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引言
李园园，上海电科所检测板块可靠性通用检测服务产品线经理，长期从事绝缘可靠性检测技术研究，熟悉各类电气产品绝缘可靠性、环境可靠性的评定方法。具有丰富的绝缘可靠性评定相关经验，参与多份国家标准、行业标准的制修订工作。
2023年7月27-28日，由西莫主办的2023中国新能源电驱动系统技术发展大会在苏州汇融广场假日酒店成功举办。本次大会推动了新能源电驱动行业的技术发展，同时加强了电机企业、整车企业、电驱动集成和设备材料厂商以及CAE技术服务企业之间的供需合作。来自上海电器设备检测所有限公司交通能源事业部的产品线经理李园园女士在本次大会上进行了“驱动电机绝缘系统油品兼容性评定方法介绍”的主题演讲
主要内容：
1. 电机绝缘系统油品兼容性评定的重要性
2. 绝缘材料与绝缘系统性能评定方法
3. 绝缘材料与绝缘系统油品兼容性评定方法介绍
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以下为会议演讲内容实录：
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主要是对于绝缘材料和绝缘系统来说，这么多年因为没有遇到这么一个环境，所以之前都没有这方面的考虑与研究，所以刚开始肯定需要一定的研究。![]()
第二个的话是从我们过往的经验来看一下为什么这部分很重要，我列举了一下我们检测这一块对于油冷电机研究的一个趋势。大概17年的时候。我们就接触到了绝缘材料的油品兼容性的评价，然后18年到19年的时候，团标415正式颁布，然后也用了好这几年的时间发现我们行业又再进步，所以团标今年又进行了修订。右上面的那个图是最开始对材料进行油品兼容性研究的时候，材料所表征出来的一个特性。然后下面的话近几年随着行业的发展与需求，所以材料也在进步，整体的话大家可以从图片的外观颜色看出来，整体的绝缘材料行业进步还是非常大的，原来失效性从外观就可以看到，但后面的这种情况的话越来越适应油冷电机的发展需求。![]()
除了材料的油品兼容性以外，还需要就是定子绕组的油品兼容性。除了油品兼容性外，那这个材料和系统对油品有什么影响，是不是会影响到油品的一些性能，所以整个评价过程中，它还包括了油品检测的一部分内容。![]()
首先的话我们先从材料和结构的一个评定。进行油冷兼容性评定肯定需要对材料和结构进行一些性能的表征，性能的表征来代表它是否可以符合油品兼容性。对于材料来说，一般的话，会有一些力学性能的评价，一些电性能的评价，包括一些物理性能的评价。其中力学性能和电性能可能是大家关注点相对而言比较高的。另外对于绝缘系统来说，它在进行油品兼容性评定前后也会进行一系列的那性能方面的评定工作，包括一些绝缘电阻、耐压、匝间冲击，介损、局放等一系列的可以表示绝缘系统性能的。![]()
我简单列举了一下，对于油冷电机定子绕组的绝缘组分，所有的绝缘组分因为他所承担的作用不一样，所以他所关注到的性能也不一样。另外这个材料的项目所依据的标准也列举了一下，这样的话就可以让行业内通过统一的标准来进行整体的性能的评定。![]()
其中对于材料来说大家主要关注的最重要的两个点。一个是耐电晕的实验，对于现在的高频电机来说，耐电晕是非常重要的。那么对于耐电晕来说，目前我们有两套标准，一个是GB21707系列，一个是4074系列，整体标准的话都是脉冲方波，肯定在小的方面会稍微有一点区别，包括就是有的可能是供电电压，需要根据漆膜等级，漆膜厚度来选择它的评定电压，毕竟如果绝缘厚度不一样的话，可能耐电晕的能力也是不同的.团标415新更新的那个版本预计八月份实施了以后，他就会针对于目前油冷电机这个行业中所用到的扁线的漆膜厚度，它可能会对于不同厚度的漆膜级来用不同的电压等级进行评定。![]()
除了前面的材料耐电晕方面。对整个系统来说，目前行业评定的话，有两个选择，一个就是模型绕组，另外一个的话就是定子，我这里面只列了散绕线就是圆线，因为目前在新的415发布之前，其实对于扁线这一种形式的模型绕组行业内没有一个固化下来的结构，所以目前圆线采用散绕模型做的比较多。然后对于扁线来说，因为整体汽车电机的定子相对而言体积也不是那么的庞大，他就可以用整个定子来进行实验。对于定子和散绕线圈做的项目，就是刚才已经和大家提到过的耐压、绝缘电阻，局放，然后包括现在大家比较关注的脉冲局放，然后还会有一些介损的测试，通过这些法律的性能来考核这个系统的耐油前后整个系统的性能。![]()
