IEC TR 61857-22025 电绝缘系统 热评价程序 第2部分电绝缘系统评价和分类的适当试验方法的选择标准立项发展报告

电绝缘系统热评价程序第2部分：电绝缘系统评价和分类的适当试验方法的选择标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalInsulationSystems–ProceduresforThermalEvaluation–Part2:SelectionoftheAppropriateTestMethodforEvaluationandClassificationofElectricalInsulationSystems摘要随着电气设备向高电压、大容量、高功率密度方向持续发展，电绝缘系统（ElectricalInsulationSystems,EIS）的长期运行可靠性日益受到行业高度关注。热老化是导致绝缘系统性能退化乃至失效的最主要因素之一，科学、准确地评价和分类电绝缘系统的热耐受能力，对于设备设计选型、寿命预测及运行维护具有基础性的工程意义。IECTR61857-2:2025《电绝缘系统热评价程序第2部分：电绝缘系统评价和分类的适当试验方法的选择》是国际电工委员会（IEC）第112委员会（电子电气绝缘系统技术委员会）归口管理的一项技术报告，为电绝缘系统的热评价提供了一套系统的试验方法筛选指南。本标准发布于2025年5月2日，目前为现行有效版本，其对于统一全球电绝缘系统热评价的技术路径、提升评价结果的可比性和可重复性具有重要意义。本报告从标准的立项背景、技术内容、试验方法框架、应用价值及主要参与单位等方面对该标准进行系统梳理与解读，以期为国内相关领域的技术人员和管理人员提供参考和借鉴。关键词：电绝缘系统；热评价；热老化；试验方法选择；IEC标准；绝缘分类；技术报告Keywords:Electricalinsulationsystems;Thermalevaluation;Thermalaging;Testmethodselection;IECstandards;Insulationclassification;Technicalreport1.标准立项背景与意义1.1行业需求与技术发展现状电绝缘系统是电气设备（包括电机、变压器、开关设备、电缆附件等）中承担电气隔离功能的关键组成部分。绝缘系统的性能直接决定了设备的安全运行寿命和可靠性水平。在长期运行过程中，绝缘材料不可避免地受到热、电、机械振动、环境湿度及污染等多因子耦合作用，其中热应力被公认为导致绝缘性能不可逆劣化的首要因素。根据阿伦尼乌斯（Arrhenius）热老化动力学模型，绝缘材料的寿命与温度之间存在指数关系，温度每升高约10℃，热老化速率约增加一倍。因此，准确掌握绝缘系统的热耐受特性，建立科学的评价与分类方法，是保障电气设备安全可靠运行的重要基础性工作。在过去的数十年间，各国标准化组织和行业机构先后制定了多项针对电气绝缘材料及绝缘系统的热评价标准。IEC60216系列标准规定了电气绝缘材料（EIM）的热耐久性评价方法，而IEC61857系列标准则在此基础上进一步扩展至完整绝缘系统的热评价。1.2标准立项的必要性在实际工程应用中，电绝缘系统的热评价面临一个核心问题：不同绝缘系统因其结构组成、所用材料、运行工况和失效判据的差异，适用的试验方法各不相同。若试验方法选择不当，可能导致评价结果严重偏离实际情况，进而影响绝缘系统的分类和最终应用。然而，已有的IEC61857-1:2019提供了热评价的通用程序框架，但对于如何根据具体情况选取合适的试验方法缺乏系统性的指导。IECTR61857-2:2025的立项正是基于这一实际需求，其目的在于通过梳理和分析现有的各种热评价试验方法，明确各方法的适用范围、技术条件和局限性，为使用者提供一套科学、系统且可操作性强的试验方法选择指南。该技术报告的发布，填补了IEC标准体系中电绝缘系统热评价方法选择这一关键环节的空白。2.标准技术内容与框架2.1标准的结构体系IECTR61857-2:2025作为IEC61857系列标准的重要组成部分，其在结构上与系列标准保持协调一致。该系列标准的基本构架包括：-IEC61857-1：电绝缘系统热评价的通用程序（Generalprocedures）-IEC61857-2：电绝缘系统评价和分类的适当试验方法的选择（Selectionoftheappropriatetestmethod）-IEC61857-3：电绝缘系统的热评价——包封线圈模型的试验方法-IEC61857-21：用于热评价的绝缘系统的通用模型（General-purposemodel）2.2核心技术内容IECTR61857-2:2025围绕电绝缘系统热评价中的试验方法选择问题，建立了系统性的技术框架。