定子铁芯铁损的试验和测试
定子铁损试验措施
水电站机组定子铁损试验方案一、试验的通过采用铁心磁化试验，检查叠装过程中铁芯达到进一步压紧，保证铁芯的整体性。
测量铁芯单位损耗和温升，发现局部过质量，热点。
检查铁芯工艺缺陷，片间绝缘损坏等，以防止发电机在运行中，定子铁芯因局部涡流过大而引起的铁芯过热，造成过热点损坏定子绕组绝缘等事故。
确保机组投产后的安全运行二、试验标准根据GB50150—91《电气装置安装规程电气设备交接试验标准》中第2.0.11的规定。
采用0.8—1.0T的磁通进行试验，当各点温度按1.0T磁通密度折算时，铁芯齿部的最高温升不应超过25℃；各齿部的最大温差不应超过15℃；持续时间为90min。
三试验设备及接线由于目前没有专用试验变压器，选用厂高变代替试验变压器，厂高变的型号为DC9—800/15.75 15.75/√3±2.5℅/10KV，本次试验选用3台厂高变做试验变压器。
根据施工现场的实际情况，拟采用10.5KV电压作为试验电源。
选用10KV开关柜，柜上装设过流速断保护并可现跳场操作闸（过流整定值1.5倍）。
试验接线原理图见附图—所示。
四. 试验计算根据铁损试验的一般要求选铁芯磁通密度为1特即：B=104高斯；单位长度安匝数H0取2.1安匝/厘米；铁芯填充系数：K取0.95具体已知数据：铁芯总长度：1=195㎝通风道宽度：l d=0.8㎝通风道数量=n d=40定子齿的高度：H ch=15.25㎝铁芯外径：D a=1280㎝铁芯径：D1=1202㎝具体计算：定子铁芯有效长度：l j=K（l--l d n d）=0.95*（195-40*0.8）=154.85㎝定子铁芯轭部高度：H e=D a-D i/2-H ch=1280-1202/2-15.25=23.75㎝定子铁芯的平均直径：D0=D a-H e=1280-23.75=1256.25定子铁芯的截面积：Q=l j H e=154.85*23.75=3677.69㎝2确定厂高变的变化比为K B：故K B=15.75/√3/10=0.9093变压器二次电压：U1=UK B/3=10500*0.9093/3=3182.55（V）激磁线圈的匝数：W1=U1108/4.44FB=3182.55*108/4.44*50*3677.69*104=38.98（匝）激磁线圈的匝数取39匝通过激磁线圈的电流：I=Πd0H0/W=π*1256.25*2.1/39=212.51（A）根据计算的激磁线圈电流值的1.5—2倍来选择电缆：95mm2 6000V单芯橡套电缆铁损试验的电源容量：P=UI*10-3千伏安=3182.55*212.51*10-3=676（KVA）当测量线圈W2=1匝时，测量线圈的电压：U2=4.44fQBW2/108=4.44×50×3677.69×104×1/108=81.64（V）铁芯重量：G=πD0Q×7.8×10-3=π×1256.25×3677.69×7.8×10-3. = 113212.84（Kg）通过上述的计算，得到以下试验参数：1.激磁线圈的电压（U1）为3182.55伏2.激磁线圈的电流（I）为212.51安培。
电动机定子铁损试验
电动机定子铁损实验的探讨摘要：铁损是电动机能量损失之一，不仅影响电动机效率、功率因数，而且可能因铁芯内部硅钢片短路产生妨碍电动机安全运转的局部过热点，加速铁芯绝缘和定子线圈绝缘的老化，严重时可能造成铁芯烧损及线圈击穿事故。
所以，在检修电动机时，尤其是出现扫膛状况时，为检查铁芯受损情况，需进行定子铁损试验。
对于大型电动机，这是检查中必不可少的试验项目。
关键字：绝缘，扫膛，铁损试验Abstract:Iron loss is one of the motor energy loss, not only affect the motor efficiency, power factor, but also may impede the safe operation of local hot spots generated by the motor iron core internal short circuit of silicon steel slice, accelerate the insulation core and stator coil insulation aging, may cause the iron core loss and winding breakdown accident severity. In the maintenance of the motor, especially the sweep chamber condition, in order to check the damage situation of iron core, stator iron loss test. For large motor, it is essential to test the project inspection.Key words:insulation, sweep, chamber, iron loss test1.概述本文所论述的电动机定子铁芯铁损试验就是其中之一。
