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GB/T 31838.7-2021

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GB/T 31838.7-2021 英文版 255 GB/T 31838.7-2021 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第7部分:电阻特性(DC方法) 高温下测量体积电阻和体积电阻率 GB/T 31838.7-2021 有效

   
基本信息
标准编号 GB/T 31838.7-2021 (GB/T31838.7-2021)
中文名称 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第7部分:电阻特性(DC方法) 高温下测量体积电阻和体积电阻率
英文名称 Solid insulating materials - Dielecteric and resistive properties - Part 7: Resistive properties(DC method) - Measurement of volume resistance and volume resistivity at elevated temperatures
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 14,125
发布日期 2021-05-21
实施日期 2021-12-01
旧标准 (被替代) GB/T 10581-2006
起草单位 苏州太湖电工新材料股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、桂林赛盟检测技术有限公司、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、中车永济电机有限公司、无锡江南电缆有限公司、泰州钰明新材料有限公司、浙江博菲电气股份有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、广东明阳电气股份有限公司、西安交通大学、铜陵精达特种电磁线股份有限公司、江苏中车电机有限公司、中国长江三峡集团有限公司、浙江荣泰科技企业有限公司
归口单位 全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会(SAC/TC 301)
标准依据 国家标准公告2021年第7号
提出机构 中国电器工业协会
发布机构 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会