报告首先对电绝缘系统的热评价总体流程进行了完整梳理。一个典型的热评价过程包括：确定评价目标、选择候选试验方法、设计试验方案、实施热老化试验和诊断试验、进行数据统计分析以及最终确定绝缘系统的温度等级（Class）。在以上各环节中，试验方法的合理选择是保证评价结果科学有效的前提条件。报告的另一个重要技术贡献在于建立了试验方法多维选择准则体系。标准从多个维度提出了方法选择的参考依据，包括但不限于：绝缘系统的类型及结构复杂度、系统的名义电压等级和实际运行工况条件、预期寿命及允许的老化终止判据、可获得的试验设备与工装条件、经济性和试验周期约束，以及历史数据和行业惯例的继承性。这些选择准则相互补充、综合考量，为实际操作提供了较完整的方法学框架。在具体方法层面，报告系统分类和评述了热老化的加速试验方法（包括恒温老化法、逐步升温和循环温度法等）、热-电联合老化试验方法，以及热-机械-电多因子联合老化试验方法等多种典型试验途径。对于每一种方法，报告均详细分析了其原理、适用对象、优势与局限性，并结合实际案例说明了方法选择的决策逻辑。这种“分类剖析+应用指引”的编写方式，有效提升了标准的实用性和指导价值。2.3标准的协调性与兼容性IECTR61857-2:2025在制定过程中高度重视与相关标准的协调兼容。该技术报告在引用IEC60216系列（绝缘材料热耐久性评价）、IEC60505（电绝缘系统评价与改进）、IEC61857-1（电绝缘系统热评价通用程序）以及IEC60085（电气绝缘热分级）等核心标准的基础上，兼顾了IEC62329系列、IEEE相关标准及ISO相关标准的技术衔接。这种兼容性显著提升了该技术报告的适用广度，使其能够在全球范围内为不同标准体系下的用户所接受和采用。3.试验方法选择的核心考量因素3.1技术可行性选择试验方法首先需进行技术可行性评估，具体包括以下考量层面：试验方法是否能有效模拟绝缘系统在实际运行中所承受的热应力和环境应力特征；在加速老化条件下，绝缘系统的老化机理是否与其在实际运行条件下的老化机理保持一致，能否避免因加速条件过于严苛而产生失真；以及现有试验设施是否具备实施该方法所需的温度控制精度、环境模拟能力和数据采集能力。3.2经济合理性试验方法选择还需兼顾经济合理性。不同试验方法在设备投入、试验周期、样品数量和人工成本等方面差异显著。恒温老化试验虽然数据可靠性高，但周期较长；而快速筛选试验周期短、成本低，但结果的可靠性可能有所降低。标准建议在满足评价精度要求的前提下，综合平衡技术指标与经济成本，选择最优化的试验策略。3.3结果可比性电绝缘系统热评价的最终目的是对绝缘系统进行合理的温度等级分类。因此，所选试验方法必须能够输出与其他方法可比的结果，确保不同绝缘系统之间热耐受性能的横向比较具有一致性基础。标准强调：试验方法的选择应当保证热老化数据的可溯源性，并与IEC60085规定的温度等级分类体系保持衔接。4.主要参与单位介绍4.1国际电工委员会第112技术委员会（IECTC112）IECTR61857-2:2025由国际电工委员会第112技术委员会（IECTC112——电气绝缘系统和材料技术委员会）归口管理。TC112成立于2002年，是IEC体系中负责电气绝缘系统和绝缘材料标准化工作的核心技术委员会。其工作范围涵盖绝缘材料和绝缘系统的术语与定义、性能评价方法、热耐久性与电耐久性评定、环境适应性试验以及绝缘系统设计指南等多个领域。TC112的组织架构下设有多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），其中负责IEC61857系列标准维护和制定的工作组汇集了来自全球主要电气设备制造商、绝缘材料供应商、独立检测认证机构以及高校和研究机构的资深专家。该技术委员会在绝缘系统热评价领域有着深厚的技术积累，其发布的IEC60216、IEC60505、IEC61857等系列标准，已成为全球电气绝缘领域的基础性技术规范。近年来，TC112围绕新型绝缘材料（如耐高温聚合物、纳米改性绝缘材料、环保型绝缘气体等）、新能源装备用绝缘系统（如变频电机绝缘系统、风电发电机绝缘系统）以及智能化绝缘状态评估技术等前沿方向持续拓展标准化工作，为IECTR61857-2:2025的制定和后续更新提供了坚实的技术支撑和专家保障。4.2标准制定的国际合作机制IECTR61857-2:2025的制定严格遵循IEC的标准化工作程序。