Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
BS EN 61857——电气绝缘系统热评定程序标准系列
Electrical Insulation Systems — Procedures for Thermal Evaluation（IEC 61857 系列，2008/2009 版）
⚡ BS EN 61857 是英国标准学会（BSI）采纳欧洲标准 EN 61857（与 IEC 61857 等同）而形成的英国标准系列，规定了电气绝缘系统（Electrical Insulation System, EIS）热评定程序的通用要求与针对特定应用模型的补充要求。该系列把”绝缘”从单一材料层面提升到”绝缘系统”层面，关注由多种材料（导体绝缘、槽衬、浸渍漆、绑扎带等）组合而成的绝缘结构在热老化作用下的寿命与耐热等级评定，是电机、变压器、继电器、电磁线圈等低压电气产品选型与可靠性验证的重要依据。
💡 电气绝缘系统不等同于单一绝缘材料：材料试验只评价某一种材料，而绝缘系统评定评价的是多种材料组合后的整体耐热能力，更能反映实际产品的工作特性。
一、标准系列概述与适用范围 📌
BS EN 61857 系列由 IEC/TC 112（电气绝缘材料与系统评定与合格评定技术委员会）组织制定，由英国技术委员会 GEL/112（电气绝缘材料与系统的评定与合格评定）参与英国意见协调。本批次收录的英国标准包括两个分部：
- 第 1 部分：通用要求——低压（BS EN 61857-1:2009，等同 IEC 61857-1:2008），规定了电气绝缘系统热评定试验的通用原则、术语、试验程序与结果判定，适用于低压绝缘系统。
- 第 21 部分：通用模型的具体要求——绕线应用（BS EN 61857-21:2009，等同 IEC 61857-21:2009），针对绕线（Wire-wound）应用给出了通用模型（general-purpose model）的具体要求，补充了第 1 部分未涵盖的试样结构、老化循环与诊断试验细节。
系列标准定位于低压设备，ICS 分类号为 29.080.30（电气绝缘系统）。2009 版第 1 部分是对 2005 版的修订，主要为使第 1 部分与第 21、22 部分在术语与程序上相互兼容；第 21 部分同样取代了 2004 版。
⚠️ 使用本系列时应注意：本系列只规定热评定程序，不替代产品标准对绝缘的具体要求。产品绝缘等级的选择还应结合产品自身的安全标准（如电机、家电、电动工具标准）综合确定。
二、系列构成与技术要点 📊
| 标准号 | 对应 IEC 标准 | 中文标题 | 主要内容 |
|---|---|---|---|
| BS EN 61857-1:2009 | IEC 61857-1:2008 | 电气绝缘系统——热评定程序——第 1 部分：通用要求——低压 | 术语、分类、热老化试验原理、温度指数与耐热等级评定通则 |
| BS EN 61857-21:2009 | IEC 61857-21:2009 | 电气绝缘系统——热评定程序——第 21 部分：通用模型的具体要求——绕线应用 | 绕线用通用模型（GPM）的试样构成、老化与诊断试验方法 |
💡 本系列是”程序型”标准：第 1 部分规定通用的试验框架，第 21 部分起针对具体应用模型（如绕线、成型绕组等）细化试验条件，后续分部（如第 22 部分等）继续扩展应用范围。
三、关键技术要求 🔧
3.1 绝缘系统与热老化的关系
电气绝缘系统的寿命在很大程度上取决于其工作温度。温度越高，绝缘材料的热老化速度越快。BS EN 61857 系列以温度指数（Temperature Index, TI）与耐热等级为核心参数，通过加速热老化试验，把绝缘系统的寿命-温度关系外推到使用温度，从而确定该系统的长期耐热能力。
3.2 热老化试验原理
- 将按通用模型制作的绝缘系统试样置于多个高于预期使用温度的老化温度下进行加速老化。
- 在规定的间隔时间取出试样，进行诊断试验（如耐压、绝缘电阻、机械强度等），确定绝缘系统是否达到寿命终点。
- 基于阿伦尼乌斯（Arrhenius）型寿命-温度关系，拟合出寿命曲线，并外推得到规定寿命（如 20 000 h）对应的温度指数。
- 根据温度指数划分耐热等级（如 90、105、120、130、155、180、200、220、250 等对应等级），给出绝缘系统的耐热等级评定。
3.3 通用模型（GPM）的作用
第 21 部分针对绕线应用定义了通用模型。通用模型是一种标准化的绝缘系统试件，其结构与实际绕线产品关键部位相似，但去除了与评定无关的尺寸细节，从而保证不同实验室、不同批次的试验结果具有可比性与可重复性。试样应包含导体绝缘、对地/相间绝缘、浸渍处理等典型构成，并按规定的绕线方式制作。
✅ 关键点：热评定结果给出的是”系统级”耐热等级，而非单一材料的耐热等级。同一材料组合，若结构、浸渍工艺或装配方式不同，其系统耐热等级可能不同。
四、工程实践应用 🛠️
- 🔍 电机与发电机：中小型电机、家用电器电机与工业电机的定子绕组绝缘系统，按本系列评定耐热等级并校核 F 级（155 ℃）、H 级（180 ℃）等设计要求。
- ⚙️ 变压器与电磁元件：干式变压器、继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈等绕线元件的绝缘系统热评定与寿命预测。
- 📋 材料替代与工艺变更：当绝缘材料或浸渍工艺发生变化时，可利用热评定程序验证新系统是否保持原有耐热等级，避免因”等价替代”而降低可靠性。
- 📊 认证与合格评定：绝缘系统等级是产品型式试验与 UL/CE 等认证的重要组成部分，本系列提供的评定程序可作为绝缘系统认可的支撑文件。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：绝缘材料标准与绝缘系统标准有什么区别？
答：材料标准（如 IEC 60216）评定单一材料的热老化性能；本系列评定由多种材料组合而成的绝缘系统整体性能。实际产品可靠性与系统更相关，故常以系统等级作为产品设计依据。
答：材料标准（如 IEC 60216）评定单一材料的热老化性能；本系列评定由多种材料组合而成的绝缘系统整体性能。实际产品可靠性与系统更相关，故常以系统等级作为产品设计依据。
❓ 问：为什么 2009 版第 1 部分要重新修订？
答：主要是编辑性修订，使第 1 部分与第 21、22 部分在术语、试验程序上保持一致，便于整个系列配套使用。
答：主要是编辑性修订，使第 1 部分与第 21、22 部分在术语、试验程序上保持一致，便于整个系列配套使用。
❓ 问：温度指数是如何确定的？
答：通过多温度点加速热老化试验，获得寿命-温度数据，按阿伦尼乌斯关系拟合外推，在规定的基准寿命（通常 20 000 小时）处对应的温度即为温度指数。
答：通过多温度点加速热老化试验，获得寿命-温度数据，按阿伦尼乌斯关系拟合外推，在规定的基准寿命（通常 20 000 小时）处对应的温度即为温度指数。
🔍 问：通用模型为什么能代表实际产品？
答：通用模型保留实际绕线结构的关键绝缘构成（导体绝缘、对地绝缘、浸渍漆等）并按标准方式制作，去除非关键尺寸，从而兼顾代表性、可比性与试验经济性。
答：通用模型保留实际绕线结构的关键绝缘构成（导体绝缘、对地绝缘、浸渍漆等）并按标准方式制作，去除非关键尺寸，从而兼顾代表性、可比性与试验经济性。
