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[PDF] GB/T 4207-2022 - 自动发货. 英文版

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GB/T 4207-2022 英文版 260 GB/T 4207-2022 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法 有效

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基本信息
标准编号 GB/T 4207-2022 (GB/T4207-2022)
中文名称 固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法
英文名称 Method for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 K15
国际标准分类 29.035.99
字数估计 19,199
发布日期 2022-07-11
实施日期 2023-02-01
旧标准 (被替代) GB/T 4207-2012
起草单位 四川东材科技集团股份有限公司、苏州太湖电工新材料股份有限公司、江苏钰明新材料有限公司、浙江荣泰科技企业有限公司、深圳市沃尔核材股份有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、江苏中车电机有限公司、安徽威能电机有限公司、中车永济电机有限公司、广东明阳电气股份有限公司、江苏中天伯乐达变压器有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、无锡江南电缆有限公司、安徽天康(集团)股份有限公司、上海电器设备检测所有限公司、深圳市沃尔热缩有限公司、桂林电器科学研究院有限公司、哈尔滨理工大学、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、珠海
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)
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 4207-2022: 固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 4207-2012
固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化
指数的测定方法
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件描述了固体绝缘材料耐电痕化和相比电痕化指数的测量方法,适用于交流电压下使用的设
备元件和盘状材料。
本文件提供了按照要求测定电蚀损的程序。
注1:耐电痕化指数的测量可作为材料的验收标准,也可作为对材料及零部件进行质量控制的方法。相比电痕化指
数主要可用作材料的基本特性表征和性能比较的参数。
本文件适用于评定材料的成分和表面特性。材料的成分和表面状况都直接影响评定的结果,因此
在选用合适的材料前应考虑其成分和表面状况的影响。
本文件测试结果不能直接用于评估电气设备的安全爬电距离。
注2:本文件符合IEC 60664-1。
注3:通过本试验,可以鉴别在潮湿环境下工作的电气设备上的材料耐电痕化性能优劣。若需评定户外使用材料的
性能,则可采用更严酷的长期试验,采用较高电压和尺寸更大的试样(见IEC 60587的斜板试验),其他试验方
法(如斜板法)可与本文件给出的滴定试验的材料排列顺序不同。
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。
ISO 4287 产品几何技术规范(GPS) 表面结构:轮廓法 术语、定义和表面结构参数
注:GB/T 3505-2009 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数(ISO 4287:
1997,IDT)。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
4 原理
将试样支撑,使其上表面几乎为水平面,通过两个电极施加电应力。在电极间连续滴下电解液,直
到过电流装置动作,或直到发生持续燃烧,或直到试验通过。
每组试验持续时间较短(少于1h),在试样的表面上放置间距为4mm的铂电极,在两电极的中心
点以30s的间隔滴下50滴或100滴(每滴约20mg)的电解液。
试验时,电极间施加100V~600V交流电压。
可使用表面非常平整的试样,其面积足够大,确保试验期间过程中,试样可被腐蚀或变软,因此允许
电极陷入试样。若试验时发生该现象,要同时报告通过试样形成的孔以及孔的深度(测量试样厚度),可
选用更厚的试样重新测试,试样最大厚度为10mm。
注:电痕化失效所需液滴数通常随施加电压降低而增加,低于临界值时,不发生电痕化。对于某些材料,高于临界
值时也许不发生电痕化。
5 试样
液体不会从测试电极之间流走。
注1:虽然能使用较小尺寸的试样,但依然建议使用能供试验的平面尺寸不小于20mm×20mm的试样,以减少电
解液流出试样边缘损失,若不损失电解液,也能使用尺寸为15mm×15mm的试样,例如ISO 3167中规定的
多用途试样。
注2:通常情况下,每次试验使用独立的试样。如果要在同一试样上进行多次测试,测试点之间的距离可能要足够
远,以避免测试点产生的闪光或烟雾及腐蚀后的产物污染或影响其他待测区域。
试样的厚度应不小于3mm,可将多个试样叠加以获得至少3mm的厚度。
注3:对于较薄的试样,热量会通过其本身散发到玻璃支撑件上,因此小于3mm厚的试样与较厚试样上得到CTI
值不具可比性,可以将试样叠加以获得满足试验要求的试样厚度。
除非产品标准中另有规定,否则试样表面应均匀光滑并且无缺陷,如无擦伤、瑕疵、杂质等。若无法
