絕緣材料電氣強度工頻下試驗BDJC
當對薄試樣進行試驗時,電極的維護格外重要,為了在擊穿時盡量減小電極損傷,采用不銹鋼電極為好。
為了設計直到試驗電壓無局部放電的電氣設備,必須知道材料擊穿前無放電的電氣強度,但本標準的方法通常不適用提供這方面資料。
作為兩電極,電壓施加在它們上面,對于薄材料可以用兩個或三個試樣恰當地放置即:使它們的長向側面形成合適的角度。
試樣夾在棒的兩個端面之間,上下電極要同心,誤差在0.1mm內。兩電及端面應形成與其軸相垂直的平面。
另一個電極為直徑75±1mm,高約15mm。兩個電極同軸誤差在2mm內放置如圖1a所示。等直徑電極。
按被試材料的規定,標稱厚度或兩電極間距離 除非另有規定,一般均采用此值;對于平行于表面的試驗。
平行圓柱形電極,對厚度大于15mm的具有高電氣強度的試樣進行試驗時,將試樣切成100mm±50mm,并鉆兩個孔。
隨電壓施加時間的增加而減小的,大多數材料測得的電氣強度受到擊穿前的表面放電強度和時延的顯著影響。
周圍媒質的電、熱特性,在研究還沒有實際經驗的新材料時,應該考慮到所有這些有影響的因素。
閃絡(flashover)試樣和電極周圍的氣體和液體媒質,當其承受電應力作用時絕緣性能的損失,由此引起試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作。
對在礦物油中會引起膨脹的材料,其他的流體,例如硅流體,可能是更合適的。對擊穿電壓值相對較低的試樣。
鉆孔的兩孔*貫穿試樣,或如果試樣是大管子則孔僅貫穿一個壁厚,并在孔的整個長度上用鉸刀擴孔。
如果沒有可適用的材料標準,則這些條件必須經當事者之間協商。硬質成型件對不能將其置于平面電極間的成型絕緣件。
如果在材料規范中沒有另外規定,則兩孔沿其長度的側面相距應是10mm±1mm,每孔應延伸到離相對的表面2.25mm±0.25mm以內。
兩電極直徑差不大于0.2mm,這樣測得的結果未必同不等直徑電極測得的結果相同。厚樣品的試驗,當有規定時。
對薄膜的試驗,見IEC60674-2,軟管和軟套管,按IEC60684-2進行試驗。硬管內徑100mm及以下的。
以使它們能緊密配合,并突出試樣每一面至少2mm。這類電極僅適用于試驗厚度至少為1.5mm的硬質材料。
電氣強度(electric strength)在規定試驗條件下,擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間距離的商。除另有規定外,應按本標準規定測定兩試驗電極之間的距離。
則可使用的電極,而電極應被優先采用,當要求防止表面破壞時,應采用的電極參考。平行板電極。
電氣擊穿(electric breakdown)當試樣承受電應力作用時,其絕緣性能嚴重損失,由此引起試驗回路電流促使相應的回路斷路器動作。
否則除非另有商定條件,試樣應在23±2℃、50%±5%相對濕度,即IEC60212的標準環境 大氣中處理不少于24h。
垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗,板材和薄片材料包括紙板、紙、織物和薄膜。
應采用對置的等直徑球電極,通常用作這類試驗的電極直徑為12.5mm或20mm。清漆按IEC60464進行試驗。
試樣的狀態試樣的厚度和均勻性是否存在機械應力;試樣預先處理,特別是干燥和浸漬過程;是否存在氣體夾附物、水分或其它雜質。
如果使用一種可使上下電極準確對中誤差在1.0mm內放置的裝置,則下電極直徑可減小到25mm±1mm。
使與管材的內表面良好接觸。不管怎樣內電極的每端應至少伸出外電極25mm。當沒有有害影響時,可用凡士林將箔貼到試樣的內外表面。