大型发电机定子铁损试验及分析
Ｔｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｌａ ｒ ｇ ｅ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ Ｉ ｒ ｏ ｎ Ｌｏ ｓ ｓ
０Ｕ Ｘｉ ａ ｏ — ｄ ｏ ｎ ｇ
（ Ｙ ｅ ｌ ｌ ｏ ｗ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ Ｗ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ａ ｉ Ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ｏ ｆＳ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ ， ０ ３ ０ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
且 位 移 处 下 层 线 棒 绝 缘 层 均 有 不 同 程 度 磨 损 ，存 在 严
片 ，厚度 ０ ． ５ ｍ ｍ，硅钢 片两面涂 Ｆ级绝缘漆 ，全 圆由 ４ ５张扇形叠 片 叠合 而成 。２ ０ ０ ９年 ６月 ，在 进行 ３号
水 轮 发 电机 大 修 前 定 ＝ 产 线 棒 交 流 耐 压 试 验 时发 现 ：Ｃ
相第 ２分支 ９ ７槽下层 线棒底 端 部弧形 弯 附近绝 缘被
击穿 。经过分析判断 ，击穿主要 由机组长 时间运行产 生 的电磁力及振动 ，使底部铁芯叠片径 向位 移而不断
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ － １ － ６
作者 简 介 ：欧 小 冬 ，男 ，工 学 学 士 ，工 程 师 ，注 册 造 价 工 程 师 ，注 册 安 全 工 程 师 ，主 要从 事 水 电站 电气 技 术 管 理 与 高 压 试 验 管 理 工作 。
分析 ，为完善现 场试验 方法提供 了经验。
关 键 词 ： 水轮 发 电机 ； 定子 ；铁 损 试 验 ；问题 分析
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｖ ７ ３ ４ ． ２
文献标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ ． ８ ２ ４ １（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ － ０ ０ ４ ２ － ０ ４
#9发电机定子铁芯损耗试验技术方案
技术方案项目名称：#9发电机定子铁芯损耗试验编制：审核：会签：批准：天津军粮城发电有限公司2011年7月26日发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成的。
由于制造和检修可能存在的质量不良，或在运行中，由于热和机械力的作用，可引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，引起发动机定子线圈绝缘损伤，从而威胁机组的安全运行。
所以发电机在交接时或运行中，对铁芯绝缘有怀疑时，或铁芯全部或局部修理后，或发电机定子打槽楔前后，需进行定子铁芯的损耗试验，以测量铁芯单位质量的损耗，测量铁轭和齿的温度，检查各部温升是否超过规定值，从而综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。
一试验目的通过发电机定子铁芯损耗试验测量定子铁芯单位损耗，测量铁轭和齿部温度，检查各部温升是否超过标准值，综合判定片间绝缘是否良好，有无短路。
二发电机参数型号：QFSN-350-2 额定功率：350MW 额定电压：20kV 额定电流：11887A 功率因数：0.85 频率：50Hz 转速：3000r/min 定转子绝缘等级：F 生产厂家：哈尔滨电机厂有限责任公司投运日期：2010年7月三试验依据及标准1 DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》与华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》。
