新能源电动汽车电气绝缘系统发生局放的原因是什么？

探索新能源电机绝缘系统的关键参数：从PDIV说起

让我们深入探讨新能源电机的绝缘系统，它的性能决定了电机在高压环境下的稳健运行。首先，让我们聚焦于几种关键的绝缘参数：

1. 双电极电压特性: 稳态冲击电压Va对应于直流电压Vdc，峰值电压Vp代表着电压的峰值，而过冲电压Vos，即所谓的“电压振荡”，在 PWM 控制电驱动系统中尤为重要。它与电回路中的杂散电感密切相关，特别是在SiC-MOSFET替代传统Si-IGBT时，更高的di/dt会导致Vos的增加，这在800V系统中尤其显著，除了轴承电腐蚀，它还对电机绝缘构成挑战。


2. 过冲电压的计算: Vos等于电感L与电流变化率di/dt的乘积。电机在受到短时冲击时，电压应力（电压与规格值的比值）直接影响绝缘系统的耐受能力。

电应力与绝缘等级: 电应力不仅取决于瞬态电压，还与之前承受的电压累积影响有关。峰-峰值电压在变频控制系统的评估中至关重要，这与之前讨论的电机轴电压峰-峰电压概念相辅相成。电机绝缘系统根据其对局部放电的容忍度分为I型（不允许任何局部放电）和II型（允许有限局部放电），700V以下通常为I型，而700V以上则为II型，但具体取决于系统设计。

PDIV：绝缘系统的关键指标: 为了精确评估绝缘老化寿命，我们引入了PDIV（局部放电起始电压）。根据GB/T 22720标准，它定义为在测试中，从无局部放电的低电压逐渐升至首次探测到放电的最低电压。对于正弦电压，PDIV基于有效值；而对于冲击电压，PDIV则衡量峰-峰值。

然而，关于PDIV和PDEV（局部放电熄灭电压）的表面理解可能会产生误解。简单地认为低于PDIV电压不会发生放电，而一旦超过就会放电并在PDEV以下熄灭，这种观点并不全面。实际测试规范中的细节至关重要，我们将在下一期深入解析。

总的来说，新能源电机的绝缘系统是一个精密而复杂的领域，每个参数都直接关系到电机的性能和寿命。理解并掌握这些关键参数，是我们确保电机安全高效运行的重要一步。