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GB/T1408絕緣材料電氣強度試驗儀方法第1部分：工頻下試驗

1,、范圍

GB/T1408的本部分規(guī)定了測量固體絕緣材料工頻（即48Hz～62Hz）短時電氣強度的試驗方法．本部分規(guī)定了用液體和氣體作為固體絕緣材料試驗時的浸漬劑或周圍媒質(zhì)，但不適用于液體和氣體的試驗．

注：本部分包括測定團體絕緣材料表面擊穿電壓的方法．

2,、規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過GB/T 1408的本部分的引用而成為本部分的條款,。 凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單<不包括勘誤的內(nèi)容>或修訂版均不適用于本部分,，然而,，鼓勵根據(jù)本部分達成 協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。 凡是不注日期的引用文件,，其版本適用于本部分．

GB/T 1981. 2-2003 電氣絕緣用漆第2部分：試驗方法（IEC 60464“2: 2001,， IDT)

GB/T 7113. 2-2005 絕緣軟管 試驗方法（IEC 60684-2:1997 ，MOD)

GB/T 10580-2003 固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標(biāo)準(zhǔn)條件(IEC 60212: 1971,，IDT) ISO 293: 1986 塑料 熱塑性材料壓模塑試樣

ISO 294-1: 1996 塑料 熱塑性材料試樣的注模塑法 第1部分： 一般原則,、多用途模塑件及條形試樣

ISO 294-3: 1996 塑科 熱塑性材料試樣的注模塑法 第3部分：小板 ISO 295: 1991 塑料 熱固性材料壓模塑試樣

ISO 10724: 1994 塑料 熱固性模塑料 注塑成型多用途試樣

IEC 60296: 2003 變壓器和開關(guān)用的未使用過的礦物絕緣油規(guī)范

IEC 60455-2， 1998 電氣絕緣用柑脂基反應(yīng)復(fù)合物 第2部分：試驗方法 IEC 60674-2: 1988 電氣用塑料薄膜 第2部分z試驗方法

3,、定義

下列定義適用于本部分,。

3. 1電氣擊穿

試樣承受電應(yīng)力作用時，其絕緣性能嚴(yán)重?fù)p失,，由此引起的試驗田路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動作．

注：擊穿通常是由試中羊和電極周圍的氣體或液體媒質(zhì)中的局部放電引起,，并使得較小電極（或等徑兩電極）邊緣的試樣遭到破壞

3.2 閃絡(luò)

試樣和電極周圍的氣體或液體媒質(zhì)承受電應(yīng)力作用時，其絕緣性能損失,，由此引起的試驗回路電流促使相應(yīng)的回路斷路器動作．

注：碳化通道的出現(xiàn)或穿透試樣的擊穿可用于區(qū)分試驗是擊穿還是閃絡(luò),。

3.3 擊穿電壓

3.3. 1 <在連續(xù)升壓試驗中>在規(guī)定的試驗條件下，試樣發(fā)生擊穿時的電壓。

3.3.2 <在逐級升壓試驗中>試樣承受住的高電壓,，即在該電壓水平下,，整個時間內(nèi)試樣不發(fā)生擊穿。

3.4 電氣強度

在規(guī)定的試驗條件下,，擊穿電壓與施加電壓的兩電極之間距離的商,。 注除非另有規(guī)定，應(yīng)按本部分5.4規(guī)定測定兩試驗電極之間的距離,。

4,、試驗的意義

4.1 按本部分得到的電氣強度試驗結(jié)果，能用來檢測由于工藝變更,、老化條件或其他制造或環(huán)境情況而引起的性能相對于正常值的變化或偏離,，而很少能用于直接確定在實際應(yīng)用中的絕緣材料的性能狀態(tài)

4.2 材料的電氣強度測試值可受如下多種因素的影響：

4. 2. 1 試樣的狀態(tài)

a) 試樣的厚度和均勻性，是否存在機械應(yīng)力,；

b) 試樣預(yù)處理，特別是干燥和浸漬過程,；

c) 是否存在孔隙,、水分或其他雜質(zhì)。

4.2.2試驗條件

a) 施加電壓的頻率,、被形和升壓速度或加壓時間,；

b) 環(huán)境溫度、氣壓和濕度,；

c) 電極形狀,、電植尺寸及其導(dǎo)熱系數(shù)；

d) 周圍媒質(zhì)的電,、熱特性,。

4.3 在研究還沒有實際經(jīng)驗的新材料時，應(yīng)考慮到所有這些有影響的因素本部分規(guī)定了一些特定的條件,，以便迅速地判別材料,，并可用以進行質(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，但每一結(jié)果可提供關(guān)于材料電氣強度的資料,。應(yīng)該指出的是,，大部分材料的電氣強度隨著電極間試樣厚度的增加而減小，也隨著電壓施加時間的增加而減小,。