2 磁密在1T下持续试验时间为90min，齿的最高温升不大于25K，齿的最大温差不大于15K，单位损耗不大于1.3倍参考值。
对直径较大的发电机试验时应注意校正由于磁通密度分布不均匀所引起的误差。
3 试验时的各部分温升及损耗值与出厂值比较应无明显增大。
三试验方法1 试验原理接线定子铁损试验一般接线如图1所示，由于励磁线圈W1和测量线圈W2集中布置，对大型发电机因其漏磁对试验结果影响较大。
图中测量线圈W2应布置于磁通均匀或接近均匀的区域。
将发电机转子抽出后，定子绕组应三相短路接地。
如定子绕组有尚未消除的接地点时，则绕组只需短路，不可再接地，以免多点接地使铁芯烧坏。
发电机定子铁心损耗试验方案
#1发电机定子铁芯损耗试验方案批准：会审：编制：王太国胡丹设备管理部2010年10月20日#1发电机定子铁芯损耗试验措施一、组织措施本次#1机A修发电机抽转子检查发现铁心风道齿条、铁芯本体风道齿条、穿心螺杆剩余紧力过小，由上海电机厂技术人员进行紧力补偿处理。
检修处理后发电机铁芯进行铁耗试验以检验确认各部无受损情况，因试验涉及面广危险性高，为确保试验能顺利开展特成立#1发电机定子铁芯损耗试验小组。
组长：胡林副组长：张宏、王太国小组成员：张朝权（电机厂）、计磊（电机厂）、许军、杨光明、黄敬、杨彬、省电科院试验人员、国电山东、运行部当值值长、机组长等。
工作小组具体负责整个试验方案的执行，具体分解如下：省电科院试验人员：对试验的正确性、安全性负责；审编试验技术方案；完成试验所有仪器的正确接线、数据收集整理；负责整个试验过程的指挥。
上海发电机厂技术人员：负责试验前定子膛类工作结束并检查未残留任何工器具、剩余材料、杂物等。
对整个试验全过程监督。
对正确试验方法下不损伤发电机负责。
运行部：负责试验准备工作中#1机6kv A段运行方式、负荷倒换操作，以及试验电源的送电工作。
按照《运行事故处理规程》相关规定，对试验过程中发生异常（如6kv失电）的事故处理。
设备部：对试验的必要性、可行性、正确性负责； 6kv开关保护定值修改整定等，全过程配合电科院试验人员进行试验。
安二公司：负责完成试验前各项准备工作，负责发电机出线三相短路、励磁线圈的敷设接线工作,励磁电缆检查试验工作，全过程配合电科院试验人员进行试验。
二、预控措施1、试验前试验人员现场对参加试验的人员进行技术交底，在试验前必须确认运行方式是否满足要求，严防因6kv A段失电影响#2机组的正常运行。
运行人员提前熟悉试验方案并做好事故预想。
2、二次保护班按试验方案计算参数，提前把6kv试验电源开关的保护定值整定好，避免保护误动、拒动。
3、运行部按照试验方案条件需求做好运行方式的调整，避免因试验时电流不平衡6kvA段跳闸后对运行机组和公用系统的影响。
定子铁损试验分析
###电站2#机定子铁损试验压降分析一、试验目的铁芯磁化试验是在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行，其目的就是确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。
发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成，在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。
为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，在现场定子铁芯组装完成后，必须进行铁芯磁化试验。
二、试验基本原理及方法在发电机定子铁片堆积、压紧后的铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取激磁磁感应强度为1~1.2 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，温度很快升高。
同时，使那些铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。
试验中用红外线测温枪与酒精温度计测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。
把测量、计算结果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。
三、基本参数试验前需要计算励磁绕组的匝数、励磁电流大小及变压器的容量，计算中用到的基本参数如下。
