關(guān)證明資料。如果無(wú)法提供主要組分材料的性能，則進(jìn)行隨機(jī)試驗(yàn);如果絕緣材料通過(guò)隨機(jī)試驗(yàn)，則認(rèn)可其各項(xiàng)性能。同時(shí)，絕緣結(jié)構(gòu)中的所有組分材料應(yīng)送樣至檢測(cè)機(jī)構(gòu)，用于樣品封存和一致性控制。一致性控制要求分別對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)主要組分材料進(jìn)行紅外光譜圖備份，作為以后絕緣結(jié)構(gòu)組分材料變更或證書(shū)有效期滿(mǎn)重新申請(qǐng)認(rèn)證時(shí)進(jìn)行一致性核驗(yàn)的依據(jù)。在滿(mǎn)足一致性控制要求后，如主要組分絕緣材料性能資料和運(yùn)行資料通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)的審核，該結(jié)構(gòu)即可獲得認(rèn)證證書(shū)。

如果申請(qǐng)人的絕緣結(jié)構(gòu)按GB/T 17948.1—2000《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定 散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程熱評(píng)定與分級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)(或國(guó)際上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如 IEC 60034-18-1、IEC61858、UL1004、UL2111等)評(píng)定合格，只需提供權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)出具的絕緣結(jié)構(gòu)評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告或相關(guān)絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證證書(shū)，即可進(jìn)行自愿認(rèn)證。在滿(mǎn)足一致性控制要求后，如絕緣結(jié)構(gòu)評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告或認(rèn)證證書(shū)通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)的審核，該結(jié)構(gòu)即可獲得認(rèn)證證書(shū)。這樣就避免了某些企業(yè)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證后，為了進(jìn)行CQC的絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證而進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，為企業(yè)快速通過(guò)認(rèn)證提供了方便。

對(duì)于未被運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明且未按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定過(guò)的絕緣結(jié)構(gòu)，申請(qǐng)人應(yīng)先將絕緣結(jié)構(gòu)提供給檢測(cè)機(jī)構(gòu)。檢測(cè)機(jī)構(gòu)將會(huì)將該絕緣結(jié)構(gòu)與絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì)，如果部分組分材料相同，可根據(jù) GB/T 17948.2—2006《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程變更和絕緣組分替代的分級(jí)》中的條款進(jìn)行組分替代，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇下列四種不同的規(guī)程之一進(jìn)行試驗(yàn):

(1)根據(jù)資料判定屬性相同，接受替代，無(wú)需試驗(yàn);

(2)密封管相容性試驗(yàn);

(3)單點(diǎn)溫度試驗(yàn);

(4)三點(diǎn)溫度試驗(yàn)。

屬性相同的定義為化學(xué)相同和物理相同，由紅外光譜為基礎(chǔ)，補(bǔ)充熱重分析、DTA和原子吸收分析進(jìn)行判斷。

密封管試驗(yàn)規(guī)程詳見(jiàn) GB/T 17948.2—2006《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程變更和絕緣組分替代的分級(jí)》第7章。

單點(diǎn)溫度試驗(yàn)規(guī)程詳見(jiàn) GB/T 17948.1—2000《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定 散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程熱評(píng)定與分級(jí)》中的單點(diǎn)溫度規(guī)程。

三點(diǎn)溫度試驗(yàn)規(guī)程詳見(jiàn) GB/T 17948.1—2000《旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程熱評(píng)定與分級(jí)》中的三點(diǎn)溫度規(guī)程。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的規(guī)程，即可獲得認(rèn)證。

如果該絕緣結(jié)構(gòu)與絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)對(duì)比，無(wú)法進(jìn)行替代試驗(yàn)，則根據(jù)GB/T 17948.1—2000進(jìn)行完整的三點(diǎn)溫度試驗(yàn)。通過(guò)相關(guān)評(píng)定，即可獲得認(rèn)證證書(shū)。