而這些過程都會導致在運行中于較低的電場強度下發生破壞。電極試樣,金屬電極應始終保持光滑、清潔無缺陷。
要注意保證試樣兩側面的整個面積均與電極良好接觸。錐銷電極,在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔。
碳化通道的出現或穿透試樣的擊穿是區分發生了擊穿的試驗還是發生了閃絡的試驗。
其軸向長度為25mm±0.2mm。試樣兩端應加工成垂直于管或圓筒軸的兩個平行面。將試樣放在兩平行之間按所述的板材和片材的試驗法進行試驗。
板材和片材,試驗板材和片材時,試樣厚度為被試材料厚,試樣為長方形,長100mm±2mm,寬25mm±0.2mm。
每個孔的直徑比每個實際的圓柱形電極的直徑大0.1mm或以下。圓柱形電極直徑為6mm±0.1mm,并有半球形端部。
金屬箔應相當柔軟使之足以適應圓筒的曲率。該裝置示于圖,澆注及模塑材料,澆注材料按IEC60455-2制樣和試驗。
試驗前的條件處理,絕緣材料的電氣強度隨溫度和水分含量而變化,若被材料已有規定,則應遵循此規定。
周圍媒質材料應在為防止閃絡而選取的周圍媒質中試驗,在大多數情況下符合IEC60296的變壓器油是醉適用的媒質。
試驗非常薄的薄膜例如<5µm厚時,這些材料的產品標準應規定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。
而且應按材料允許那樣的平整光滑,對于垂直于材料表面的試驗,要求試樣有足夠大的面積以防止試驗過程中發生閃絡。
管子和空心圓筒內徑大于100mm,外電極是75mm±1mm寬的金屬箔帶,內電極是直徑25mm±1mm的圓形金屬箔。
本標準規定了一些特定條件,以便迅速地判別材料,并可用以進行質量控制和類似的目的。用不同方法得到的結果是不能直接相比的。
為試樣的平均厚度或兩電極間的距離;在每個試樣上擊穿點附近直接測得的厚度或兩電極間的距離。
兩種任選形式的出氣電極,當使用帶小槽的電極時,這些小槽的位置應與電極間的間隙正好相反。
每個孔的底部是半球形以便與電及端配合,使得電及端部和孔的底部之間間隙在任何點都不超過0.05mm。
對于垂直于材料表面的試驗,不同厚度的試樣其結果不能直接相比。兩電極間距離用來計算電氣強度的兩電極間距離值應為下列之一。
擊穿常常是由試樣和電極周圍的氣體或液體媒質中的局部放電引起并使得小電極或兩電極,如果兩電極直徑相同的話,邊緣的試樣遭到破壞。
不等尺寸的電極,電極由兩個金屬圓柱體組成,其邊緣倒圓成半徑3mm±0.2mm的圓弧。其中一個電極的直徑為25±1mm,高約25mm。
只要電極和密封圈之間留有1mm至2mm的環狀間隙。下電極與試樣之間間隙在上電極與試樣接觸之前應小于0.1mm。
為了避免閃絡或因受現有設備限制,必要可以根據需要,通過機加工把試樣制備成更小的厚度。
外電極是25mm寬的金屬箔帶。內電極是與內壁緊配合的導體,例如圓棒、管、金屬箔或充填直徑0.75mm到2.0mm的金屬球。
兩孔中心距離25mm±1mm,兩孔直徑這樣來確定:用錐度約±2%的鉸刀擴孔后每個孔的較大的一端直徑不小于4.5mm而不大于5.5mm。
試驗的意義按本標準得到的電氣強度試驗結果,能用來檢測由于工藝變更、老化條件或其它制造或環境情況而引起的性能相對于正常值的變化或偏離。
必要時可用2~3個試樣來支撐上電極。電極應有足夠大的尺寸以使電極覆蓋試樣至少超過試樣各邊15mm。
模塑材料應用一對球電極,每個球的直徑為20mm±0.1mm,在排列電極時,要使得它們共有軸線與試樣平面垂直。
以支撐上電極,電極應該有足夠大的尺寸,以覆蓋試樣邊緣至少超過試樣各邊15mm,要注意保證試樣兩側面的整個面積均與電極良好的接觸。
試樣間長向側面應切成垂直于材料表面的兩個平行平面。試樣夾在金屬平行板之間,兩金屬板相距25mm,厚度不小于10mm。
