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绝缘材料耐热等级和热老化试验(图文)

来源:博美特 点击量:日期:2020-09-16

 

  绝缘材料耐热等级表示绝缘材料的zuigao允许工作温度。在该温度下工作,绝缘材料可以在预定的使用寿命内将其性能保持在允许的范围内。

  隔热材料的绝缘材料耐热等级隔热材料的绝缘材料耐热等级和相应的工作温度见表。绝缘材料耐热等级一般根据常规热老化试验确定。传统的热老化测试方法是通过提高温度来加速绝缘材料的老化。通常在三四个温度下计算绝缘材料寿命,并绘制热寿命曲线(图1)。根据经验和理论指导,可以从阿伦尼乌斯方程推导出绝缘材料寿命的对数与热力学温度的倒数成线性关系,其中l为绝缘材料寿命(小时),t为热力学温度(k),a和b为常数。热寿命线可以外推至工作温度得到绝缘材料寿命,规定寿命值也可以外推得到绝缘材料耐热等级。
  热老化试验绝缘材料有两种热老化试验。绝缘材料结构热老化试验:使用模拟样品(如模型线圈)或真实样品(如小型电机)作为样品。老化周期除了提高工作温度外,往往还包括热冲击、机械振动和受潮,如升温热暴露降温机械振动受潮试验。为了保持除热之外的因素不变,不同老化温度下的循环次数应相等或接近相等。通常,根据材料的主要用途,样品的一个关键功能参数(如绝缘材料击穿)用于标记寿命的结束。绝缘材料热老化试验:以单一材料(如薄膜)或简单材料组合(如漆包线)为样本。恒温老化,选用绝缘材料使用中的主要功能参数作为寿命终止的标准。当用于评估寿命的选定参数降至规定值时,测试所经过的时间即为该温度下的寿命。一般来说,材料的寿命试验只能计算相对寿命。只有同时对已知绝缘材料耐热等级的材料进行测试并进行比较,才能得到它们的绝缘材料耐热等级。例如,对被测材料M和绝缘材料耐热等级为B  (130)的材料K同时进行热老化试验,得到热寿命图(图1)。图中的l是材料在工作温度下的寿命。如图,材料m的绝缘材料耐热等级为180,即h级。

  各种绝缘材料结构和材料热老化试验的试样、试验条件和寿命评估参数应在相关标准中规定。
绝缘材料耐热等级和热老化试验
  长期热阻参数由于电气设备不同部分的绝缘材料并不在zuigao设计温度下运行,所以绝缘材料系统应根据各部分的实际工作温度由相应热阻等级的绝缘材料组成,以提高经济合理性。为了区分绝缘材料和绝缘材料结构的长期耐热性,提出了以下评价材料长期耐热性的参数。温度指数(TI):是指热寿命图上某一寿命(通常为20000小时)对应的温度值(图2)。相对温度指数(RELARY  temperature  index,RTI):是从当被测材料和具有已知温度指数的参比材料经历相同的老化程序和诊断手段的对比测试时对应于已知TI的时间获得的(图1)。k为参考物质,其TI为130,所以被测物质M的相对温度指数为180。半衰期温差(HIC):热寿命图上钛的寿命和半衰期之间的温差HIC=TI-(TI)

  其中(TI)是对应于半衰期的温度。HIC(图2)与寿命线,斜率有关,该斜率与材料的活化能有关。
绝缘材料耐热等级和热老化试验
  进展上述所有参数也由常规热老化试验确定。由于常规试验时间太长(约一年),一些新的加速热老化试验方法得到了研究和发展,其中比较成熟的是热重分析法,它是基于材料热老化过程中化学或物理变化引起的重量或热量的变化。在热重分析的点斜方法中,通过热分析技术得到热老化反应的活化能,从而得到寿命线斜率。同时,可以选择一个高温点作为功能寿命,并制作热寿命图,或者通过常规测试,可以获得材料的温度指标。这种方法测试时间短(约一个月),但可靠性不如常规方法。

  此外,绝缘材料的热行为(包括机械、电气和化学)在低温或超温时往往会发生很大变化。随着超导技术的发展,以超导工作温度为参考点的低温电绝缘材料热性能测试越来越受到重视。



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