GB/T 31838.7-2021: 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第7部分:电阻特性(DC方法) 高温下测量体积电阻和体积电阻率
GB/T 31838.7-2021 英文名称: Solid insulating materials - Dielecteric and resistive properties - Part 7: Resistive properties(DC method) - Measurement of volume resistance and volume resistivity at elevated temperatures
1 范围
本文件规定了直流电压下和温度不高于800℃时,绝缘材料的体积电阻和体积电阻率的测试方法。
本文件适用于耐高温云母板、氧化铝陶瓷等材料。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 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)
IEC 62631-3-1 固体绝缘材料的介电和电阻特性 第3-1部分:确定电阻特性(DC方法) 体积电
阻和体积电阻率一般方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
ISO 和IEC 中用于本文件的术语和定义见下列网址:
---ISO 在线浏览平台:https://www.iso.org/obp;
3.1
加热室
对试样提供高温的装置。
3.2
体积电阻
由体积导电所确定的绝缘电阻部分。
注:体积电阻的单位用欧姆(Ω)表示。
3.3
体积电阻率
与材料体积相关的体积电阻。
注1:体积电阻率的单位用欧姆米(Ω·m)表示。
注2:对于绝缘材料,通常通过在片状试样上施加电极测量得出体积电阻率。
注3:根据IEC 60050-121,在电磁学中,“电导率”被定义为标量或张量,其与介质中的电场强度的乘积等于电流密度,“电阻率”定义为“当存在倒数时,电导率的倒数”。用这种方法测量时,体积电阻率是测量中体积内可能的非均匀性的电阻率的平均值,还包括电极上可能的极化现象的影响。
4 意义
某些绝缘材料在高达800℃的温度下使用,例如用于支撑电解铝槽的云母板,用于高温坩埚或管式
电阻炉的氧化铝陶瓷等。
因此,希望这些材料具有尽可能高的绝缘电阻。体积电阻和体积电阻率的测量,可作为选择特定应
用的绝缘材料的辅助方法。电阻率可能随温度的变化而显著变化,在产品设计时,应了解电气绝缘材料
的使用条件。
5 试验方法
5.1 概述
本文件规定的试验方法适用于高温下使用的特定材料,典型的温度上限是800℃。可根据具体的
测量或产品需求来确定所使用电极的类型。
注:因高温而引起试样厚度的变化可能会影响测量结果。
5.2 电压源
所施加电压源应为稳定的直流电压源,可由电池或整流稳压电源提供。对于电源稳定度的需求,应使
由电压变化引起的电流变化与被测电流相比可忽略不计。试验电压可为10V、100V、500V、1000V。若无其他规定,则宜使用500V的测试电压。
5.3 设备
5.3.1 试样和电极
5.3.1.1 试样和电极的准备
试样应具有合适的形状和尺寸,并应连接电极,以进行体积电阻的测量。当测量体积电阻率时,宜
使用保护电极。试样首选尺寸应为IEC 62631-3-1中给出的尺寸。应在试样表面喷涂或刷涂导电涂
层,以更贴合电极。铂金是合适的材料。
如使用其他类型的金属,如银或金,确保在测试温度下金属不会迁移至试样内部或氧化。
应将试样牢固地安装在加热室内的电极垫板之间。垫板和相应的引线应由机械性能稳定且耐氧化
的金属制成。垫板也可使用耐高温合金,例如不锈钢。垫板应具有足够的厚度以防止翘曲,并确保试样
和电极垫板之间温度均衡。
对于氧化铝陶瓷和云母板材料,宜使用平板型试样。
5.3.1.2 试样数量
应根据相关产品标准确定试样数量。若没有可参考的标准,则应至少使用三个试样进行试验。
5.3.1.3 试样的条件处理和预处理
应按照相关产品标准对试样进行条件处理和预处理。若没有可参考的标准,则应按照GB/T 10580-
2015的要求进行。
5.3.2 加热室
对于加热试样,常规的烘箱可满足加热温度至500℃。如果测试温度达到800℃则应使用电阻炉。
炉内结构应保证试样受热均匀,且温度波动尽可能小。环境条件应符合GB/T 10580-2015的要求。
温度恒定时进行试验。
合适的马弗炉应能使试样免受加热元件的直接辐射。这种马弗炉可由陶瓷制成,如氧化铝或类似
材料。加热室内还应安装不锈钢或类似金属制成的接地金属屏蔽。屏蔽应起保护作用,以防止加热电
路和测量电路之间的泄漏电流。
对于电阻非常高的试样,测量期间应切断加热元件电源,以防止测量过程受到干扰。
附录A中给出了典型的加热室结构图。也可在惰性气体中进行测试。
5.3.3 测量线路
绝缘测量导线应通过位于低温区域的高电阻陶瓷绝缘体引入炉腔内,并进行充分保护,以防止泄漏
电流影响试验结果。
注:或者,导线也可从炉体顶部或炉壁中的孔引入炉腔内。如果使用硬导线,则可在外部对其进行支撑,导线只与支架接触。支架位于低温区域,可由任何刚性绝缘材料制成。
5.3.4 温度控制
加热室的温度控制模式应通过程序设定。可根据GB/T 10580-2015设定试验时的温度间隔。宜
使用两个热电偶,一个用于测量加热室的温度,另外一个用于直接测量试样的温度。
测量试样温度用的热电偶,应放在离试样尽可能近的地方,并在测量电阻时不产生电场干扰。例
如,热电偶可直接插到电极的孔中,几乎接近试样附近垫板的表面。可在电极的反面垂直于试样表面钻
孔,或在垫板的侧面平行于试样表面钻孔。若热电偶安装在电极垫板内,导线和热电偶应有良好绝缘,
否则,测量时应断开或移除热电偶。
5.3.5 测量期间的特殊预防措施
电流测量中的误差可能是由于电流测量装置被保护终端和保护系统之间的电阻分流而引起。为了
确保设备的良好运行,应在断开从电压源到试样的导线的情况下进行测量。在这种情况下,设备应在其
灵敏度范围内显示无限大的电阻。若有已知值的合适标准试样,则可用于测试设备的运行情况。
因接线的绝缘在烘箱内受热,可能使其体积电阻降低而影响测量。应在每个温度下单独测量泄漏
电阻。不同金属之间可能存在热电偶电势,因此,当接线金属和电极金属不同时,可能引起测量误差。
用一个短路回路代替电源,测量电流可指示该热电偶电势效应的大小。
5.4 校准
测量设备应在室温下按照被测量体积电阻阻值范围进行校准。
注:商业用标准电阻已可达100TΩ。
6 试验程序
6.1 连续升温 (方式A)
本方法适用于快速获得很宽温度范围内试样体积电阻与温度之间近似关系的试验,且只适用于介
电吸收作用可忽略的材料或类似的材料进行比较。试样应紧密地安装在电极垫板之间,但又不可太紧,
以免试样在加热时变形。试样上施加规定的电压,升温速度取决于材料的厚度,且不大于5K/min。随
着温度的升高,为很好地确定电阻与温度之间关系,应进行足够数量的电阻测量。
6.2 分段升温(方式B)
本方法适用于获得比连续升温更精确的电阻与温度之间关系的试验,也适用于有介电吸收现象的
试样。
试样应紧密地安装在电极垫板之间,但又不可太紧,以免试样在加热时变形。将试样的温度从室温
增加到所需的试验温度,然后从一个试验温度逐步增加到下一个试验温度。
注1:试验箱的控制方式宜确保电极垫板温度不超过要求的试验温度。通常需要保持足够的温度间隔,以保证试样温度在较高温度范围内满足要求。若温度超过要求的试验温度,则需要一段时间待试样温度达到最终试验温度。
当电极垫板温度在符合GB/T 10580-2015表2中所规定的试验温度范围内时,对试样施加材料
规范规定的电压1min(或其他规定的时间),然后测量体积电阻。当测量完成时,应移除电压,并将高
压电极、测量电极和保护电极相互连接(短路)。
应选择足够数量的试验温度,但不少于五个,以准确获得所规定温度范围内温度与电阻之间的关
系。在较低温度下,温度增量应相对较小,例如10K。随着温度升高,温度增量也随之增加。
注2:体积电阻(或体积电......
   
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