[电缆]SIV转换器隔离性能的出厂测试研究和故障模

　　关于SIV通用功率变频器的通用电压故障模式，以及相应的绝缘和耐压测试标准，变频器频率隔离电压测试方法分析了城市铁路的SIV以评估现有的工频SIV转换绝缘隔离测试方法在压力模式选择，组测试和压力测试方面是合理的选择压力水平。了作者在变频器测试技术领域的多年经验外，作者还提供了一些优化建议，目的是为SIV变频器的设计和开发提供参考。SIV转换器的绝缘电阻测试方法的明智选择。厂后，为确保出厂后保持SIV频率电压以及出厂后产品的安全性，行业方法包括进行测试转换器生产过程中严格的绝缘性能和压力，以达到提前暴露产品绝缘缺陷的目的。同的隔离性能测试方法对转换器的隔离性能具有不同的验证效果，并且测试本身也是破坏性的。此，必须选择适当的绝缘性能测试方法以确保出厂时产品的绝缘性能。文介绍了工业变频SIV转换器耐压和绝缘故障模式的测试方法，并结合了逆变器测试技术工作中的工程经验，以期为SIV变频器的设计和测试提供参考。SIV功率变频器是由电网提供的DC电压和1500V的DC电压，并通过充电电路和DC滤波电容器发送到IGBT逆变器以获取三相AC电压。
　　相变压器被转换成稳定的三相电压。AC380V或AC220V，电缆50Hz四线电源用于辅助设备，例如空调和通风设备，空气压缩机，电暖气片和室内照明设备[1]。了保证SIV工业变频器的隔离性能，除了严格选择使用的绝缘支架，绝缘间隙和爬电距离之外，还严格按照使用标准和经验进行设计从工程到设计阶段，还需要对测试生产和批量生产进行实验验证。析并评估了SIV变频器采用的隔离测试策略的合理性。业频率SIV变频器行业已在规定的温度和湿度条件范围内经过1分钟的连续耐压测试。测试过程中，该电路根据电位不同分为四个电路：高压电路，高压次级电路，低压电路和接地，高压电路包括电压，电阻，电容，断路器等。主电路和类电路上为1500V或750V。压设备和IGBT逆变器反相，PWM波的交流电压约为630V。压次级电路包括用于隔离和降低电压的输出变压器（TR1） ，以及交流电容器滤波器（ACC）以获得低谐波三相。
　　近正弦电压，AC380Vrms / 50Hz三相输出电压，以及电路上的高压保护器件，如电容器，电压转换器和输出接触器；低压电路包括110V控制电路和高整流桥式整流器频率。该电容器进行滤波以获得DC110V电源和下一个接地电压的稳定输出回路。了压力测试方法和图表的选择之外，耐压测试等级的选择也很关键：太高或太低都会使产品面临隐藏的绝缘问题。在考虑国际，欧洲和铁路标准（例如IECENTB）来分析其合理性。用于现有动车组和地铁的国家压力标准IEC60077-2017，EN50343-2003和TB / T3153-2007适用于多电压和高速运行条件[4]。
　　种标准耐压等级的比较如下。1500V电压水平平台为例，高压电路根据三个标准具有5000V，4250V和4887.5V的保持电压值，次级高压电路具有的耐压为2500V / 2550V / 2125V，低压电路的保持电压为1500V。1000V / 1275V。
　　较分析表明，不同标准中所有电压等级的回路都有一些差异，IEC标准通常高于ENTB等区域或行业标准，级别的选择可基于耐压和产品放置的完整分析。外，在每个保持电压组中，并非所有电压都是完全相干的。如，存在DC1500V高压电路的DC电压和反相高压次级电路以及低DC和DC110V DC电路的630VAC的电源频率。DC15V等形式的电压。
　　于低压电路，要提高电压水平并进行测试，只要设备安全且安全无损，就可以考虑操作的便利性。工厂测试期间，设备生成的转换器隔离性能测试在大多数情况下都会失败，并且可以通过更换合格的设备来重新测试。是，某些设备（例如冷却风扇和辅助电源）无法通过批量保持电压测试。生类似的问题，分析通常是由这些组件的设计或加工问题引起的，这些问题会导致内部电路的绝缘能力下降。厂测试期间的另一个常见问题是在加工过程中操作不当以及意外损坏组件绝缘。该线位于下方时，工人会无意间切割绝缘层：如果在运输或组装变压器或电抗器时，绝缘涂料会被破坏。品设计期间隔离距离的安全裕度也不足。外，加工过程不能完全识别风险，也给产品的绝缘性能留下了隐患。如，两个电位端子并联安装时可能满足隔离间隙要求，但是一定角度的偏移可能会导致隔离空间不足。外，选择合适的测试电压电平不仅可以确保故障的可追溯性，还可以确保测试过程不会对产品造成不可逆转的损坏，例如，如果故障的电压值网络通讯梁测试过高，很可能发生故障现象。何SIV转换器的电场都可以视为静电场[2]。转换器中的电介质的电场强度超过某个极限时，它将失去绝缘能力并受到损坏。果将强电场限制在较小的范围内，则电介质可能仅会部分损坏，并会发生部分放电现象，但放电在渗透剂中发展所引起的空气击穿称为翻转。

