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定子繞組匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)或升高電壓試驗(yàn)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-21 12:26:40 更新時(shí)間：2025-08-20 12:26:41

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

定子繞組匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)與升高電壓試驗(yàn)檢測(cè)概述

定子繞組作為電機(jī)核心部件之一，其絕緣性能直接關(guān)系到電機(jī)運(yùn)行的安全性、可靠性和壽命。在電機(jī)制造和大修過(guò)程中，對(duì)定子繞組進(jìn)行匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)與升高電壓試驗(yàn)是評(píng)估其匝間絕緣強(qiáng)度、發(fā)現(xiàn)潛在缺陷的重要手段。這兩種試驗(yàn)均用于檢測(cè)繞組在短時(shí)間內(nèi)承受高電壓的能力，尤其針對(duì)匝間短路、絕緣老化、局部缺陷等隱患進(jìn)行有效識(shí)別。其中，匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)主要模擬電機(jī)在運(yùn)行中可能遭遇的瞬態(tài)過(guò)電壓（如雷擊、開(kāi)關(guān)操作等），通過(guò)施加快速上升的沖擊電壓，檢驗(yàn)繞組匝間絕緣是否具備足夠的耐壓能力；而升高電壓試驗(yàn)則是在工頻條件下逐步提升電壓至規(guī)定值（通常為額定電壓的1.5~2.0倍），持續(xù)一定時(shí)間，以檢測(cè)繞組整體絕緣的耐壓水平。這兩種檢測(cè)方法不僅能發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中的工藝缺陷（如絕緣層不均勻、嵌線不當(dāng)?shù)龋€能在設(shè)備大修或長(zhǎng)期運(yùn)行后判斷絕緣是否劣化，是電機(jī)出廠檢驗(yàn)、型式試驗(yàn)及預(yù)防性維護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

檢測(cè)項(xiàng)目與檢測(cè)目的

定子繞組匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)與升高電壓試驗(yàn)的主要檢測(cè)項(xiàng)目包括：

匝間絕緣耐壓能力評(píng)估
是否存在匝間短路或局部放電
絕緣材料是否存在老化、裂紋或受潮
繞組整體絕緣系統(tǒng)的完整性

通過(guò)上述檢驗(yàn)，可有效預(yù)防電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中因匝間擊穿引發(fā)的燒毀、跳閘甚至火災(zāi)等重大事故，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。特別是對(duì)于大中型異步電動(dòng)機(jī)、同步發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，此類試驗(yàn)已成為強(qiáng)制性檢驗(yàn)項(xiàng)目。

常用檢測(cè)儀器

開(kāi)展匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)與升高電壓試驗(yàn)需配備高精度、高穩(wěn)定性的專用檢測(cè)設(shè)備，主要儀器包括：

沖擊電壓發(fā)生器：用于生成標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波（如1.2/50μs）或操作沖擊波，輸出電壓可達(dá)數(shù)十千伏，具有波形控制、過(guò)壓保護(hù)功能。
工頻耐壓測(cè)試儀：用于升高電壓試驗(yàn)，提供可調(diào)的工頻交流高壓源（通常為50Hz），輸出電壓范圍覆蓋從1kV至10kV以上。
局部放電檢測(cè)儀：在試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)繞組是否存在局部放電現(xiàn)象，靈敏度可達(dá)1pC，常與耐壓設(shè)備聯(lián)用。
數(shù)字示波器與電壓分壓器：用于實(shí)時(shí)采集沖擊波形，確保電壓幅值、波前時(shí)間等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
保護(hù)與接地系統(tǒng)：包括高壓屏蔽線、接地網(wǎng)、過(guò)流保護(hù)裝置等，確保試驗(yàn)安全。

檢測(cè)方法與操作流程

兩種試驗(yàn)的操作流程相似，但技術(shù)參數(shù)與測(cè)試條件有所區(qū)別：

1. 匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)方法

（1）將待測(cè)定子繞組三相短接，施加單相沖擊電壓；
（2）使用沖擊電壓發(fā)生器輸出標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波（1.2/50μs）；
（3）施加電壓等級(jí)一般為額定電壓的1.5~2.0倍，持續(xù)時(shí)間通常為3~5次沖擊；
（4）通過(guò)示波器觀察波形變化，檢測(cè)是否有電壓陡降、電流突增等異?，F(xiàn)象；
（5）結(jié)合局部放電檢測(cè)儀判斷是否存在絕緣擊穿或放電。

2. 升高電壓試驗(yàn)方法

（1）將定子繞組一相接高壓，其余兩相接地；
（2）緩慢升壓至規(guī)定值（如1.5Un，Un為額定電壓）；
（3）保持電壓時(shí)間1分鐘（部分標(biāo)準(zhǔn)要求5分鐘）；
（4）在升壓過(guò)程中監(jiān)測(cè)電流變化，若電流突然上升或出現(xiàn)跳閘，視為絕緣擊穿；
（5）試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行絕緣電阻與吸收比測(cè)量，驗(yàn)證絕緣恢復(fù)情況。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

上述兩項(xiàng)試驗(yàn)均需依據(jù)國(guó)家與國(guó)際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB/T 755-2019《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定子繞組絕緣耐電壓試驗(yàn)方法》
IEC 60034-1:2021《Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance》
GB/T 1029-2022《三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法》
DL/T 596-2023《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》
IEEE Std 115-2019《Guide for Test Procedures for Synchronous Machines》

這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)電壓值、波形參數(shù)（如沖擊波前時(shí)間、波尾時(shí)間）、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、合格判定依據(jù)等均有明確規(guī)定。例如，GB/T 755-2019規(guī)定：匝間沖擊耐壓應(yīng)施加1.5~2.0倍額定電壓的沖擊波，次數(shù)不少于3次，無(wú)擊穿或異常放電為合格；升高電壓試驗(yàn)中，1分鐘內(nèi)無(wú)閃絡(luò)、擊穿或電流突增即為合格。

結(jié)論

定子繞組匝間沖擊耐電壓試驗(yàn)與升高電壓試驗(yàn)是保障電機(jī)絕緣安全的“雙保險(xiǎn)”檢測(cè)手段。通過(guò)科學(xué)的檢測(cè)項(xiàng)目、先進(jìn)的檢測(cè)儀器、規(guī)范的操作流程以及嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可有效識(shí)別繞組潛在缺陷，提高電機(jī)運(yùn)行可靠性。在電機(jī)研發(fā)、制造、驗(yàn)收及運(yùn)維全生命周期中，這兩項(xiàng)試驗(yàn)不可或缺，是實(shí)現(xiàn)“預(yù)防為主、安全第一”設(shè)備管理理念的重要技術(shù)支撐。