铁芯外径：D1=6700mm铁芯内径：D2=6000mm铁芯高度：L1=1506 mm通风沟宽度：b=6mm通风沟数：n=41定子槽深：hc=137mm叠压系数：K1取1铁心有效高度：L=K1(L1-n* b)=1*（1506-41*6）=1260mm铁心轭部高度：h=(D1-D2)/2- hc=213mm铁芯有效截面积：Q=L*h=0.26838m2励磁绕组安匝数：AW=π*(D1-h)*aw=3870.1442(安匝)aw单位长度安匝数取1.9安匝/cm、单匝测量线圈电压：U=4.44*f*Q*B=4.44*f* L*h *B=59.58VB—试验磁通密度，计算时取B=1T f电源频率取50Hz四、试验电源的选择及试验接线方式1、试验电源的选择试验电源电压的选择根据施工现场电源电压等级有400V和10kV。
定子铁芯铁损的试验和测试
定子铁芯铁损的试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。
（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500额定容量111.11MVA23.35MVA额定功率100MW20MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深h c（mm）硅钢片安匝数H0（安匝/cm）×槽宽槽型尺寸hc填充系数K=0.95选择电源频率f=50（Hz）选择激磁电压U=400（V）试验磁通密度B=1T(理论数值)3）试验参数计算铁芯有效高度L＝K×（h-n×b）(mm)定子铁芯磁轭截面积S=L×h a（cm2）激磁线圈匝数的计算W l=U×104/4.44×f×S×B（匝）激磁线圈的电流和功率I=π×（D1-h）×H0/W l(A)P l=I×U×10-3(kVA)测量线圈匝数的计算W m=(U2/U)×W l(匝)，其测量电压为（V）。
激磁线圈电缆截面积：按每平方毫米（铜线）电流密度不大于3安培选择，采用铜芯橡套绝缘软线。
发电机定子铁心损耗试验方案word精品文档6页
#1发电机定子铁芯损耗试验方案批准：会审：编制：王太国胡丹设备管理部2010年10月20日#1发电机定子铁芯损耗试验措施一、组织措施本次#1机A修发电机抽转子检查发现铁心风道齿条、铁芯本体风道齿条、穿心螺杆剩余紧力过小，由上海电机厂技术人员进行紧力补偿处理。
检修处理后发电机铁芯进行铁耗试验以检验确认各部无受损情况，因试验涉及面广危险性高，为确保试验能顺利开展特成立#1发电机定子铁芯损耗试验小组。
组长：胡林副组长：张宏、王太国小组成员：张朝权（电机厂）、计磊（电机厂）、许军、杨光明、黄敬、杨彬、省电科院试验人员、国电山东、运行部当值值长、机组长等。
工作小组具体负责整个试验方案的执行，具体分解如下：省电科院试验人员：对试验的正确性、安全性负责；审编试验技术方案；完成试验所有仪器的正确接线、数据收集整理；负责整个试验过程的指挥。
上海发电机厂技术人员：负责试验前定子膛类工作结束并检查未残留任何工器具、剩余材料、杂物等。
对整个试验全过程监督。
对正确试验方法下不损伤发电机负责。
运行部：负责试验准备工作中#1机6kv A段运行方式、负荷倒换操作，以及试验电源的送电工作。
按照《运行事故处理规程》相关规定，对试验过程中发生异常（如6kv失电）的事故处理。
设备部：对试验的必要性、可行性、正确性负责；6kv开关保护定值修改整定等，全过程配合电科院试验人员进行试验。
安二公司：负责完成试验前各项准备工作，负责发电机出线三相短路、励磁线圈的敷设接线工作,励磁电缆检查试验工作，全过程配合电科院试验人员进行试验。
二、预控措施1、试验前试验人员现场对参加试验的人员进行技术交底，在试验前必须确认运行方式是否满足要求，严防因6kv A段失电影响#2机组的正常运行。
运行人员提前熟悉试验方案并做好事故预想。
2、二次保护班按试验方案计算参数，提前把6kv试验电源开关的保护定值整定好，避免保护误动、拒动。
3、运行部按照试验方案条件需求做好运行方式的调整，避免因试验时电流不平衡6kvA段跳闸后对运行机组和公用系统的影响。
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定子铁芯铁损的试验
（1）概述
定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。
（2）用于定子铁损试验的计算参数
1）发电机技术参数：
发电机型号：SF100-68/10350
SF20-44/6500
额定容量
额定功率100 MW
20 MW
额定功率因数（滞后）
（滞后）额定电压
额定电流A
额定频率50Hz
额定转速min
min
2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）
定子铁芯外径D1（mm）
定子铁芯内径D2（mm）
定子铁芯高度h（mm）
定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）
