絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)與漏電流

1、絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)與漏電流仵均科（西安微電機(jī)研究所，陜西西安710077）Dielectric Withstanding VOltage Test and Leakage CurrentWu Jun-ke（Xian Micro-motor Research Institute, Shanxi Xian710077， China）摘要：本文闡述了絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)的目的，標(biāo)準(zhǔn)中漏電流峰值與有效值規(guī)定不一問題產(chǎn)生的根源及解決 辦法，試驗(yàn)電壓及漏電流大小的確定，也討論了絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)與絕緣電阻測試的區(qū)別。關(guān)鍵詞：絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)，漏電流Abstract: The thesis states the p

2、urpose of dieletric withstanding voltage test, the occurrence s reason and solutions method of no consistent condition between leakage current peak and effect value in the standard ,determines value of the test voltage and leakage current ,and discusses the difference between dielectric withstanding

3、 voltage test and insulation resistance measurement.Keywords: dieletric withstanding voltage test； leakage current電機(jī)在規(guī)定的正常工作電壓下，應(yīng)不失去其良好的絕緣性能，如能通過適當(dāng)?shù)慕^緣介電 強(qiáng)度試驗(yàn)，則認(rèn)為該電機(jī)已滿足絕緣介電性能要求。常用的絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)方法為工頻耐 電壓試驗(yàn)，或稱介質(zhì)耐電壓試驗(yàn)。絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)的目的絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)是在相互絕緣的部件之間或絕緣的部件與地之間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)施加 規(guī)定的電壓，以此來確定電機(jī)在額定電壓下能否安全工作，能否耐受由于開關(guān)、浪涌及其它

4、類似現(xiàn)象所導(dǎo)致的過電壓的能力，從而評(píng)定電機(jī)絕緣材料或絕緣間隙是否合適。如果電機(jī)有 缺陷，則在施加試驗(yàn)電壓后，必然產(chǎn)生擊穿放電或損壞。擊穿放電表現(xiàn)為飛?。ū砻娣烹姡?、 火花放電（空氣放電）或擊穿（擊穿放電）現(xiàn)象。過大的漏電流可能引起電參數(shù)或物理性能 的改變。漏電流是在施加電壓的情況下，電機(jī)中相互絕緣的繞組之間，或繞組與機(jī)殼之間，通過 周圍介質(zhì)或絕緣體表面所形成的電流，一般用有效值表示12。絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)中的漏電流通用電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)如文獻(xiàn)3、4、5中均未規(guī)定漏電流的數(shù)值要求，只要求不發(fā)生絕緣擊 穿或表面閃絡(luò)現(xiàn)象，就認(rèn)為絕緣介電性能合格。然而，微特電機(jī)行業(yè)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)GJB361A97控制電機(jī)通用規(guī)范6,

5、 GB/T7345 94控制微電機(jī)基本技術(shù)要求7，在絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)中，均要求以漏電流峰值是否超 過規(guī)定值來作為合格與否的判據(jù)，與文獻(xiàn)中規(guī)定漏電流為有效值相矛盾，造成在實(shí)際電 機(jī)試驗(yàn)中，均把技術(shù)條件中規(guī)定的漏電流峰值，在試驗(yàn)中設(shè)定為有效值，實(shí)際上是放寬了對(duì) 電機(jī)絕緣介電性能的要求。漏電流規(guī)定不一問題產(chǎn)生的根源眾所周知，微特電機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)中，隨著軍事工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的軍事裝備專用電機(jī)，主要用于角度的檢測、傳輸及解算，速度及位置伺服機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，速度及加速 度的檢測等。美國是世界上的頭號(hào)軍事強(qiáng)國，無疑其微特電機(jī)軍用標(biāo)準(zhǔn)也具有世界先進(jìn)性。 我國有關(guān)部門在微特電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂過程中，明確提

6、出要參照采用美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，這一 指導(dǎo)思想顯然是正確的。GJB361A-97控制電機(jī)通用規(guī)范作為軍用微特電機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，由國防科學(xué)技術(shù)工業(yè) 委員會(huì)批準(zhǔn)，于1997年12月1日實(shí)施；GB/T734594控制微電機(jī)基本技術(shù)要求作為 民用微特電機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，由國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)，于1994年10月1日實(shí)施。有關(guān)單位在修 訂GJB361A及GB/T7345這兩個(gè)微特電機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，均參照采用了美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MILS 81963B精密儀器用旋轉(zhuǎn)伺服元件通用要求和試驗(yàn)方法總規(guī)范8。在絕緣介電強(qiáng)度試 驗(yàn)中規(guī)定采用漏電流峰值，也是源于MILS81963B。JJG79592耐電壓測試儀試行鑒定規(guī)程是電工儀器行業(yè)制訂的，

7、經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局 批準(zhǔn)于1993年5月1日起實(shí)施，它在漏電流的規(guī)定上按有效值考慮。而在實(shí)際檢驗(yàn)工作中， 微特電機(jī)技術(shù)條件中規(guī)定了允許漏電流的峰值，試驗(yàn)員卻是按同一數(shù)值的有效值調(diào)整耐電壓 測試儀的檔位，這樣一來，無形中就把技術(shù)條件中規(guī)定的漏電流數(shù)值放大到原規(guī)定值的 2倍，放寬了對(duì)電機(jī)絕緣介電性能的要求。問題產(chǎn)生的原因，就是國內(nèi)相關(guān)行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn) 化工作中相互間交流太少，甚至于沒有交流，以至于各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定各自為政，互不協(xié)調(diào)。解決問題的辦法修訂GJB361A97、GB/T734594或者修訂JJG79592，以使電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與耐電 壓測試儀的規(guī)定協(xié)調(diào)一致。筆者認(rèn)為，無論是從耐電壓測試儀還是從電機(jī)本身

