标准搜索结果: 'GB/T 11026.1-2016'
| 标准编号 | GB/T 11026.1-2016 (GB/T11026.1-2016) | | 中文名称 | 电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和试验结果的评定 | | 英文名称 | Electrical insulating materials -- Thermal endurance properties -- Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K15 | | 国际标准分类 | 29.035.01 | | 字数估计 | 26,236 | | 发布日期 | 2016-12-13 | | 实施日期 | 2017-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 11026.1-2003 | | 标准依据 | 国家标准公告2016年第78号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 11026.1-2016: 电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和试验结果的评定
ICS 29.035.01
K15
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 11026.1-2003
电气绝缘材料 耐热性
第1部分:老化程序和试验结果的评定
(IEC 60216-1:2013,IDT)
2016-12-13发布
2017-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、符号和缩略语 1
4 程序概述-完整程序 4
5 详细的试验程序 4
6 评定 8
附录A(资料性附录) 分散性和非线性 16
附录B(资料性附录) 曝露时间和温度 17
附录C(资料性附录) 早期版本中的一些概念 19
参考文献 21
前言
GB/T 11026《电气绝缘材料 耐热性 》分为以下几个部分:
---第1部分:老化程序和试验结果的评定;
---第2部分:试验判断标准的选择;
---第3部分:计算耐热特征参数的规程;
---第4部分:老化烘箱 单室烘箱;
---第5部分:老化烘箱 温度达300℃的精密烘箱;
---第6部分:老化烘箱 多室烘箱;
---第7部分:确定绝缘材料的相对耐热指数(RTE);
---第8部分:用固定时限法确定绝缘材料的耐热指数(TI和RTE);
---第9部分:利用简化程序计算耐热性导则。
本部分为 GB/T 11026的第1部分。
本部分按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 11026.1-2003《电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和试验结果的评
定》,与GB/T 11026.1-2003相比主要技术变化如下:
---删除了规范性引用文件中所有引用文件,增加了 GB/T 21223.1-2015、IEC 60212、
IEC 60216-2、IEC 60216-3:2006、IEC 60216-4(所有部分)和IEC 60216-8等6个引用文件(见
第2章,2003年版的第2章);
---增加了“终点”术语(见3.1.20);
---删除了“3.2条中‘条号’列和‘TEP’符号”(见2003年版的3.2);
---删除了“4.2条简化的数字评定程序和图解评定程序”(见2003年版的4.2);
---删除了“第7章简化程序”(见2003年版的第7章);
---增加了“参考文献”。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60216-1:2013《电气绝缘材料 耐热性 第1部分:老化程序和
试验结果的评定》(第6版)。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
---GB/T 10580-2015 固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件(IEC 60212:2010,
IDT);