通风沟高度b（mm）
通风沟数量n
槽深h c（mm）
硅钢片安匝数H0（安匝/cm）
槽型尺寸h c×槽宽
填充系数K=
选择电源频率f=50（Hz）
选择激磁电压U=400（V）
试验磁通密度B= 1T (理论数值)
3）试验参数计算
铁芯有效高度L＝K×（h-n×b）(mm)
定子铁芯磁轭截面积S=L×h a （cm2）
激磁线圈匝数的计算W l=U×104/×f×S×B （匝）
激磁线圈的电流和功率I=π×（D1-h）×H0/W l (A)
P l=I×U×10-3 (kVA)
测量线圈匝数的计算W m=(U2/U) ×W l(匝)，其测量电压为（V）。
激磁线圈电缆截面积：按每平方毫米（铜线）电流密度不大于3安培选择，采用铜芯橡套绝缘软线。
（3）定子铁损试验原理接线图
（4）发电机定子铁损试验设备及仪表选择配置
（5）试验准备
1）缠绕激磁绕组：
定子铁芯压紧并经过外观检查和几何尺寸测量合格后，即具备铁损试验条件。
可以缠绕激磁绕组。
为降低由于磁密不均匀所导致试验和测量误差，将定子分为四个区域间隔120°，在每个区域内用120 mm2橡套绝缘铜芯软电缆紧密缠绕数匝线圈。
缠绕激磁线圈时尽量使所有缆线紧绕在铁芯上，避免缆线进入线槽内，经过棱角之处需加橡胶板进行保护。
2）缠绕测量绕组：
测量绕组用1根橡套绝缘铜芯软电缆用同样方法在定子铁芯上两激磁绕组区域中间位置缠绕2圈。
线圈紧放槽底，并包绕定子有效铁芯，不包绕定子机座，棱角处垫橡胶板保护。
3）仪器、仪表连接：
按照上图示意进行仪表、电源连接，并检查接线正确性。
特别注意测量仪表与线圈极性应正确。
全部连线完毕后，用500V兆欧表测量激磁绕组、测量绕组等回路绝缘电阻。
4）温度计布置及热电偶接线：
沿定子铁芯圆周上、中、下磁轭部均匀布置24～36个用于监视的酒精温度计，并用
石棉布封住，防止散热影响测量的准确性。
分别用定子铁芯叠片时装入槽底、机座、铁芯等处的热电偶与热电偶测试台连接，测量铁芯和机架的温度。
5）试验前检查：
检查所有铁芯螺栓均在规定的紧固力矩下；检查定子内、通风槽沟内、上下端部等处不应有铁磁性物质遗留；用空压机气体清扫吹除定子内外、沟槽等处的灰尘和杂质；并将定子保温密封；定子机架与基础支墩可靠固定，并用50mm2裸铜线将定子机架与接地网可靠连接。
（6）试验步骤和方法
1）操作人员、记录人员、监视人员固定专人专位，按照数据记录表格作好初始数据记录；
2）合上低压开关柜空气开关及断路器，观察定子铁芯振动状况，全面检查定子铁芯各部状况，当出现冒烟、火花、严重异常响声时，应立即停电检查原因；
3）通电10min后无上述异常现象时，观察各仪表指示状况；均在正常情况下即可用红外线点温计测量定子各部温度，找出较热处放置酒精温度计；再过10min找出较热处放置温度计。
然后再用红外点温计检查各处发热情况，如果仍有过热处，继续放置酒精温度计。
4）完成上述放置温度计工作后，进行90min的试验，每隔10min记录一次温度计数
值和各测量表计数值；
5）90 min的试验正常后，断开电源，检查定子机座焊缝、定位筋与机座各焊缝应无裂纹，螺杆应无松动，拆除试验连线及激磁绕组、测量绕组等缆线，清除定子铁芯机座等灰尘杂质。
（7）试验数据记录
从0—90min，每10min记录一次；分别记录激磁电压、激磁电流、感应电压、铁损、平均铁芯温度、平均机座温度。
各部位温度通过热电偶进行测量，主要部位为铁芯槽底、机座、铁芯及外围。
分别填入相应的表格。
（8）数据处理及结果分析
1）磁通密度折算到1T（Tesla）时的铁损计算：
a）试验时磁通密度的实际值B’=45*V PT/W m S（T）
式中：V PT—测量线圈感应的电压值；
Wm—测量绕组的匝数；
S---定子铁芯磁轭部截面积。
b）定子铁芯磁轭部单位铁损⊿P Fe⊿P Fe= (P Fe/G)*(1/B’）2（W/kg）
式中：PFe—功率表W的测量值，即实测总铁损（W）；
G—铁轭重量，G=π*（D1-h）*S**10-3=*（D1-h）*S*10-3（kg）
c）最高齿温差⊿t1(℃) ⊿t1=( t1- t2)*(1/B’）2(℃)
式中：t1—最高齿温(℃)
t2—最低齿温(℃)
《规范（GB8564—2003）》规定：温差不应超过15℃。
d）铁芯最高温升⊿t2(℃) ⊿t2=( t3- t2)*(1/B’）2(℃)
式中：t3—最高铁芯温度或齿温(℃)
t2—铁芯初温(℃)
《规范（GB8564—2003）》规定：温差不应超过25℃。
2）试验结果分析依据：
a）单位铁损⊿P Fe≥W/kg即为不合格；
b）铁芯齿部相互间的温差⊿t1≥30℃即为不合格（若⊿t1≤15℃为良好）；铁芯最高温升⊿t2≥45℃即为不合格（若⊿t2≤25℃为良好）。