關(guān)于SIV通用功率變頻器的通用電壓故障模式，以及相應(yīng)的絕緣和耐壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，變頻器頻率隔離電壓測(cè)試方法分析了城市鐵路的SIV以評(píng)估現(xiàn)有的工頻SIV轉(zhuǎn)換絕緣隔離測(cè)試方法在壓力模式選擇，組測(cè)試和壓力測(cè)試方面是合理的選擇壓力水平。了作者在變頻器測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域的多年經(jīng)驗(yàn)外，作者還提供了一些優(yōu)化建議，目的是為SIV變頻器的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供參考。SIV轉(zhuǎn)換器的絕緣電阻測(cè)試方法的明智選擇。廠后，為確保出廠后保持SIV頻率電壓以及出廠后產(chǎn)品的安全性，行業(yè)方法包括進(jìn)行測(cè)試轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)過程中嚴(yán)格的絕緣性能和壓力，以達(dá)到提前暴露產(chǎn)品絕緣缺陷的目的。同的隔離性能測(cè)試方法對(duì)轉(zhuǎn)換器的隔離性能具有不同的驗(yàn)證效果，并且測(cè)試本身也是破壞性的。此，必須選擇適當(dāng)?shù)慕^緣性能測(cè)試方法以確保出廠時(shí)產(chǎn)品的絕緣性能。文介紹了工業(yè)變頻SIV轉(zhuǎn)換器耐壓和絕緣故障模式的測(cè)試方法，并結(jié)合了逆變器測(cè)試技術(shù)工作中的工程經(jīng)驗(yàn)，以期為SIV變頻器的設(shè)計(jì)和測(cè)試提供參考。SIV功率變頻器是由電網(wǎng)提供的DC電壓和1500V的DC電壓，并通過充電電路和DC濾波電容器發(fā)送到IGBT逆變器以獲取三相AC電壓。
　　相變壓器被轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的三相電壓。AC380V或AC220V，電纜50Hz四線電源用于輔助設(shè)備，例如空調(diào)和通風(fēng)設(shè)備，空氣壓縮機(jī)，電暖氣片和室內(nèi)照明設(shè)備[1]。了保證SIV工業(yè)變頻器的隔離性能，除了嚴(yán)格選擇使用的絕緣支架，絕緣間隙和爬電距離之外，還嚴(yán)格按照使用標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)從工程到設(shè)計(jì)階段，還需要對(duì)測(cè)試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。析并評(píng)估了SIV變頻器采用的隔離測(cè)試策略的合理性。業(yè)頻率SIV變頻器行業(yè)已在規(guī)定的溫度和濕度條件范圍內(nèi)經(jīng)過1分鐘的連續(xù)耐壓測(cè)試。測(cè)試過程中，該電路根據(jù)電位不同分為四個(gè)電路：高壓電路，高壓次級(jí)電路，低壓電路和接地，高壓電路包括電壓，電阻，電容，斷路器等。主電路和類電路上為1500V或750V。壓設(shè)備和IGBT逆變器反相，PWM波的交流電壓約為630V。壓次級(jí)電路包括用于隔離和降低電壓的輸出變壓器（TR1） ，以及交流電容器濾波器（ACC）以獲得低諧波三相。
　　近正弦電壓，AC380Vrms / 50Hz三相輸出電壓，以及電路上的高壓保護(hù)器件，如電容器，電壓轉(zhuǎn)換器和輸出接觸器；低壓電路包括110V控制電路和高整流橋式整流器頻率。該電容器進(jìn)行濾波以獲得DC110V電源和下一個(gè)接地電壓的穩(wěn)定輸出回路。了壓力測(cè)試方法和圖表的選擇之外，耐壓測(cè)試等級(jí)的選擇也很關(guān)鍵：太高或太低都會(huì)使產(chǎn)品面臨隱藏的絕緣問題。在考慮國(guó)際，歐洲和鐵路標(biāo)準(zhǔn)（例如IECENTB）來分析其合理性。用于現(xiàn)有動(dòng)車組和地鐵的國(guó)家壓力標(biāo)準(zhǔn)IEC60077-2017，EN50343-2003和TB / T3153-2007適用于多電壓和高速運(yùn)行條件[4]。
　　種標(biāo)準(zhǔn)耐壓等級(jí)的比較如下。1500V電壓水平平臺(tái)為例，高壓電路根據(jù)三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具有5000V，4250V和4887.5V的保持電壓值，次級(jí)高壓電路具有的耐壓為2500V / 2550V / 2125V，低壓電路的保持電壓為1500V。1000V / 1275V。
