(中認英泰檢測技術有限公司,蘇州 215100)
(1)電氣間隙:兩個導電零部件之間的最短空間距離即為電氣間隙。在安全和穩定的前提下,通過空氣實現絕緣。
(2)爬電距離:爬電距離是指兩個零部件之間通過零部件及防護設備的最短路徑距離。
(3)基本絕緣:對于帶電零件最基本的絕緣保護,防止基本的電擊危險。
(4)附加絕緣:附加絕緣是基本絕緣之外的獨立絕緣,防止在基本絕緣破壞時產生的電擊危險。
(5)雙重絕緣:雙重絕緣由備基本絕緣和附加絕緣組成的絕緣,當基本絕緣破壞后,可以利用附加的絕緣防止電擊的危險。
(6)加強絕緣:一種單一的絕緣結構,在GB4943.1-2011中,加強絕緣所提供的保護等級相當于加強絕緣。
(7)功能絕緣:功能絕緣不能防護電擊,是不同電位零部件之間的絕緣導體之間的絕緣。
變壓器是一種靜止的電氣設備,它通過電磁感應的作用,把一種電壓的交流電能,變換成另一種頻率相同電壓的交流電能[3]。IT產品中常見的變壓器的主要結構包括鐵芯,繞組,絕緣線,引腳,骨架,膠帶、擋板等。使用到的安規材料包括套管、絕緣膠布、三層絕緣線、骨架,安膠等。
IT類產品的變壓器,測試方法應遵循GB4943.1-2011,要對電擊,著火,過熱等危險進行測試,對于變壓器中不同的部件,測試方法也不同,但最終的目的要驗證該變壓器沒有電擊、過熱以及著火的危險。通常情況下,按GB4943.1-2011的標準,需要對變壓器骨架、三重絕緣線以及絕緣膠帶進行測試。
在檢測變壓器的過程中,通常需要進行以下的測試有工作電壓,高溫高濕,耐壓,溫升,熱循環等試驗。對于IT類產品變壓器來說,主要測試針對電擊和熱以及著火的危險。針對該類危險,主要測試零部件包括變壓器的骨架、三重絕緣線以及絕緣膠帶的測試。
(1)變壓器的骨架安規測試
變壓器常見的骨架材料可分為熱塑性材料和熱固性材料。對于該兩類材料,需要取三組及以上的樣品進行燃燒試驗,在該材料上燃燒時,要選取最薄有效壁厚處進行試驗。在進行可燃燒試驗前,需要對該燃燒樣品進行預處理,放入空氣循環的烘箱內處理約168h,保持在70℃左右的平均溫度,此后在將樣品冷卻到室溫。按照GB4943.1-2011中A2燃燒試驗的要求,將三個樣品進行重復進行試驗,當試驗火焰第二次施加后,樣品燃燒不超過1min,而且樣品燃燒不得燃燒殆盡。拆解時,需要進行對最薄處進行測量,確保其厚度大于最小絕緣穿透距離。對于熱塑性材料的變壓器骨架,還需要進行耐熱異常試驗,要在溫度至少為125℃的情況下進行球壓試驗,球壓一小時后,中間凹痕直徑小于2mm的材料,才可以作為支撐一次電路的熱塑性材料。
(2)變壓器上三重絕緣線的測試
變壓器上的三重絕緣線可以無需使用隔層絕緣來提供絕緣。變壓器的繞組是變壓器的關鍵部件,需要進行多種測試,在IT產品進行溫升試驗時,需要管控變壓器鐵芯和繞組的溫升。對于單獨的三重絕緣線,按照GB4943.1-2011標準需要對導線結構進行檢查,保證各層的絕緣線能夠連續重疊,重疊的部分沖分固定,使得重疊量保持不變。對于雙絞線需要進行抗電強度實驗,試驗過程中,對于基本絕緣或者附加絕緣抗電強度試驗的電壓為3000VAC,對于加強絕緣的試驗電壓為6000VAC。在芯軸上纏繞的導線抗電強度測試時,試驗電壓要施加在導線與芯軸上,根絕變壓器的具體結構,確定變壓器初級與鐵芯之間,變壓次鐵芯與次級之間,變壓器初級與次級之間的絕緣類型,拆解時需要測量電氣間隙和爬電距離,在測量抗電強度時,基本絕緣或者附加絕緣的電壓為1500VAC,對于加強絕緣,試驗電壓為3000VAC,抗電強度實驗不僅要在正常條件下進行,還要再對材料進行彎曲強度測試后進行。除此之外,還需要對芯軸上纏繞的導線進行柔韌性和附著性實驗,測試時在導線上施加的拉力根據導線直徑按相當于118MPa±10%來實驗。此外,導線還應該可以承受熱沖擊試驗,根據熱沖擊的不同熱分級,將材料放入不同溫度的烘箱,完成試驗后,將樣品拿到室溫進行抗電強度實驗。
(3)變壓器上絕緣膠帶測試
變壓器上絕緣膠帶起著重要的絕緣作用,在拆解時,需要反折膠布無破損,褶皺,燒損,移位,以避免因此導致變壓次初次級之間安全距離不足。變壓器的薄層絕緣膠帶可以作為基本絕緣或者功能絕緣,也可以作為加強絕緣,材料可以為一層或者多層。當用作功能絕緣或基本絕緣時,沒有尺寸或結構的要求。當作為附加絕緣或者加強絕緣時,絕緣膠帶至少為兩層,且每層都要通過耐壓測試,當附加絕緣或者加強絕緣由三層材料組成時,任意兩層都可以通過耐壓測試,要進行多組實驗,在一層上或者一組上進行實驗無需在同樣的層或者組上實驗。
IT類產品對變壓器進行安規測試時,需要對變壓器本身進行工作電壓,抗電強度,溫升等實驗,對于變壓器的內部結構件,需要對其骨架,三層絕緣線以及絕緣膠帶進行實驗。通過這些測試的變壓器才能避免對人產生電擊,著火以及熱的危險。