(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111431025.3 (22)申请日 2021.11.29 (71)申请人 上海电器科 学研究所 （集团） 有限公 司 地址 200063 上海市普陀区上海市武宁路 505号新能源大楼10楼 申请人 上海电器设备检测所有限公司 　 上海添唯认证技 术有限公司 　 上海电器科 学研究院 (72)发明人 汪双灿　张乐　管兆杰　徐学敏　 吴燕茹　李园园　王君伟　贾玉琛　 庄晨旭　 (74)专利代理 机构 上海璀汇知识产权代理事务 所(普通合伙) 31367 代理人 王文颖(51)Int.Cl. G06F 40/18(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G01R 31/12(2006.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于Excel的热老化数据统计方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于Excel的热老化数据 统计方法。 本发明是一整套数据处理系统， 相比 于国标中涉及到的数据处理方法， 数据输出效率 更高， 也避免了因为大量的样 本数据在计算中人 为造成的误差。 本发明的数据统计方法可以直接 利用TGA试验和热老化试验数据直接得到对应绝 缘材料的温度指数以及在特定服役温度下的预 期寿命， 可操作性较强， 使用方便。 本发 明中的数 据检索及反馈输出功能， 数据结构巧妙， 数据检 索是利用Excel  VLOOKUP、 IF(OR)函数、 INDIRECT 函数实现， 检索试验 过程中各温度点最接近目标 值的温度并输出， 效率高， 避免了人工查询的抵 消和带来的误差 。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114282500 A 2022.04.05 CN 114282500 A 1.一种基于 Excel的热老化数据统计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 读取TGA试验结果数据， 依据标准JB/T1544 ‑2015指示， 通过确定起始温度和终 止温度， 利用Excel的IF(OR)函数、 INDIRECT函数、 MIN(IF)函数来检索到和设定的起始温 度、 终止温度最接近的试验温度， 并利用VLOOKUP函数检索到与起始温度、 终止温度最接近 的试验温度所对应的失重质量， 从而计算得出从起始温度到终止温度阶段试样的总失重重 量； 步骤2、 根据上一步得到的总失重重量， 分别计算得到失重5％～50％区间内各个子区 间所对应的10个温度值， 每个子区间间隔5％； 依据标准JB/T1544 ‑2015利用VLOOKUP函数能 跟自主实现查表得tn(ΔW/Wa)1/2 n对应数值， tn表示对应于每一个ΔW/Wa的温度值的数值， ΔW表示试样在tn下的失重量 的数值， n表示材料失重5％～50％过程中每失重5％的倍数， Wa表示试样总失重的数值， ΔW/Wa表示的是失重百分数， 随后利用Excel的SUM函数对查表 得到的数值得到求和得到活化能Ep； 步骤3、 根据活化能Ep以及气体常数R， 利用公式b＝Ep/2.3 03R得热寿命方程 斜率b； 步骤4、 材料经极端老化验证之后， 再进行高温点热老化， 得到对应温度点下的老化寿 命； 步骤5、 获取高温点热老化的高温点温度以及获得的老化寿命， 结合步骤3得到的热寿 命方程斜率b， 基于Excel函数利用高温试验中各试样的实际老化寿命取对数在取平均值后 记为yi， 再基于Ex cel函数利用公式a＝yi‑b/(273.15℃+高温点老化温度t)求 出a， 进而利用 Excel图表设计结合a、 b数值得到材料的真实热寿命曲线方程， 并可估算对应温度点的老化 寿命。 2.如权利要求1所述的一种基于Excel的热老化数据统计方法， 其特征在于， 步骤4中， 高温点热老化的高温点温度选择为材料预估温度指数+60K或者通过极端老化数据得到的 理论热寿命方程代入寿命得到 。 3.如权利要求1所述的一种基于Excel的热老化数据统计方法， 其特征在于， 步骤5中， 为估计的老化寿命设置置信区间， 置信区间上、 下限是根据样本数据及容量利用Excel的 AVERAGE函数、 STDEV函数、 SQRT函数分别计算得到样 本均值、 样本标准差以及抽样平均误差 得到， 并结合置信度和自由度利用V LOOKUP函数查t分布的分位表得到不同置信区间下的分 位值， 计算得 出允许误差进 而得到置信区间上、 下限。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114282500 A 2一种基于Excel的热老化数据统 计方法 技术领域 [0001]本发明涉及一种各种绝 缘材料的热老化寿命预估以及耐热 特征参数计算方法。 背景技术 [0002]电气绝缘材料具有优良的化学稳定性、 无毒无害、 电气绝缘性能好、 机械强度高等 优势， 广泛应用于各行业。 作为电气/电子设备 的关键基础材料， 绝缘材料的性能对于设备 以及系统的寿命和运行可靠性也有着决定性的作用。 随着国家工业的不断发展， 对于电气 绝缘材料的质量及可靠性提出了越来越高的要求， 而 材料的热老化数据以及耐热特征方程 参数等则对于表征其寿命及可靠性具有强烈的指导 意义。 [0003]电气绝缘材料在系统结构的服役过程中， 除了受到电应力和机械应力之外， 还可 能存在因长期热老化而造成性能明显衰退的情况。 一般情况下， 温度是作用于电气绝缘材 料的主要老化因子， 因此评定各种绝缘材料的耐热老化性能， 估算材料的服役温度极限， 并 进行相应的绝 缘设计等， 从而提高电气设备的寿命和稳定性。 [0004]现有国际标准IEC  60216‑1:2013阐述了电气绝缘材在耐热实验中的老化程序以 及实验结果的评定。 但是对于热老化试验结果的数据 处理与分析还是较为复杂的， 实际的 可操作性不强。 对于利用热老化数据去计算耐热图以及耐热特征参数 的效率很低， 与当下 的实际应用场景还有一定的距离 。 发明内容 [0005]本发明的目的是： 提供一种自动计算程序， 能够根据TGA 试验和单点热老化数据迅 速得到对应的电机绝 缘材料的耐热寿命方程以及不同置信区间下的预估寿命时间。 [0006]为了达到上述目的， 本发明的技术方案是提供了一种基于Excel的热老化数据统 计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： [0007]步骤1、 读取TGA试验结果数据， 依据标准JB/T1544 ‑2015指示， 通过确定起始温度 和终止温度， 利用Excel的IF(OR)函数、 INDIRECT函数、 MIN(IF)函数来检索到和设定的起始 温度、 终止温度最接近的试验温度， 并利用VLOOKUP函数检索到与起始温度、 终止温度最接 近的试验温度所对应的失重质量， 从而计算得出从起始温度到终止温度阶段试样的总失重 重量； [0008]步骤2、 根据上一步得到的总失重重量， 分别计算得到失重5％～50％区间内各个 子区间所对应的10个温度值， 每个子区间间隔5％； 依据标准JB/T1544 ‑2015利用VLOOKUP函 数能跟自主实现查表得tn(ΔW/Wa)1/2 n对应数值， tn表示对应于每一个ΔW/Wa的温度值的数 值， ΔW表示试样在tn下的失重量 的数值， n表示材料失重5％～50％过程中每失重5％的倍 数， Wa表示试样总失重的数值， ΔW/Wa表 示的是失重百分数， 随后利用Excel的SUM函数对查 表得到的数值得到求和得到活化能Ep； [0009]步骤3、 根据 活化能Ep以及气体常数R， 利用公式b＝Ep/2.303R得热寿命方程斜率 b；说　明　书 1/4 页 3 CN 114282500 A 3