　　較分析表明，不同標(biāo)準(zhǔn)中所有電壓等級(jí)的回路都有一些差異，IEC標(biāo)準(zhǔn)通常高于ENTB等區(qū)域或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，級(jí)別的選擇可基于耐壓和產(chǎn)品放置的完整分析。外，在每個(gè)保持電壓組中，并非所有電壓都是完全相干的。如，存在DC1500V高壓電路的DC電壓和反相高壓次級(jí)電路以及低DC和DC110V DC電路的630VAC的電源頻率。DC15V等形式的電壓。
　　于低壓電路，要提高電壓水平并進(jìn)行測(cè)試，只要設(shè)備安全且安全無損，就可以考慮操作的便利性。工廠測(cè)試期間，設(shè)備生成的轉(zhuǎn)換器隔離性能測(cè)試在大多數(shù)情況下都會(huì)失敗，并且可以通過更換合格的設(shè)備來重新測(cè)試。是，某些設(shè)備（例如冷卻風(fēng)扇和輔助電源）無法通過批量保持電壓測(cè)試。生類似的問題，分析通常是由這些組件的設(shè)計(jì)或加工問題引起的，這些問題會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電路的絕緣能力下降。廠測(cè)試期間的另一個(gè)常見問題是在加工過程中操作不當(dāng)以及意外損壞組件絕緣。該線位于下方時(shí)，工人會(huì)無意間切割絕緣層：如果在運(yùn)輸或組裝變壓器或電抗器時(shí)，絕緣涂料會(huì)被破壞。品設(shè)計(jì)期間隔離距離的安全裕度也不足。外，加工過程不能完全識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，也給產(chǎn)品的絕緣性能留下了隱患。如，兩個(gè)電位端子并聯(lián)安裝時(shí)可能滿足隔離間隙要求，但是一定角度的偏移可能會(huì)導(dǎo)致隔離空間不足。外，選擇合適的測(cè)試電壓電平不僅可以確保故障的可追溯性，還可以確保測(cè)試過程不會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，例如，如果故障的電壓值網(wǎng)絡(luò)通訊梁測(cè)試過高，很可能發(fā)生故障現(xiàn)象。何SIV轉(zhuǎn)換器的電場(chǎng)都可以視為靜電場(chǎng)[2]。轉(zhuǎn)換器中的電介質(zhì)的電場(chǎng)強(qiáng)度超過某個(gè)極限時(shí)，它將失去絕緣能力并受到損壞。果將強(qiáng)電場(chǎng)限制在較小的范圍內(nèi)，則電介質(zhì)可能僅會(huì)部分損壞，并會(huì)發(fā)生部分放電現(xiàn)象，但放電在滲透劑中發(fā)展所引起的空氣擊穿稱為翻轉(zhuǎn)。

　　果強(qiáng)電場(chǎng)的范圍較大，則電介質(zhì)將失去絕緣的所有性能，這將導(dǎo)致電極之間的短路，即電介質(zhì)破裂。
　　SIV轉(zhuǎn)換器的常見電介質(zhì)是空氣，絕緣漆，絕緣套管，環(huán)氧絕緣子，硅橡膠帶和云母帶。下面，您將找到轉(zhuǎn)換器中和測(cè)試期間使用的常見絕緣故障模式的詳細(xì)說明。業(yè)變頻器SIV變頻器使用空氣作為絕緣材料，例如在裸露的母線和空腔壁之間以及端子之間的絕緣。電路中的過電壓使電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí)，氣體會(huì)失去絕緣能力，從而引起事故。于紫外線，宇宙射線和來自地球內(nèi)部的輻射的影響，環(huán)境中的空氣通常包含少量的質(zhì)子。電場(chǎng)弱時(shí)，由于帶電的質(zhì)子數(shù)量少，氣體仍然是極好的絕緣體。而，當(dāng)施加到氣隙的電壓增加到一定值時(shí)，電流突然增加并且氣體失去其絕緣特性。以看出，空氣絕緣性能與不同電壓電平電路之間的電位差負(fù)相關(guān)，并且在不同電位電路之間正間隔開。同電路之間的電位差與電路之間的電壓電平和電壓類型有關(guān)，隔離間隙和爬電距離取決于電路導(dǎo)體的具體結(jié)構(gòu)，并疊加在設(shè)計(jì)尺寸上產(chǎn)品和制造過程錯(cuò)誤。定除了將空氣用作絕緣介質(zhì)外，SIV變頻器還經(jīng)常使用固體介質(zhì)作為絕緣介質(zhì)。如，通常使用環(huán)氧絕緣材料作為端子與機(jī)柜之間的絕緣材料：當(dāng)母線與機(jī)柜之間的絕緣距離不足且由于體積而無法增加間隙時(shí)由于外殼有限，母線經(jīng)常是隔離的。