---GB/T 11026.2-2012 电气绝缘材料 耐热性 第2部分:试验判断标准的选择(IEC 60216-
2:2005,IDT);
---GB/T 11026.3-2006 电气绝缘材料 耐热性 第3部分:计算耐热特征参数的规程
(IEC 60216-3:2002,IDT);
---GB/T 11026.4-2012 电气绝缘材料 耐热性 第4部分:老化烘箱 单室烘箱(IEC 60216-
4-1:2006,IDT);
---GB/T 11026.5-2010 电气绝缘材料 耐热性 第5部分:老化烘箱 温度达300℃的精密
烘箱(IEC 60216-4-2:2000,IDT);
---GB/T 11026.6-2010 电气绝缘材料 耐热性 第6部分:老化烘箱 多室烘箱(IEC 60216-
4-3:2000,IDT);
---GB/T 11026.9-2016 电气绝缘材料 耐热性 第9部分:利用简化程序计算耐热性导则
(IEC 60216-8:2013,IDT)。
本部分由中国电器工业协会提出。
本部分由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会(SAC/TC301)归口。
本部分起草单位:桂林电器科学研究院有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、上海电缆研
究所、杜邦(中国)研发管理有限公司、嘉兴市新大陆机电有限公司、3M中国有限公司。
本部分主要起草人:于龙英、刘亚丽、史建设、张晓晶、陈昊、陆云峰、吴化军、庄猛。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 11026.1-1989、GB/T 11026.1-2003。
电气绝缘材料 耐热性
第1部分:老化程序和试验结果的评定
1 范围
GB/T 11026的本部分规定了用作获得耐热特征参数的一般老化条件和程序,并给出使用
GB/T 11026其他部分中的详细规程和准则的指导。
注1:最初制定本部分是为了供电气绝缘材料及其简单组合体使用,但这些程序被认为是更具有普遍应用性以及
能够广泛地应用于那些非电气绝缘用材料的评定。
注2:在使用本部分时,假设引起预定性能变化所需要时间的对数与相对应的绝对温度的倒数之间存在着线性关
系(Arrhenius关系)。
注3:为了有效应用本部分,在所研究的温度范围内,应该不发生转变,特别是一级转变。
注4:GB/T 11026的所有其他部分,仍旧用术语“绝缘材料”来表示“绝缘材料及其简单组合”。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 21223.1-2015 老化试验数据统计分析导则 第1部分:建立在正态分布试验结果的平均
值基础上的方法(IEC 60493-1:2011,IDT)
IEC 60216-2 电气绝缘材料 耐热性 第2部分:电气绝缘材料耐热性的测定 试验判断标准的
IEC 60216-3:2006 电气绝缘材料 耐热性 第3部分:计算耐热特征参数的规程(Electricalin-
IEC 60216-8 电气绝缘材料 耐热性 第8部分:利用简化程序计算耐热性导则(Electricalinsu-
3 术语和定义、符号和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
温度指数 temperatureindex;TI
从耐热性关系推出的时间为20000h(或其他规定时间)时的摄氏温度的数值。
3.1.2
半差 halvinginterval;HIC
表示在温度等于TI时取得的终点时间的一半到终点时间的开氏温度间隔的数值。
注:修改GB/T 2900.5-2013,定义212-12-13。
3.1.3
耐热性试验中达到规定终点时间的对数与热力学(绝对)试验温度倒数关系曲线的图。
注:修改GB/T 2900.5-2013,定义212-12-10。
3.1.4
以对数时间刻度作为纵坐标,分度为10的幂方的图纸(常用范围从10h~100000h)。横坐标的
值与热力学(绝对)温度的倒数成正比。
注:通常把横座标分成非线性(摄氏)温度刻度,随温度从左到右增加。
3.1.5
有序数据 ordereddata
一组按顺序排列的数据,使得在整个顺序的相应方向中,每一数据大于或等于其前面一项。
注:在部分中,采用数据上升的排列方式,第一顺序统计量是最小的。
3.1.6
