热鉴定和分级技术探究

电气绝缘材料是一种导电率很小（接近零）并且可提供电气隔离的一种物质。电气绝缘结构是为定子、转子绕组所需功能而特别设计的一种或多种绝缘材料的适当组合。一个简单的绝缘材料组合，也许其中包含许多在相关设备零部件外面的绝缘材料，可用试验来评估各绝缘材料之间的互相影响。

对于绝缘材料和绝缘结构的热鉴定与热分级，IEEE和IEC在定义上略有差异，本书中采用IEC的定义。历史上，术语热分级既涉及绝缘结构，也与电气设备有关。热分级应该与单词结构或者设备一起组合使用，以清晰表达热分级术语到底应用在哪个方面。

电气绝缘材料需要通过试验进行热评定，以建立热耐受关系。热耐受关系是，在老化试验中，选定故障判据的老化时间随测试温度变化的函数表达式。热耐受曲线图（见图2.1）是用图形表达的热耐受关系，其中给出了持续无故障时间相对于试验绝对温度倒数的图表。通过这项工作，材料被赋予一个温度指数（TI）或相对温度指数（RTI）。前者为一个对应于摄氏温度值的数字，源自数学上或图形上对应于某个特定时间（通常对于公用事业和工业用电机为20000h，约2.3年）的热耐受关系；后者是一种新的或待评绝缘材料的温度指数，它相当于已认可的基准材料的温度系数，这些基准材料的温度系数是通过大量试验和实际服役经验获取的结果。表2.1是根据IEC 60085给出的被广泛认可的材料温度指数。较早的分级体系按照字母标示（如A、B等），现在人们更喜欢采用数字标示（如105、130等）。F级或者155级材料运行在155℃时，应有20000h（大约2.3年）的平均寿命。

表2.1 旋转电机绝缘材料热分级（摘自IEC 60085）(www.xing528.com)

上面提及，在当前的实践中，没有给绝缘结构自身定温度等级。技术委员会为特定型式的旋转电机准备标准，由这些标准设定的试验方法，就能够确定绝缘结构的温度等级。这些试验通常需要一个基准绝缘结构，通过该基准绝缘结构定义一个绝缘结构的额定温度等级，该基准绝缘结构是建立在已有的服役经历基础上的，或者建立在验证新的或改进后的电气绝缘结构试验基础上的。