　　殼或硅橡膠帶是絕??緣的，它使用固體絕緣作為一種手段。時(shí)，由于對(duì)固體絕緣子的選擇不當(dāng)或絕緣支架的缺陷，無法達(dá)到預(yù)期的絕緣效果，導(dǎo)致產(chǎn)品絕緣性能不符合要求。此，以下分析將集中于固體絕緣載體的分解原理以及對(duì)固體載體絕緣效果的影響因素。據(jù)化學(xué)鍵，可以將電介質(zhì)分為離子鍵和共價(jià)鍵，在電極之間施加電介質(zhì)，當(dāng)帶電物質(zhì)被電場(chǎng)約束時(shí)，在電極上產(chǎn)生與電極相反的電荷。介質(zhì)的正面。電極化。據(jù)化學(xué)鍵，可能會(huì)發(fā)生不同形式的極化：當(dāng)極化超過一定水平或持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)，介電溫度會(huì)急劇上升，這會(huì)損壞流體，甚至直接破壞流體，從而導(dǎo)致熔融通道或裂縫。響固體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素是電壓作用時(shí)間，溫度，電場(chǎng)均勻性，干擾電壓的類型，累積效應(yīng)，濕度和機(jī)械負(fù)載。緣性能評(píng)估方法主要包括物理值，例如壓力前后絕緣值的比較，異常泄漏電流，異常噪聲和旁路電弧光的值。較耐壓前后的絕緣值的方法是在耐壓之前測(cè)量轉(zhuǎn)??換器的絕緣電阻，并記錄絕緣電阻值，然后進(jìn)行介電強(qiáng)度測(cè)試。1分鐘的工業(yè)頻率下，測(cè)試過程沒有擊穿或擊穿，然后將絕緣電阻的測(cè)量值與第一測(cè)量值進(jìn)行比較，并確認(rèn)絕緣電阻的測(cè)量值隔離度不超過幅度變化的10％。次，泄漏電流的值是否異常，盡管并非所有標(biāo)準(zhǔn)都要求測(cè)量泄漏電流的值，但根據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)，SIV的正常保持電壓，泄漏電流的值一般不超過20 mA，一旦需要檢查并分析原因。后，在測(cè)試過程中，環(huán)境應(yīng)相對(duì)平靜。好有兩個(gè)以上的人以不同的角度站立以觀察測(cè)試現(xiàn)象。旦檢測(cè)到異常聲音和旁路電弧源，請(qǐng)立即停止。了獲得最佳效果，應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)結(jié)合以上三種方法。文總結(jié)了工頻SIV變頻器使用和測(cè)試過程中常見的絕緣失效模式，分析了高壓設(shè)備絕緣性能的測(cè)試方法，并證明了這種方法的合理性。業(yè)頻率SIV轉(zhuǎn)換器隔離性能的工廠測(cè)試方法。品公稱壓力的選擇應(yīng)嚴(yán)格基于標(biāo)準(zhǔn)，并考慮到不同標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，應(yīng)相對(duì)于技術(shù)要求和產(chǎn)品使用領(lǐng)域全面考慮。于不同電位之間的泄漏程度，它與電路中的所有器件成正相關(guān)。此，電纜除了保護(hù)裝置（例如EMI濾波器和保險(xiǎn)絲）外，所有裝置都必須盡可能地連接到電阻電壓電路。
　　于所有設(shè)備都盡可能連接到電阻電壓電路，因此有必要綜合考慮電源模塊和機(jī)箱等可更換單元的測(cè)試策略，并且避免反復(fù)保持張力。果在生產(chǎn)過程中對(duì)可更換部件進(jìn)行了單獨(dú)測(cè)試，則不能連接整個(gè)機(jī)柜中的負(fù)載電壓電路，但是在測(cè)試之前必須始終將電路組裝并斷開連接。果可更換部件對(duì)整個(gè)變頻器柜的保持電壓有貢獻(xiàn)，則可更換部件應(yīng)盡可能避免重復(fù)承受電壓，但應(yīng)制定單獨(dú)的處理電路和測(cè)試計(jì)劃可單獨(dú)更換的單元。試回路的電阻，電感，電容和其他設(shè)備必須使用短路的輸入和輸出電極來參與耐壓。管現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不包括泄漏電流測(cè)量，但是為了便于判斷和發(fā)現(xiàn)潛在的隱藏設(shè)備，建議根據(jù)批處理工程的經(jīng)驗(yàn)提出建議。據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求和考慮，110V電壓電平有很大不同：最好將較低的電壓電路與110V電源和控制回路區(qū)分開來，使其低至36V，以進(jìn)行單獨(dú)的組測(cè)試。意溫度和濕度對(duì)絕緣體抗拉強(qiáng)度的影響。驗(yàn)后，絕緣電阻值不得超過試驗(yàn)前絕緣值的10％。
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