8、來看，在標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定漏電流的有效值較為合理。在方法(1)未能落實(shí)之前，建議在絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)中，將技術(shù)條件規(guī)定的漏電流峰 值換算成有效值，然后進(jìn)行試驗(yàn)。但這樣做將帶來兩個(gè)問題：一個(gè)是必須采用漏電流設(shè)定值 連續(xù)可調(diào)的耐電壓測試儀，分級(jí)調(diào)節(jié)漏電流設(shè)定值的耐電壓測試儀無法正常使用；另一個(gè)是 比現(xiàn)行不正確的試驗(yàn)方法對(duì)電機(jī)絕緣介電性能有所加嚴(yán)，如果行業(yè)中各廠家的試驗(yàn)方法不統(tǒng) 一，將造成對(duì)同一產(chǎn)品的評(píng)價(jià)結(jié)論可能有差異。試驗(yàn)電壓及漏電流大小的確定試驗(yàn)電壓根據(jù)電機(jī)額定(激磁)電壓、機(jī)座號(hào)大小及施加電壓部位的不同而有所區(qū)別， 可參考表1來確定。表1絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)電壓繞組對(duì)機(jī)殼及定子繞組對(duì)轉(zhuǎn)子繞組額定電壓 同一

9、鐵芯上各繞組之間28#機(jī)座及以下 36#機(jī)座及以上2060同一鐵芯上各繞組之間28#機(jī)座及以下 36#機(jī)座及以上206060115115220220380100。300。500。-151000。一3。1500。一4 5250。一500。-15750。一731000。一3。1500。5100。一3150。一3300。一500。-15750。一八100。一3250。-S400。一1500。-15750。八重復(fù)絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)值為表1規(guī)定值的80%，這一點(diǎn)在實(shí)際操作中往往被 忽視。須知，絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)可能有損于電機(jī)絕緣或降低其安全系數(shù)，因此，不宜對(duì)同一臺(tái)電機(jī)反復(fù)施加試驗(yàn)電壓。直流電壓在檢查

10、設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)缺陷時(shí)與交流電壓具有同等能力，而 其損傷比較小。然而，一般還是規(guī)定使用交流電壓，因?yàn)楦邏航涣麟姳容^容易得到。漏電流大小根據(jù)電機(jī)種類和機(jī)座號(hào)大小來確定，具體數(shù)值可參考表2。表2漏電流峰值mA機(jī)座號(hào)交流電機(jī)及無刷直流電機(jī)有刷直流電機(jī)130#及以下W 1W 5130#以上W 210需要注意的是，漏電流不包括試驗(yàn)設(shè)備的電容電流。絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)與絕緣電阻測試絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)與絕緣電阻測試是不能等同的。清潔、干燥的絕緣體盡管具有高的絕 緣電阻，但卻可能發(fā)生不能經(jīng)受絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)的故障；反之，一個(gè)臟的、損傷的絕緣體， 其絕緣電阻雖然低，但在高電壓下也可能不會(huì)被擊穿。由于絕緣部件是由不同材料制成

11、或是 由不同材料合成的，它們的絕緣電阻各不相同。因此，絕緣電阻的測試不能完全代表對(duì)清潔 度或無損傷程度的直接量度。但是，這種測試對(duì)確定高溫、潮濕、污物、氧化或揮發(fā)性材料 等對(duì)絕緣特性影響程度是極為有益的。事實(shí)上，一臺(tái)由于過熱而使絕緣材料已經(jīng)老化變脆的電機(jī)，其絕緣電阻仍可高達(dá)100MQ, 但卻無法通過絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)。絕緣電阻測試對(duì)絕緣材料受潮特別敏感，對(duì)絕緣材料老化 則顯得力不從心。絕緣介電強(qiáng)度試驗(yàn)一般采用50Hz正弦波交流電，而絕緣電阻測試均采用直流電。一點(diǎn)建議在標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂工作中，參照采用國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想無疑是正確的，但微特電 機(jī)標(biāo)準(zhǔn)本身是一個(gè)龐大的體系，尤其像美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，必須系

12、統(tǒng)地、全面地研究、分析、理 解其標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)各標(biāo)準(zhǔn)間明顯地、隱含地相互關(guān)系，方能做到正確地為我所用，不斷提高我 國微特電機(jī)的技術(shù)水平，為國防現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)國家技術(shù)監(jiān)督局GB149785低壓電器基本標(biāo)準(zhǔn)1985年實(shí)施國家技術(shù)監(jiān)督局JJG79592耐電壓測試儀試行鑒定規(guī)程1993.5.1實(shí)施國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局GB7552000旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能2000.8.1實(shí)施，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.7國家技術(shù)監(jiān)督局GB517191小功率電機(jī)通用技術(shù)條件1992.3.1實(shí)施，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991.12中國人民解放軍總裝備部GJB783A99驅(qū)動(dòng)微電機(jī)通用規(guī)范2000.1.1實(shí)施，總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行 部，1999.10國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)GJB361A97控制電機(jī)通用規(guī)范1997.12.1實(shí)施，國防科工委軍標(biāo)