对于材料来说可能耐电晕是比较重要的，但对于系统来说其实整体的局放是相对而言比较重要的。这个局放有相对应的标准，目前我们遇到的最多的就是工频局放和脉冲局放，工频局放和脉冲局放它也是有两个比较特殊的点，一个对于pdiv的话是重复性的局放，还有一个是做rpdiv的话是测十个冲击波的情况下，有五个以上的局放。![]()
前面说到的是材料以及结构的一些性能方面的测试，那么接下来我们会介绍一下油品兼容性，主要体现的就是绝缘材料和绝缘系统的油品兼容性，那么绝缘材料它为什么需要具体油品兼容性呢？那也是因为它本身的一些特质来决定的，因为对于绝缘来说，它经常会有以下几种失效，一个是击穿的失效，大电压击穿、老化击穿，包括我们现在进行的耐热性评定，电压耐久性评定。对于另外一个就是绝缘损坏，如果长期在腐蚀的环境中，盐雾的环境中，沙尘的环境中，包括我们现在所说到的油品兼容性的一个耐油的环境中，对整个绝缘材料和系统都会有一定的损伤，所以对于评定来说还是至关重要的。![]()
接下来的话，简单的给大家进行一个分享，首先的话就是415的这个标准，他所用到的环境处理方式是温度冲击，它属于2423.22，那么这个标准中其实提到了两种方法，一种是规定变化速率的一个温度变化。另外一种是规定转换时间的温度变化。规定变化速率的话，目前行业内的设备能力大概快文编的速度大概能达到十五甚至20度这样一个水平。对于规定转化时间的话，相当于是两箱法，两个箱子，一个高温箱，一个低温箱，在两个箱子之间来循环进行温度变化的实验。目前415选择的是温度冲击，我下面放了一个我们实验室实测的在进行温度冲击实验的图。黑色的相当于是整个箱子的温度。红色的是监控的密封管外壁温度，大家可以看到在低温区接近要温度变化时，整个密封管外壁的温度才将要接近于零下45的温度。热容相对比较高的情况下，其实对于油品类材料的温度低温的时间相当于是很短的。![]()
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新415的标准中补充了这一部分的内容，他主要就是为了说明一下，虽然在初始的油品中加了2000ppm的水，但是因为在高温环境中，其实他会有一些气化，气化了以后油品实际的水分其实是比我们所加的水分是要远远低于的。![]()
415原来可能好多都是初始值的百分之50认定结果是合格的，但是目前这么长时间的实验经验下来，看了一下发现其实对于有些材料来说，给一个特定的值是比较合适的，如果都是按初始值来的话，可能就是行业内目前就满足要求的材料比较少，另外一方面的话可能应用中也没有那么强烈的需求，所以对这方面的新的标准都也进行了一定的更新。![]()
这是刚才说到的，对于系统来说，如果没有用定子绕组来进行实验的话，是用一个模型线圈来进行实验，那么原来的散绕是有实际的模型线圈的，在新的标准中它有一个示意图归定了扁线的这个绕组应该做什么样的模型来进行整体的实验。![]()
除了有标准出处的两个方法，另外一个就是目前虽然没有标准出处，但是目行业内用的比较多的就是透气阀的方法。它主要就是原来我们的415虽然升级中，但是循环周期比较短，加了透气阀以后，整体的目前行业需求相对而言比较久，都是上千小时的评定，虽然在体系的初始评定过程中加了水，但是因为加了透气阀，我们实验室有相关数据表明添加透气阀的密封管一般在很短时间的水分就会挥发很多，大概会降到500ppm左右。那么整体的话其实还是长期的循环对他的影响相对而言大一点。![]()
另外目前也有各种专家有这个需求，就是说因为如果是密封的环境的话，大家认为油冷电机在整个运行过程中不是密封环境，那这个考核是不是过于严格，所以他们也有说透气阀加补水的这么一个操作，就是加了透气阀但是还定期往里补水。那么定期补水有一个问题，就是补水方式以补水部位，刚才最前面也有说到在进行油水混合物配比的时候，并不是简单的把水分加到油里就可以了，需要充分的搅拌才可以让水分散在油里。如果只是定期的加水，那么在操作过程中，他只能加到某一个特小的部位，那是不是这个水分其实它的意义并不是特别的大，这一部分也是需要后续继续的研究，进一步的深入。我们实验室目前也在做这一方面的工作。![]()
材料和系统检测完了以后，油也是很重要的一个环节，因为对老化之后的油的一些分析可以得到对混合物来说可以进一步的改变配方，或者也可以分析一下到底是在老化之后油里面多了哪些物质，然后对这个材料进行了影响，或者是整体的这个油对材料进行的影响，材料只有吸收了哪些物质，对整体的系统进行分析。所以这个油品一些的测试也是不可缺少的。![]()
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