次序统计量 order-statistis
在一组有序数据中的每一个别值称为次序统计量,用它在次序中的数字位置来表示。
3.1.7
不完全数据 incompletedata
有序数据,其中高于和/或低于规定点的值是未知的。
3.1.8
截尾数据 censoreddata
不完全数据,其中未知值的个数是已知的。
注:如果开始检查的是高于或低于某一规定值,则这种检查为1型。如果检查的是高于或低于某一规定的次序统
计量则其为2型。本部分仅涉及到2型。
3.1.9
自由度 degreesoffreedom
数据值的个数减去参数值的个数。
3.1.10
一组数据组的方差 varianceofadataset
数据与由一个或几个参数确定的参照水平的偏差的平方总和,除以自由度的数值。
注:例如,参照水平可以是一个平均值(一个参数)或一条线(两个参数,斜率以及截距)。
3.1.11
数据组的协方差 covarianceofdataset
对带有相等数目的元的两组数据,其中一组数据中的每一个元相应于另一组中的一个元,相对应的
元与其组的平均值的偏差乘积总和,除以自由度的数值。
3.1.12
回归分析 regressionanalysis
推出表示两个数据组的各相应元之间关系的最佳拟合直线的过程,使得一个数据组的各个元与拟
合线的偏差的平方总和为最小。
注:把这些参数称之为回归系数。
3.1.13
表示两数据组各元之间相互关系的完整性的数,它等于协方差除以数据组方差乘积的方根。
注:其平方的值是在0(表示不相关)与1(表示完全相关)之间。
3.1.14
置信限 confidencelimit;TC
从试验数据计算得到的统计参数,带有95%置信度的它构成由TI评估的温度指数实际值的下限。
注1:95%置信度意味着温度指数实际值低于TC的概率只有5%。
注2:其他方面,95%以外的置信值有时可以应用,例如在破坏性试验数据的线性检验中。
3.1.15
破坏性试验 destructivetest
诊断性能试验,试样在性能测量过程中发生不可逆变化,因此,不可能在同一试样上重复测试。
3.1.16
非破坏性试验 non-destructivetest
诊断性能试验,试样性能未因测量而发生永久性变化,因此,经过适当处理后,可以在同一试样上进
行下一次测试。
3.1.17
检查试验 prooftest
诊断性能试验,其中,在每一老化周期结束时,每一试样承受某一规定的应力,然后进行下一老化周
期直至试验过程中试样失效。
3.1.18
温度组 temperaturegroup
共同曝露于同一烘箱中、在同一温度下老化的试样数。
注:在不会引起模糊的场合,可以把温度组或试验组简称为组。
3.1.19
试验组 testgroup
一起从温度组(如上述)中取出进行破坏性试验的试样数。
3.1.20
终点 endpoint
以耐热性评估试验为基础,诊断特征值的极限。
3.2 符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。
a,b 回归系数
na,b,c,d 破坏性试验的试样数
n Y 值的个数
N 试样的总数
mi 第i个温度组内的试样数(检查过的数据)
r 相关系数
F Fisher分布的随机变量
x 热力学温度的倒数(1/Θ)
y 终点时间的对数
ϑ 温度,℃
Θ 热力学温度(开尔文)
Θ0 0℃的开尔文值(273.15K)
τ (终点)时间
χ2 χ2 一分布的随机变量
μ2 数值组的二阶中心矩
TI 温度指数
TC TI的95%下置信限
HIC 温度等于TI时的半差
RTI 相对温度指数
4 程序概述-完整程序
评定一种材料热性能的标准化程序,按下述先后步骤进行:
注:优先推荐使用如下及5.1~5.8所述的完整详细程序。
a) 制备适量供性能测量用的试样(见5.3);
b) 把试样分组进行几个确定的高温水平下的老化,既可以连续地也可以循环地进行若干周期,在
进行周期性试验之间,通常把试样恢复到室温或另一个标准温度(见5.5);
c) 对试样进行诊断试验以揭示老化程度,诊断试验可以采用非破坏性试验或破坏性试验进行某
一性能的测定或采用有可能使试样遭受破坏的检查试验(见5.1和5.2);
d) 延长连续热曝露或热循环直至规定的终点,即达到试样失效或在被测性能变化达到规定的程
度(见5.1、5.2和5.5);
e) 根据老化程序种类(连续的或周期的)以及诊断试验(见c项)报告试验结果,包括:老化曲线或
每一试样到达终点的时间或周期数;