4.4 由于擊穿前的表面放電的強度和延續(xù)時間對大多數(shù)材料測得的電氣強度有顯著影響,，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度,，但本部分的方法通常不適用于提供這方面的資料,。

4.5 具有高電氣強度的材料未必能耐長時期的劣化過程，例如熱老化腐蝕或由于局部放電而引起化學(xué)腐蝕或潮濕條件下的電化學(xué)腐蝕或潮濕條件下的電化學(xué)腐蝕，而這些過程都會導(dǎo)致在運行中于較低的電場強度下發(fā)生破壞,。

5,、電極和試樣

金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無缺陷,。

注1：當(dāng)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，優(yōu)先采用不銹鋼電極．

接到電極上的導(dǎo)線既不應(yīng)使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化,，也不應(yīng)使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響,，

注2：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。

5.1 垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗

5.1. 1 植材和片狀材料（包括紙植,、紙,、織物和薄膜）

5.1. 1. 1 不等直徑電極

電極極由兩個金屬圓柱體組成，其邊緣倒圓成半徑為（3.0土0.2) mm的圓弧,。其中一個電極的直徑為（25士1) mm,，高約25 mm，另一個電極直徑為（75士,。mm,，高約 15 mm。 兩個電極同鈾放置,，誤差在 2mm內(nèi),，如圖la）所示。

5.1. 1. 2 等直徑電極

如果使用一電極架便上下電極準(zhǔn)確對中放置,，誤差在1. 0 mm內(nèi),，則下電極直徑可減小到（25士 。 mm,，兩電極直徑差不大于0. 2 mm. 其所測結(jié)果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結(jié)果不一定相同,。

5. 1. 1. 3 厚樣品的試驗

當(dāng)有規(guī)定時，厚度超過 3mm 的板材和片材應(yīng)單面機加工至（3. 0 士 0. 2) mm. 然后,，試驗時將高壓電極置于未加工的面上,。

注：為了避兔網(wǎng)絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制，必要時可以根據(jù)需要,，通過機加工把試樣制備成更小的厚度,。

5.1. 2 帶、薄膜和窄條

兩個電極為兩根金屬棒,，其直徑為（6. 0±0. 1) mm. 垂直安裝在電極架內(nèi),，使一個電極在另一個電 撞上面,，試樣夾在棒的兩個端面之間。

上下電極要同心軸,，誤差在0.1 mm內(nèi),。 兩電極端面應(yīng)與其軸向相垂直，端面的邊緣倒成半徑為(1. 0土0.2) mm的圓弧,。 上電極壓力為（50±2) g且應(yīng)能在電極架內(nèi)的沿垂直方向自由移動,。

圖 2 示出了一種合適的裝置。 如果需要使試樣在拉伸狀態(tài)下進行試驗,，則應(yīng)將試樣夾在架子中,，使試樣披在如圖2所示的規(guī)定的位置上。 為達到所需的拉伸,，方便的辦法是將試樣的一端纏在可旋轉(zhuǎn)的圓捧上,。

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并夾住試樣,。 此外,， 電極周圍可以采用防弧密封固，此時電植和密封圈之間留有（1～2) mm的環(huán)狀間隙,。 下電極與試樣之間的間隙（在上電極與試樣接觸之前>應(yīng)小于0.1 mm,。

注：對薄膜的試驗，見IEC60674-2,，1998，

5. 1. 3 軟管和軟套管

按GB/T7113. 2-2005進行試驗,。

5.1. 4 硬管<內(nèi)徑100mm及以下的）

外電極是（25士1) mm寬的金屬箱帶,，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. 75～2. 0) mm的金屬球，便與管材的內(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25 mm。

注：當(dāng)沒有有害影響時,，可用硅油,、硅脂或凡士林將箔貼到試樣的內(nèi)外表面。

5. 1. 5 硬管（內(nèi)徑大于100 mm)

外電極是（75土1)mm寬的金屬錨帶,，內(nèi)電極是直在（25±1)mm的圓形金屬箔,，金屬箔應(yīng)相當(dāng)柔軟以適應(yīng)圓筒的曲率，該裝置如圖3所示,。