　　果强电场的范围较大，则电介质将失去绝缘的所有性能，这将导致电极之间的短路，即电介质破裂。
　　SIV转换器的常见电介质是空气，绝缘漆，绝缘套管，环氧绝缘子，硅橡胶带和云母带。下面，您将找到转换器中和测试期间使用的常见绝缘故障模式的详细说明。业变频器SIV变频器使用空气作为绝缘材料，例如在裸露的母线和空腔壁之间以及端子之间的绝缘。电路中的过电压使电场强度达到一定值时，气体会失去绝缘能力，从而引起事故。于紫外线，宇宙射线和来自地球内部的辐射的影响，环境中的空气通常包含少量的质子。电场弱时，由于带电的质子数量少，气体仍然是极好的绝缘体。而，当施加到气隙的电压增加到一定值时，电流突然增加并且气体失去其绝缘特性。以看出，空气绝缘性能与不同电压电平电路之间的电位差负相关，并且在不同电位电路之间正间隔开。同电路之间的电位差与电路之间的电压电平和电压类型有关，隔离间隙和爬电距离取决于电路导体的具体结构，并叠加在设计尺寸上产品和制造过程错误。定除了将空气用作绝缘介质外，SIV变频器还经常使用固体介质作为绝缘介质。如，通常使用环氧绝缘材料作为端子与机柜之间的绝缘材料：当母线与机柜之间的绝缘距离不足且由于体积而无法增加间隙时由于外壳有限，母线经常是隔离的。
　　壳或硅橡胶带是绝​​缘的，它使用固体绝缘作为一种手段。时，由于对固体绝缘子的选择不当或绝缘支架的缺陷，无法达到预期的绝缘效果，导致产品绝缘性能不符合要求。此，以下分析将集中于固体绝缘载体的分解原理以及对固体载体绝缘效果的影响因素。据化学键，可以将电介质分为离子键和共价键，在电极之间施加电介质，当带电物质被电场约束时，在电极上产生与电极相反的电荷。介质的正面。电极化。据化学键，可能会发生不同形式的极化：当极化超过一定水平或持续足够长的时间时，介电温度会急剧上升，这会损坏流体，甚至直接破坏流体，从而导致熔融通道或裂缝。响固体介质击穿电压的主要因素是电压作用时间，温度，电场均匀性，干扰电压的类型，累积效应，湿度和机械负载。缘性能评估方法主要包括物理值，例如压力前后绝缘值的比较，异常泄漏电流，异常噪声和旁路电弧光的值。较耐压前后的绝缘值的方法是在耐压之前测量转​​换器的绝缘电阻，并记录绝缘电阻值，然后进行介电强度测试。1分钟的工业频率下，测试过程没有击穿或击穿，然后将绝缘电阻的测量值与第一测量值进行比较，并确认绝缘电阻的测量值隔离度不超过幅度变化的10％。次，泄漏电流的值是否异常，尽管并非所有标准都要求测量泄漏电流的值，但根据工程师的经验，SIV的正常保持电压，泄漏电流的值一般不超过20 mA，一旦需要检查并分析原因。后，在测试过程中，环境应相对平静。好有两个以上的人以不同的角度站立以观察测试现象。旦检测到异常声音和旁路电弧源，请立即停止。了获得最佳效果，应根据工程经验结合以上三种方法。文总结了工频SIV变频器使用和测试过程中常见的绝缘失效模式，分析了高压设备绝缘性能的测试方法，并证明了这种方法的合理性。业频率SIV转换器隔离性能的工厂测试方法。品公称压力的选择应严格基于标准，并考虑到不同标准之间的差异，应相对于技术要求和产品使用领域全面考虑。于不同电位之间的泄漏程度，它与电路中的所有器件成正相关。此，电缆除了保护装置（例如EMI滤波器和保险丝）外，所有装置都必须尽可能地连接到电阻电压电路。
　　于所有设备都尽可能连接到电阻电压电路，因此有必要综合考虑电源模块和机箱等可更换单元的测试策略，并且避免反复保持张力。果在生产过程中对可更换部件进行了单独测试，则不能连接整个机柜中的负载电压电路，但是在测试之前必须始终将电路组装并断开连接。果可更换部件对整个变频器柜的保持电压有贡献，则可更换部件应尽可能避免重复承受电压，但应制定单独的处理电路和测试计划可单独更换的单元。试回路的电阻，电感，电容和其他设备必须使用短路的输入和输出电极来参与耐压。管现有标准不包括泄漏电流测量，但是为了便于判断和发现潜在的隐藏设备，建议根据批处理工程的经验提出建议。据标准要求和考虑，110V电压电平有很大不同：最好将较低的电压电路与110V电源和控制回路区分开来，使其低至36V，以进行单独的组测试。意温度和湿度对绝缘体抗拉强度的影响。验后，绝缘电阻值不得超过试验前绝缘值的10％。
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