f) 按6.1及6.8所述用数字方法评定这些数据并作图;
g) 按6.2所述,以温度指数和半差的缩写数字形式表示完整的信息。
第5章~6.8给出完整的试验和评定的程序。简化程序见IEC 60216-8。
5 详细的试验程序
5.1 试验程序的选择
5.1.1 概述
每一试验程序应规定试样的形状、尺寸和数目,曝露温度和时间,与TI相关的性能,性能测定方
法,终点,以及从试验数据推出耐热特征参数。
如果可能,所选的性应尽可能反映材料在实际应用中的功能。IEC 60216-2给出了性能选择。
为了提供均一条件,可能需要规定试样从烘箱中取出后和测量前的条件处理。
5.1.2 TI测定的具体规程
如果有IEC 材料规范,通常会给出TI值可接受下限的性能要求。如果没有这样的材料规范,则可
从IEC 60216-2中选择评定耐热性的性能和方法;若从IEC 60216-2中找不到合适的方法,则优先按照
选用国际、国家或学会、协会的标准或某种专门设计的方法的顺序选择评定耐热性的性能和方法。
5.1.3 终点时间不是20000h的TI测定
通常所要求的耐热特征参数持续时间预定为20000h。然而,常常还需要较长或较短的时间的信
息。在较长的时间情况下,按本部分的要求或推荐时间(如5000h作为最长的终点时间的最小值),应
按实际规定的时间与20000h之比率增加。同理,老化周期持续时间也应以大致的比率变化。再次,
温度外推应不超过25K。在较规定时间短的情况下,必要时,可能要以相同比率减少相应时间。
注:在规定时间很短的情况下,因为较高的老化温度可能把温度引入包括转变点在内的区域,例如,玻璃化转变温
度或局部熔融,并随之引起非线性。很长的规定时间也可能导致非线性见附录A。
5.2 终点选择
材料的耐热性可能需要由不同的耐热数据(应用不同性能和/或终点得到的)予以表征,以便合理选
择材料来满足某一绝缘系统的特殊应用见IEC 60216-2。
确定终点可任选下述两种方法之一:
a) 取相对于性能初始值增加或减少的某个百分数。该方法将提供材料之间的比较,但与它正常
运行中所要求的性能值关系较下述b)法差。初始值的确定见5.4。
b) 取性能的固定值。可以按通常运行要求选择这个值。检查试验的终点主要是以性能的固定值
形式给出。
选择终点最好能反映绝缘材料劣化的程度,即这种劣化降低了材料在某一绝缘系统中实际运行时
承受某种应力的能力。作为表明试验达到终点的性能劣化程度最好与实际应用中所要求的材料性能允
许安全值有关。
5.3 试样的制备和数量
5.3.1 制备
老化试验用试样应由所研究总体中随机抽取的样品组成并经均一化处理。
材料规范或试验方法标准要包括关于试样制备的所有必要的说明。
某些情况下,在耐热性测定的性能测量表中规定了试样的厚度,见IEC 60216-2。如果没有规定,则
应报告厚度。某些物理性能甚至对试样厚度的微小变化都是敏感的,在这种情况下,如果相应规范有要
求的话,则在每一老化周期之后,可能需要对厚度进行测定并报告。
厚度之所以重要还因为老化速率可能会随厚度而变化。不同厚度材料的老化数据不总是可比的。
因此,一种材料可能会从不同厚度下性能测量得出一个以上的耐热特征参数。
试样尺寸偏差最好与常规的用于一般试验的偏差相同,对于试样尺寸偏差要比那些常规用的偏差
小的场合,应给出这些特殊偏差。筛选性测量确保试样具有待评材料相同质量和特征。
由于加工过程条件可能会显著地影响到某些材料的老化特性,因此要保证如在取样、从供货卷上切
取片材、按给定方向切取各向异性材料、模塑、固化及预处理等方面,所有试样都是按相同方法进行的。
5.3.2 试样数量
5.3.2.1 概述
耐热性试验结果的准确性,很大程度上取决于每一温度下老化试样的数量。IEC 60216-3给出了
合适试样数量的说明。通常,下述说明(5.3.2.1~5.3.2.3)是适用的,这些说明影响到5.8给出的试验
程序。
切实可行的做法是另外制备一些试样或至少要从同批原始材料中提供一定备用品,以便以后可以
从中制备试样。这样,当遇到意外的复杂情况时,可以对这些另外制备的试样进行所需要的老化,使得
试样组之间发生系统误差的风险降低到最小程度。如果耐热性相互关系证明是非线性的,或如果由于
烘箱的热失控而导致试样损失,这样的复杂情况是可能会发生的。
在非破坏性试验或检查试验的试验判断标准是根据性能初始值的场合,则测定该性能所需要的一
组试样数量最好至少是每一温度组试样的两倍。对于破坏性试验见5.3.2.4。