5.1. 6 澆注及模塑材料

5.1. 6. 1 澆注材料

按IEC 60455-2: 1998制樣和試驗,。

5.1. 6. 2 模塑材料

應(yīng)用一對球電極,，每個球的直徑為（20.0士0.1) mm，在排列電極時,，使它們共有的軸線與試樣平面垂直（見圖4）,。

5.1. 6. 2. 1 熱固性材料

應(yīng)用（1. 0土0.1) mm厚的試樣，這些試樣可以按ISO 295: 1991壓塑成型或按ISO 10724: 1994注塑成型,，其表面尺寸應(yīng)足以防止閃絡(luò)（見5. 3. 2）,。

注：如果不能應(yīng)用（1. 0土0. 1) mm厚的試樣，則可用（2. 0土O. 2) mm厚的試樣,。

5.1. 6. 2. 2熱塑性材料

應(yīng)用按ISO 294-1: 1996和ISO294-3: 1996中同型注塑成型試樣,，尺寸為60 mm×60 mm×1 mm. 如果該尺寸不足以防止閃絡(luò)（見5. 3. 2）或按相關(guān)材科標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求用壓塑成型試樣，此時用按 ISO 293: 1986壓塑成型的平板試樣,，其直徑至少為100 mm,，厚（1.0±0.1) mm。

注塑或壓塑的條件見相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn),。如果沒有可適用的材料標(biāo)準(zhǔn),，則這些條件必須經(jīng)供需雙方協(xié)商。

5.1. 7 硬質(zhì)成型件

對不能將其置于平面電極間的成型絕緣件,，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. 5 mm或20 mm（見圖5）。

5.1. 8清漆

按GB/T 1981. 2-2003進行試驗,。

5.1.9 充填膠

電極是兩個金屬球,，每個球的直徑為（12. 5 ～ 13）mm. 水平同軸放置，除另有規(guī)定外,，彼此相隔(1. 0土0.1) mm,，并都嵌入充填膠內(nèi) 。 應(yīng)注意避免出現(xiàn)空隙,，特別避免兩電極間的空隙,。 由于用不同的 電極距離得到的結(jié)果不能直接相比，因此必須在材科規(guī)范的試驗報告中注明間隙距離．

5.2 平待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表面引起的破壞,，則可使用5. 2.1或5. 2. 2 的電極,，但 5. 2. 1的電極應(yīng)被優(yōu)先采用。

當(dāng)要求防止表面破壞時．應(yīng)采用5. 2. 3的電般 ,。

5. 2. 1 平行飯電極

5. 2. 1. 1 板材和片材

試驗板材和片材時,，試樣厚度為被試材料厚度，試樣表面為長方形,，長(100士2) mm,，寬（25. 0士 2) mm，試樣兩側(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10 mm，電壓施加在金屬板上,。對于薄材料可以用2個或3個試樣恰當(dāng)?shù)胤胖?<即：使它們的表面形成合適的角度>以支撐上電極,。電極應(yīng)有足夠大的尺寸，以覆蓋試樣邊緣至少超過試樣各邊15 mm,，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好的接觸,。電極的邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)箞A（半徑為（3-5）mm），以避免電極的邊與邊之間的閃絡(luò)（見圖6）

注,，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05. 0±0. 2) mm或 (10.0土O. 2) mm. 試樣寬度的這種減少，必須在報告中予以特別說明,。

這種電極僅適用于厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料的試驗,。

5. 2. 1. 2硬管

試驗硬管時，試樣是一個完整的環(huán)或圓弧長度為100 mm的一段環(huán),，其軸向長度為（25士0. 2) mm,。試樣兩端應(yīng)加工成垂直于管鈾向的兩個平行的平面。將試樣放在兩平行板電極之間按5. 2. 1. I所述的板材和片材的試驗方法進行試驗,，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并至少超過試樣各邊15 mm，要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好接觸,。

5. 2. 2 錐銷電極

在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔,，兩孔中心距離為（25土1) mm. 兩孔的直徑這樣來確定：用錐度約2%的錢刀擴孔后每個孔的較大的一端的直徑不小于4.5 mm且不大5. 5 mm

鉆好的兩孔完全貫穿試樣，但如果試樣是大管子,，則孔僅貫穿一個管壁,，并在孔的整個長度上用鉸刀擴孔。

在鉆孔和擴孔時,，孔周圍的材料不應(yīng)有任何形式的損壞，如劈裂,、破碎或碳化,。

用作電極的錐形銷的錐度為（2.0土0. 2）%，并將錐形銷壓人<但不要錘人>兩孔,，以使它們能與試樣緊密配合,，并突出試樣每一面至少2 mm（見圖7a）和7b））

這類電極僅適用于試驗厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料。