柴油发电机组介电强度试验的探讨

摘要：电气设备的绝缘性能对柴油发电机组而言是非常重要的性能，不同的国家标准对它的试验值的要求不同，我们希望对此能有一个统一的认识。

关键词：柴油发电机组；介电强度试验；耐电压试验值

1前言

国家标准GB—90《工频柴油发电机组通用技术条件》进行了重新修订。现使用的国家标准为GB位—((往复式内燃机驱动的交流发电机组》(该标准等效采用国际标准IS)，在该标准中，未对产品的绝缘介电强度试验(或称之为耐电压试验)的方法及试验值进行规定(但其它相关标准中有规定)。现在，很多厂家的试验方法和考核值都是按相关标准进行的。希望本文对发电机组的试验人员能有一些参考价值。

2问题的提出及分析

电气设备的绝缘性能对柴油发电机组而言是非常重要的性能，对产品的正常运行以及人身安全都有非常重要的意义。

在国家标准GB—90《工频柴油发电机组通用技术条件》中，明确规定了机组各独立的电气回路对地及回路间应能承受试验电压数值为表1规定，频率为50Hz、波形尽可能为实际正弦波，历时1min的绝缘介电强度试验而无闪络或击穿现象。

在这里，当回路额定电压≥V时，试验电压为(0+2倍额定电压)×80％的规定是非常合理的。因为，在柴油发电机组中，发电机是其主要的电气部件。那么，绝缘介电强度试验就必须兼顾到整个电气回路的绝缘性能以及发电机的特殊要求了。

对整个电气回路而言，由于电路接通、关断、断路、电势的突然改变或参数的突然改变会产生瞬变过程。电路在短暂的瞬变过程中，可能会产生比稳态过程大数倍甚至数十倍的电流或电压。例如，额定电压为V的回路，熔断器熔断时产生的过电压峰值可达V。过电压严重地威胁着电气绝缘。虽然相应产生的过电流持续时间不是很长，一般不会使绝缘过热，但产生的机械力可能会造成破坏。例如，电机绕组端部绝缘受振动会引起对绝缘的交变挤压与拉伸，甚至出现破碎现象等。

对一台电机而言，耐电压试验的目的是考核绕组绝缘是否遭到损伤或发生电击穿。旋转电机的国家强制标准GB．87《电机基本技术要求》以及其修订后的版本GB—((旋转电机定额和性能》都用较大的篇幅，对电机的耐压要求进行了详细而又具体的规定。

当然，如果换一个角度去看耐压试验的话，耐压试验又是一种对电机绝缘的破坏性试验。长时间的高压，必然会损伤电机的绝缘性能，引起绝缘的老化，继而影响电机的使用寿命，甚至会出现在电机未出厂以前，便发生电击穿的现象，造成产品的报废和材料的浪费。因此；GB—((旋转电机定额和性能》也明确规定：电机在“验收时不应对绕组在进行全值电压的耐电压试验。如需进行，按80％进行。”也就是说，电机的二次耐压试验的试验电压值应当为第一次耐压试验值的80％。

但是，当回路额定电压＜V时，GB—90《工频柴油发电机组通用技术条件》中规定的试验电压为V，在理论分析上又不是非常严密。与此相对应的是，GB—《旋转电机定额和性能》中对与发电机有关的回路的耐压值的规定却是非常详细的。

GB—{旋转电机定额和性能》的规定如下：“同步发电机、同步电动机及同步调相机的磁场绕组额定磁场电压为V及以下，则耐压试验的试验电压(有效值)为10倍额定磁场电压，最低1V；额定磁场电压为V以上，则耐压试验的试验电压(有效值)为V十2倍额定磁场电压；当电机启动时，磁场绕组短路或并联一电阻，其值小于10倍绕组电阻值，则耐压试验的试验电压(有效值)为10倍额定磁场电压，最低1V，最高3V；当电机启动时，磁场绕组短路或并联一电阻，其值大于或等于10倍绕组电阻值或采用带(或不带)磁场分段开关而使磁场绕组开路，则耐压试验的试验电压(有效值)为0V+2倍最高电压有效值，在规定启动条件下，该最高电压存在于磁场绕组的端子间；对于分段磁场绕组，则存在于任一段的端子问，最低1V”。

假设，某一电机的励磁回路的额定电压为80V，GB—90《工频柴油发电机组通用技术条件》中规定的试验电压为V。但是，按照GB—《旋转电机定额和性能》的规定，再加上“二次耐压试验的试验电压值应当为第一次耐压试验值的80％”的规定，那么，此时的励磁绕组的耐压试验的电压值应当为V，而不是V。

可见，GB—{旋转电机定额和性能》对励磁绕组的耐压试验的规定是非常之详细的，因为，它同时考虑到了励磁回路中串接的电阻。并且规定，电机与装置的成套组合的耐压试验应尽可能避免重复试验。但如对新的成套装置试验，而其各组件事先均已通过耐电压试验，则施加于该装置的试验电压为装置任一组件中的最低试验电压的80％。

另外，毫无疑问的是，应该对每一台产品都进行耐压试验。因为，电机的耐压试验只能说明对电机的绝缘性能进行了考核，在对机组重新进行装配后，一方面，励磁回路中的串接或者并接了新的电阻，需要对这些电阻进行耐压试验。另一方面，其余电气化设备的耐压性能也需要进行考核。所以，对出厂试验中的每台产品均进行耐压试验的规定是非常有必要的。

3总结

综上所述，我认为，能否借鉴有关标准对柴油发电机组的耐电压试验值进行如下的规定。