5.3.2.2 非破坏性试验的试样数量
通常对每一曝露温度下,一组五个试样是适合的。如需要更详细的指导见IEC 60216-3。
5.3.2.3 检查试验的试样数量
通常要求每一曝露温度至少一组由11个试样组成。如果在每一组内的试样数是奇数则对图解法
求解及在某些其他情况下,数据处理可能更加简单。若需更详细的资料见IEC 60216-3。
5.3.2.4 破坏性试验的试样数量
试样数(N)按式(1)得出:
N=na×nb×nc+nd (1)
式中:
na---某一试验组内经过一个温度下相同处理且在性能测定之后抛弃的试样数(通常为五个);
nb---在一个温度下的处理次数,即曝露次数的总数;
nc---老化温度水平的个数;
nd---组内用于确定性初始值的试样数。当诊断标准是以其性能相对于其初始水平的百分变化
时,正常的做法是取nd=2na。当诊断标准是某一性能绝对水平时,通常nd是零,除非要求
报告初始值。
5.4 初始性能值的确定
用于测定性能初始值的试样应从准备进行老化的试样总体中随机选取一部分。性能值测定之前,
应把这些试样在老化试验温度的最低水平下(见5.5)曝露两天(48h±6h)进行条件处理。
在某些情况下(例如很厚的试样),可能需要多于两天的时间以达到一个稳定值。
除非在诊断性能的方法中另有说明(例如,材料规范中涉及试验方法的部分或列入IEC 60216-2中
的方法),初始值是取试验结果的算术平均值。
5.5 曝露温度和时间
对TI测定,宜把试样曝露于不少三个、最好四个或以上的温度下,这些温度应包含有足够范围,以
便能证明到达终点时间与热力学(绝对)温度倒数之间的线性关系。
为了减少在计算相应的耐热特征参数中的不确定性,需要仔细选择热曝露的整个温度范围,注意下
列要求(如果项目所需时间为20000h,见5.1.3):
a) 测定TI时,最低的曝露温度应是能使测得的终点的平均时间或中值时间大于或等于5000h
(见5.1.3);
b) 为确定TI而进行的外推应不大于25K;
c) 最高曝露温度应是能使测得的终点的平均值或中值时间大于100h(如果可能,小于500h)。
对某些材料,也许不能达到终点时间小于500h而仍保持足够的线性度。然而,重要的是,对相同
数据分散性而言,较小的平均终点时间范围将导致结果的较大的置信区间。
有关如何应用非破坏性试验、检查试验或破坏性试验的试验判断标准,5.8提供了详细的说明。
表1给出了初始选择建议的曝露温度和时间的指导。
附录B给出了在确定时间和温度中有用的若干推荐和建议。
5.6 老化烘箱
在整个老化过程中,老化烘箱中放试样空间的温度应保持在IEC 60216-4给定的偏差范围内。除
非另有规定,否则应采用IEC 60216-4-1规定的烘箱。
烘箱内的空气循环和换气量最好应足以保证热降解速率不因分解产物的堆积或氧气的减少而受到
影响(见5.7)。
5.7 环境条件
5.7.1 概述
特殊环境条件的影响,如极端的潮湿、化学污染或振动,在多数情况下,可能通过绝缘系统试验进行
评定更加适合。然而,在环境条件处理方面,除空气外的其他大气的影响和浸液(例如浸油)可能是重要
的,但这些不是本部分的内容。
5.7.2 老化过程的大气条件
除另有规定外,老化应在运行于标准实验室大气中的烘箱内进行。然而,某些对烘箱内湿度非常敏
感的材料,当放置老化烘箱的房间内的绝对湿度受到控制,并使其等于IEC 60212的相应的标准大气B
的绝对湿度时,可得到更加确实可靠的结果。因此,应报告上述或其他规定的条件。
5.7.3 性能测量的条件处理
除非另有规定,否则试样在测量之前应进行条件处理,并应按照材料标准规范规定的条件进行
测量。
5.8 老化程序
5.8.1 概述
本条是有关应用下列试验的基本程序:
a) 非破坏性试验;
b) 检查试验;
c) 破坏性试验。
按5.3说明,制备若干试样。如有必要,按5.4规定,测定性能的初始值。把试样按曝露温度的个数
随机地分成相同个数的组。
按5.5说明,确定曝露温度和时间(见附录B)。
在符合5.6要求的每一烘箱中放置一组试样进行曝露,烘箱应尽可能保持接近从表1所选取的
温度。
注1:建议给每一个试样做标记以简化它每次试验后正确地返回烘箱。
注2:要注意5.3推荐,制备额外备用试样组的建议,以便达到附录B所述的目的,尤其是能够早期着手进行在外加
温度水平下,新试样的老化。
5.8.2 ......
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