絕緣材料電氣強(qiáng)度工頻下試驗BDJC

當(dāng)對薄試樣進(jìn)行試驗時，電極的維護(hù)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(shè)計直到試驗電壓無局部放電的電氣設(shè)備，必須知道材料擊穿前無放電的電氣強(qiáng)度，但本標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)胤胖眉矗菏顾鼈兊拈L向側(cè)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(nèi)。兩電及端面應(yīng)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(nèi)放置如圖1a所示。等直徑電極。

按被試材料的規(guī)定，標(biāo)稱厚度或兩電極間距離 除非另有規(guī)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(qiáng)度的試樣進(jìn)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(shù)材料測得的電氣強(qiáng)度受到擊穿前的表面放電強(qiáng)度和時延的顯著影響。

周圍媒質(zhì)的電、熱特性，在研究還沒有實際經(jīng)驗的新材料時，應(yīng)該考慮到所有這些有影響的因素。

閃絡(luò)（flashover）試樣和電極周圍的氣體和液體媒質(zhì)，當(dāng)其承受電應(yīng)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(yīng)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(kuò)孔。

如果沒有可適用的材料標(biāo)準(zhǔn)，則這些條件必須經(jīng)當(dāng)事者之間協(xié)商。硬質(zhì)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(guī)范中沒有另外規(guī)定，則兩孔沿其長度的側(cè)面相距應(yīng)是10mm±1mm，每孔應(yīng)延伸到離相對的表面2.25mm±0.25mm以內(nèi)。

兩電極直徑差不大于0.2mm，這樣測得的結(jié)果未必同不等直徑電極測得的結(jié)果相同。厚樣品的試驗，當(dāng)有規(guī)定時。

對薄膜的試驗，見IEC60674-2，軟管和軟套管，按IEC60684-2進(jìn)行試驗。硬管內(nèi)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(zhì)材料。

電氣強(qiáng)度（electric strength）在規(guī)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(guī)定外，應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測定兩試驗電極之間的距離。

則可使用的電極，而電極應(yīng)被優(yōu)先采用，當(dāng)要求防止表面破壞時，應(yīng)采用的電極參考。平行板電極。

電氣擊穿（electric breakdown）當(dāng)試樣承受電應(yīng)力作用時，其絕緣性能嚴(yán)重?fù)p失，由此引起試驗回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動作。

否則除非另有商定條件，試樣應(yīng)在23±2℃、50%±5%相對濕度，即IEC60212的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)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(yīng)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(jìn)行試驗。

試樣的狀態(tài)試樣的厚度和均勻性是否存在機(jī)械應(yīng)力；試樣預(yù)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(zhì)。

如果使用一種可使上下電極準(zhǔn)確對中誤差在1.0mm內(nèi)放置的裝置，則下電極直徑可減小到25mm±1mm。

使與管材的內(nèi)表面良好接觸。不管怎樣內(nèi)電極的每端應(yīng)至少伸出外電極25mm。當(dāng)沒有有害影響時，可用凡士林將箔貼到試樣的內(nèi)外表面。

而這些過程都會導(dǎo)致在運行中于較低的電場強(qiáng)度下發(fā)生破壞。電極試樣，金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔無缺陷。

要注意保證試樣兩側(cè)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(xiàn)或穿透試樣的擊穿是區(qū)分發(fā)生了擊穿的試驗還是發(fā)生了閃絡(luò)的試驗。

其軸向長度為25mm±0.2mm。試樣兩端應(yīng)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(jìn)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(yīng)相當(dāng)柔軟使之足以適應(yīng)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(qiáng)度隨溫度和水分含量而變化，若被材料已有規(guī)定，則應(yīng)遵循此規(guī)定。

周圍媒質(zhì)材料應(yīng)在為防止閃絡(luò)而選取的周圍媒質(zhì)中試驗，在大多數(shù)情況下符合IEC60296的變壓器油是醉適用的媒質(zhì)。

試驗非常薄的薄膜例如<5µm厚時，這些材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。

而且應(yīng)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(fā)生閃絡(luò)。

管子和空心圓筒內(nèi)徑大于100mm，外電極是75mm±1mm寬的金屬箔帶，內(nèi)電極是直徑25mm±1mm的圓形金屬箔。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一些特定條件，以便迅速地判別材料，并可用以進(jìn)行質(zhì)量控制和類似的目的。用不同方法得到的結(jié)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(dāng)使用帶小槽的電極時，這些小槽的位置應(yīng)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(jié)果不能直接相比。兩電極間距離用來計算電氣強(qiáng)度的兩電極間距離值應(yīng)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(zhì)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(huán)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(yīng)小于0.1mm。

為了避免閃絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制，必要可以根據(jù)需要，通過機(jī)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(nèi)電極是與內(nèi)壁緊配合的導(dǎo)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(kuò)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(biāo)準(zhǔn)得到的電氣強(qiáng)度試驗結(jié)果，能用來檢測由于工藝變更、老化條件或其它制造或環(huán)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(cè)面的整個面積均與電極良好的接觸。

試樣間長向側(cè)面應(yīng)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(zhì)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(huán)或圓弧長度為100mm的一段環(huán)。

但每一結(jié)果可提供關(guān)于材料電氣強(qiáng)度的資料。應(yīng)該指出，大多數(shù)材料的電氣強(qiáng)度隨著電極間試樣厚度的增加而減小。

熱固性材料，應(yīng)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(jìn)行試驗的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)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(qū)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(kuò)孔時，在孔周圍的材料不應(yīng)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(huán)境溫度、氣壓濕度；電極形狀、電極尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù)；

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(guī)定外，彼此相隔1.0mm±0.1mm并都嵌入充填膠內(nèi)。

其側(cè)面尺寸應(yīng)足以防止閃絡(luò)，如果不能應(yīng)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(nèi)，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(zhì)量為50g±2g且應(yīng)能在夾具內(nèi)的垂直方向自由移動。如果需要使試樣在拉伸狀態(tài)下進(jìn)行試驗。

應(yīng)注意避免出現(xiàn)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(jié)果不能直接相比，因此必須在材料規(guī)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(guān)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(yīng)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(luò)或按有關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求用壓縮模塑成型的試樣。

接到電極上的導(dǎo)線既不應(yīng)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(yīng)該使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響。

電極的邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)箞A半徑為3mm~5mm，以免電極的邊與邊之間的內(nèi)絡(luò)。如果現(xiàn)有設(shè)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(qiáng)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(xué)變質(zhì)或當(dāng)有濕氣存在時的電化學(xué)變質(zhì)。

則應(yīng)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(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)。

擊穿電壓（breakdown voltage）在連續(xù)升壓試驗中在規(guī)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(nèi)試樣不發(fā)生擊穿。

為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡(luò)，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(yīng)用中的絕緣材料的性能狀態(tài)。材料的電氣強(qiáng)度測試值可受如下多種因素的影響。

則應(yīng)將試樣夾在架子中，使試樣放在規(guī)定的位置上。為達(dá)到所需的拉伸，方便的辦法是將試樣一端纏在旋轉(zhuǎn)的圓棒上。

厚度超過3mm的板材和片材應(yīng)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。