這種電極僅適用于厚度至少1.5mm的硬質材料的試驗。管子的圓筒,試驗管子和圓筒時,試樣是一個完整的環或圓弧長度為100mm的一段環。
但每一結果可提供關于材料電氣強度的資料。應該指出,大多數材料的電氣強度隨著電極間試樣厚度的增加而減小。
熱固性材料,應用1.0mm±0.1mm厚的試樣,這些試樣可以按ISO295壓縮塑成型或按ISO10724注塑成型。
可在空氣中試驗,特別是如果要在高溫下進行試驗的。應當認識到,即使在中等的試驗電壓下,在電極邊緣的放電也會對測試值造成很大影響。
平行于非疊層材料表面和平行于疊層材料層向的試驗,如果不必區分由試樣擊穿引起的破壞和貫穿試樣表面引起的破壞。
在鉆孔和擴孔時,在孔周圍的材料不應有任何形式的損壞,如劈裂、破裂或碳化。用作電極的錐形銷的錐度為2%±0.2%并將其壓入但不要錘打兩孔。
試驗條件,施加電壓的頻率、波形和升壓速度或加壓時間;環境溫度、氣壓濕度;電極形狀、電極尺寸及其導熱系數;
充填膠電極是兩個金屬球,每個球的直徑12.5mm~13mm。水平同軸放置,除另有規定外,彼此相隔1.0mm±0.1mm并都嵌入充填膠內。
其側面尺寸應足以防止閃絡,如果不能應用1.0mm±0.1mm厚的試樣,則可用2.0mm±0.2mm厚的試樣。
帶、薄膜和窄條,兩個電極為兩根金屬棒,每根直徑為6mm±0.1mm。垂直安裝在夾具內,使一個電極在另一個電極上面。
端面的邊緣半徑為1mm±0.2mm,上電極質量為50g±2g且應能在夾具內的垂直方向自由移動。如果需要使試樣在拉伸狀態下進行試驗。
應注意避免出現空穴,特別避免兩電極間的空穴。由于用不同電極距離得到的結果不能直接相比,因此必須在材料規范和試驗報告中注明間隙長度。
試樣除上述各條中已敘述的有關試樣的情況外,通常還要注意下面幾點:制備固體材料試樣時,要注意與電極接觸的試樣兩表面要平行。
熱塑性材料應用按ISO/DIS 294-1和ISO/DIS 294-3,ISOD1模型60mm×60mm×1mm注塑成型的試樣。如果這些尺寸不足以防止閃絡或按有關材料標準規定要求用壓縮模塑成型的試樣。
接到電極上的導線既不應該使得電極傾斜或其他移動或使得試樣上壓力變化,也不應該使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響。
電極的邊緣應適當倒圓半徑為3mm~5mm,以免電極的邊與邊之間的內絡。如果現有設備不能使試樣擊穿。
則可以將試樣寬度減少至15mm±0.2mm或10mm±0.2mm。試樣寬度的這種減少必須在報告中予以特別說明。
具有高電氣強度的材料未必一定耐長期的劣化過程,例如由于局部放電而引起腐蝕或化學變質或當有濕氣存在時的電化學變質。
則應用按ISO293壓縮模塑成型的平板試樣,其直徑至少100mm,厚1.0mm±0.1mm。注塑或壓縮模塑的條件見有關材料標準。
擊穿電壓(breakdown voltage)在連續升壓試驗中在規定的試驗條件下,試樣遭到擊穿的那個電壓。
在逐級升壓試驗中試樣受住的醉高電壓,在該電壓水平下,整個時間內試樣不發生擊穿。
為了防止窄條邊緣發生閃絡,可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣夾住試樣。此外,電極周圍還可以采用防弧密封圈。
而很少能用于直接測定在實際應用中的絕緣材料的性能狀態。材料的電氣強度測試值可受如下多種因素的影響。
則應將試樣夾在架子中,使試樣放在規定的位置上。為達到所需的拉伸,方便的辦法是將試樣一端纏在旋轉的圓棒上。
厚度超過3mm的板材和片材應單面加工至3mm±0.2mm。然后試驗時將高壓電極置于未加工的面上。