标准编制过程经历了提案阶段（NP）、工作草案阶段（WD）、委员会草案阶段（CD）、询问草案阶段（DIS）和最终草案表决阶段（FDIS）等若干关键环节，期间广泛征求了各成员国国家委员会（NationalCommittee）的意见。来自中国、德国、美国、日本、法国、意大利等主要成员国的专家积极参与了各阶段的意见反馈和技术讨论，确保了该技术报告的国际代表性和技术权威性。中国作为IEC的正式成员国，通过全国电气绝缘材料与系统标准化技术委员会（SAC/TC301）组织国内相关单位和专家深度参与了该标准的制定工作，为标准的完善贡献了中国经验和技术方案。5.标准应用价值与发展展望5.1实际应用价值IECTR61857-2:2025作为一项技术报告类标准，为电绝缘系统热评价的工程实践提供了直接的、可操作的方法选择指引。其应用价值主要体现在以下几个层面：在电气设备制造行业，该标准为设计人员在新产品绝缘系统开发过程中选择合理的热评价试验方法提供了规范路径。通过科学的热评价试验，设计人员能够在产品设计阶段准确掌握绝缘系统的热耐受极限和寿命特征，从而优化绝缘结构设计和材料选型，有效提升产品的技术竞争力。在检测认证机构，该标准为绝缘系统的热等级评定提供了统一的方法依据。第三方检测机构可依据该技术报告中的方法选择准则，合理设计试验方案，出具具有公信力和国际互认度的检测报告，服务于全球范围内的产品认证和贸易流通。在设备运行维护领域，该标准所推荐的热老化评价方法可用于设备剩余寿命的评估和绝缘状态诊断。电力企业可参考标准中推荐的方法对在役设备进行抽样老化分析和寿命预测，为状态检修策略的制定提供科学依据。在学术研究层面，该标准为从事绝缘老化机理研究和新型绝缘系统开发的高校及科研机构提供了一套系统化的试验方法学框架，有助于研究工作的规范化和成果的横向比较。5.2未来发展趋势随着全球电力装备向高电压、大容量、高功率密度方向持续演进，特别是新能源发电（风电、光伏）、电动汽车驱动系统、高压柔性直流输电等新兴领域对绝缘系统提出了更加严苛的技术要求，电绝缘系统的热评价方法也在不断发展和完善。未来，IECTR61857-2:2025的技术内容有望在以下方向持续发展和深化：一是多因子联合老化试验方法的进一步完善。实际运行中绝缘系统同时承受热、电、机械、环境等多因子耦合作用，单一热老化试验难以全面反映实际服役行为。未来标准有望进一步补充和完善热-电-机械多因子联合老化的试验方法指南。二是基于模型化和数值仿真方法的热评价辅助技术的引入。随着计算材料学和数值仿真技术的快速发展，基于有限元分析和多物理场耦合模拟的热老化行为预测方法日益成熟。未来该技术报告有望融入数值仿真辅助试验方案设计和老化寿命外推的相关内容。三是新型绝缘材料的评价方法扩展。耐高温聚合物、纳米改性绝缘材料、环保型绝缘介质等新型材料的持续涌现，要求热评价方法不断调整和优化，以适应新材料的老化特性和失效机理。四是与智能传感和数字化技术的融合。在线监测、物联网传感和人工智能数据分析等技术的快速发展，为绝缘系统的热状态监测和寿命评估提供了新的技术手段，未来该标准体系有望与上述技术实现更加紧密的衔接。6.结论IECTR61857-2:2025作为国际电工委员会在电绝缘系统热评价领域发布的一项重要技术报告，系统构建了电绝缘系统热评价试验方法选择的技术框架和方法指南。该标准的发布填补了IEC61857系列标准体系中关于试验方法选择的关键环节空缺，对于提升全球电绝缘系统热评价的科学性、规范性和结果可比性具有重要的推动作用。标准从技术可行性、经济合理性、结果可比性和标准兼容性等多维度建立了试验方法选择的综合决策体系，其内容覆盖了热老化加速试验、热-电联合老化试验和热-机械-电多因子联合老化试验等多种典型方法，为电气设备制造企业、检测认证机构和运行维护单位提供了具有直接操作指导意义的技术依据。在当前全球电气装备向高电压、大容量、高可靠性方向加速发展的时代背景下，IECTR61857-2:2025的推广应用具有广阔的前景和深远的行业影响。我国相关标准化技术机构和企业应积极跟踪该标准的技术动态，结合国内绝缘系统的技术特点和应用需求，做好标准的转化和落地实施工作，以标准化手段助力我国电气装备产业的技术进步和国际竞争力提升。与此同时，行业各方应积极参与IECTC112的后续标准化工作，在电绝缘系统热评价领域持续贡献中国智慧和中国方案，推动全球绝缘技术标准体系的不断发展和完善。参考文献[1]IECTR61857-2:2025,Electricalinsulationsystems–Proceduresforthermalevaluation–Part2:Select