單點(diǎn)溫度試驗(yàn)和三點(diǎn)溫度試驗(yàn)，試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，分別為60和300個(gè)工作日，但老化時(shí)間越長(zhǎng)，越接近電機(jī)的實(shí)際老化情況。同時(shí)，在單點(diǎn)溫度試驗(yàn)和三點(diǎn)溫度試驗(yàn)的診斷周期中，進(jìn)行了機(jī)械試驗(yàn)、潮濕試驗(yàn)和耐電壓試驗(yàn)，對(duì)于影響電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的重要因素:熱老化、電氣老化、環(huán)境老化、機(jī)械老化，都加入了診斷程序，能夠模擬電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況，從而提供電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)老化的詳細(xì)資料，促進(jìn)絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料的發(fā)展。

絕緣結(jié)構(gòu)在通過(guò)評(píng)定之后，則可進(jìn)入基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，成為基準(zhǔn)絕緣結(jié)構(gòu)。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)的逐步建立壯大，將會(huì)為未來(lái)的企業(yè)進(jìn)行絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證簡(jiǎn)化試驗(yàn)程序，為企業(yè)選擇絕緣結(jié)構(gòu)提供便利，促進(jìn)電機(jī)行業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，按照此《認(rèn)證規(guī)則》對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)證時(shí)，大量的絕緣材料同時(shí)也進(jìn)行了試驗(yàn)或者認(rèn)證，使得未來(lái)的材料基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)建立起來(lái)。

相比UL認(rèn)證，《認(rèn)證規(guī)則》中對(duì)于整體絕緣結(jié)構(gòu)的評(píng)定進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，填補(bǔ)了 GB 14711—2006《中小型旋轉(zhuǎn)電機(jī)安全要求》中7.10條款和GB 12350—2009《小功率電動(dòng)機(jī)的安全要求》中第12章的認(rèn)證空白，為推動(dòng)我國(guó)電機(jī)3C認(rèn)證工作做出了貢獻(xiàn)。對(duì)于變頻電機(jī)，因?yàn)槠浣^緣結(jié)構(gòu)的特殊性要求，《認(rèn)證規(guī)則》根據(jù) GB/T 21707—2008、GB/T 22720.1—2008等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了相應(yīng)的不同于普通電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)要求，相比UL認(rèn)證，在變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的測(cè)試認(rèn)證方面領(lǐng)先一步。

使用通過(guò)自愿認(rèn)證的絕緣結(jié)構(gòu)的電機(jī)在認(rèn)證證書(shū)有效期的4年內(nèi)可以使用由CQC準(zhǔn)許的標(biāo)志，該標(biāo)志可以施加于電機(jī)本體明顯位置(或說(shuō)明書(shū)/包裝)上，代表電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)了國(guó)內(nèi)目前最新的絕緣結(jié)構(gòu)CQC認(rèn)證，表現(xiàn)了電機(jī)優(yōu)異的絕緣耐老化性能。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，絕緣材料因?yàn)槭褂铆h(huán)境復(fù)雜，老化因素眾多等原因，其性能和產(chǎn)品安全性往往存在很大的隱患。電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料必須證明它們相應(yīng)的溫度指數(shù)和其他相關(guān)性能，才能保證電機(jī)的使用壽命。只有把相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)貫徹到底，才能改變電機(jī)絕緣質(zhì)量的現(xiàn)狀，使我國(guó)的電機(jī)更為可靠、安全，真正做到安全、節(jié)能、高效。為了促進(jìn)我國(guó)電機(jī)行業(yè)健康快速發(fā)展，以認(rèn)證帶動(dòng)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料技術(shù)的進(jìn)步，建立我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)意義重大。

［1］CQC 26-461312—2010，電機(jī)用絕緣結(jié)構(gòu)認(rèn)證規(guī)則［S］.2010.

［2］GB/T 17948—2003，旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定總則［S］.2003.

［3］GB/T 17948.1—2000，旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程熱評(píng)定與分級(jí)［S］.2000.

［4］GB/T 17948.2—2006，旋轉(zhuǎn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)功能性評(píng)定散繞繞組試驗(yàn)規(guī)程變更和絕緣組分替代的分級(jí)［S］.2006.