保证上述要求,则应说明试样表面情况与试验结果一起报告。因为试样表面某种特性也许增加试验结
果的分散性。
对于在产品部件上进行的试验,在无法从部件上切割出合适尺寸的试样情况下,可在相同绝缘材料模
压成型的试样上截取合适的尺寸用于试验。在此情况下,宜确保部件和截取的试样均通过相同的制造工
艺生产,并尽量使其具有相同的表面特征。如最终制造工艺的细节未知,则参考ISO 293、ISO 294-1、
ISO 294-3以及ISO 295中规定的制备方法。
注4:在测定PTI和CTI的试验中,使用不同制造条件/工艺制备的试样,可能会导致试样表现出不同的性能水平。
注5:在测定PTI和CTI的试验中,使用不同流向模压成型的试样,也可能导致试样表现出不同的性能水平。
在特殊情况下,为使试样表面平滑,可对试样进行抛光。若抛光试样,则表面纹理应符合ISO 4287
的规定(如轮廓最大高度Rz的值)并且应记录在试验报告中(见10.2和11.5)。
注6:任何抛光可能会损坏试样,在此情况下,通过抛光制成的材料表面与试样原始表面相比所测得的耐电痕化值
可能更高或更低。
当电极的方向与材料特性显著相关时,测量应沿其特性方向和正交特性方向进行。除非另有规定,
应报告测得CTI较低的特性方向。
注7:当材料表面具有疏水性时,通常使用具有腐蚀性的电解液,例如溶液C。
6 试样条件处理
6.1 环境条件
除非另有规定,试样应在(23±2)℃,相对湿度(50±10)%下保持至少24h。应在试样从条件处理
室中取出的30min内开始测试(见7.7)。
6.2 试样表面状态
除非另有规定,对试样表面状态有如下要求:
a) 试验前,应将试样表面进行清洁;
b) 应报告清洁步骤,若可能,清洁的具体细节应由供需双方协商确定。
灰尘、脏物、指印、油脂、油、脱模剂或其他污染物可能影响试验结果。清洁试样时应避免使材料发
生溶胀、软化、擦伤或其他破坏。
7 试验设备
7.1 电极
应使用纯度至少为99%的金属铂作为电极(见附录C),两个电极矩形横截面应为(5.0±0.1)mm×
(2.0±0.1)mm,其端部斜面角度应为(30±2)°,具体见图1,斜面的刃应近似为平面,约0.01mm~
0.10mm宽。
注1:经验表明,带有目镜校准的显微镜适用于检验刃的表面尺寸。
注2:通常在每次试验后使用机械方法对电极进行再次加工,以确保电极尺寸保持所要求的公差,特别是其斜面和
端部的角度。
在试验开始前,电极应对称地安放在试样表面上,并垂直于试样表面,电极之间的夹角为(60±5)°,
电极间距应为(4.0±0.1)mm,电极安放于试样上的示意图见图2。
应使用矩形薄金属滑规检查电极间距,电极应能自由移动,并且在试验时,电极在试样表面上施加
的压力应为(1.00±0.05)N,在试验过程中压力尽可能保持不变。
图3给出了一种典型的电极结构。应在适当的试验间隔期间调整电极在试样表面上施加的压力。
对于一些材料,电极陷入材料表面的深度较小,可通过弹簧产生压力。对于一般材料,宜通过其自
身重量产生压力满足试验需要。
注3:对于大多数但并非全部的装置设计,如果电极在试验过程中因试样软化或腐蚀而移动,则其端部会产生电弧,
且电极间距也会改变。间距改变程度和方向取决于两电极中心点和与试样接触点的相对位置的变化。这些
变化主要取决于材料本身,但不是决定性的。设计上的差异可能会导致试验结果的差异。
7.2 试验电路
应对电极施加正弦波电压,电压范围为100V~600V,频率范围为48Hz~62Hz,电压测量装置
应显示为有效值,最大误差应不超过1.5%,电源功率应不小于0.6kVA,合适的试验电路示例见图4。
应通过可变电阻器将两电极间的短路电流调节到(1.0±0.1)A,且在此电流下,电压表指示的电压
下降幅度不应超过10%。测量短路电流仪器的读数精确度应为±3%或更高。
注:电源电压足够稳定可获得要求的公差。
当有效值为(0.50±0.05)A的电流持续(2.0±0.2)s时,过电流装置应动作。
7.3 试验溶液
溶液A:
将质量分数约0.1%且纯度不小于99.8%的分析纯无水氯化铵(NH4Cl)试剂溶解于去离子水中,以
制备在(23±1)℃时电阻率为(3.95±0.05)Ω·m的溶液A。
注1:在规定的电阻率范围内确定氯化铵用量制备溶液。
注2:溶液A的电阻率在25℃时为(3.75±0.05)Ω·m,在20℃时为(4.25±0.05)Ω·m。
溶液B:
见附录B。
溶液C:
将质量分数约0.2%、纯度不小于99.8%的分析纯无水氯化铵(NH4Cl)试剂和质量分数(0.50±
0.02)%的非离子表面活性剂(辛苯昔醇,CAS号:9002-93-1)溶解于去离子水中,以制备在(23±1)℃时
电阻率为(1.98±0.05)Ω·m的溶液C,溶液C表面张力小于40mN/m。
注3:在规定的电阻率范围确定氯化铵用量,在规定的表面张力范围内确定表面活性剂用量,以制备溶液。
通常使用溶液A进行试验,但在模拟腐蚀性更强环境的试验时,建议选用溶液C进行试验。若选
用溶液C试验,则应在CTI和PTI后加字母“C”。溶液B可用于试验结果对比。
7.4 滴液装置
试验溶液应在试样上方(35±5)mm的高度,应以(30±5)s的时间间隔滴落在两电极间中心位置
的试样表面上。
两滴之间的目标时间应为30s,连续50滴液滴的质量应在0.997g~1.147g,连续20滴液滴的质
量应在0.380g~0.480g。
注1:液滴的质量能通过合适的天平称量来确定。
注2:50滴的目标质量为1.07g,20滴的目标质量为0.43g。
应在合适的时间间隔内检查液滴的质量。
注3:对于溶液A,经验表明外径为0.9mm~1.2mm薄壁不锈钢管(如皮下注射针管)适合作为滴定装置的滴液
口,具体采用哪种滴液口取决于滴液系统。对于溶液B和溶液C,经验表明,可使用不同的滴液系统,但宜使
用滴液口外径为0.90mm~3.45mm。
注4:可使用液滴检测计或计数器,以确定是否有连续滴液或未滴液。
7.5 试样支撑台
应使用一块或若干块尺寸合适的玻璃板,总厚度不小于4mm,用来在试验期间支撑试样。
注1:为了避免清洁支撑台,通常将一次性玻璃显微镜用的载玻片放在支撑台上紧挨着试样的位置。
注2:经验表明,在玻璃板边缘使用薄的金属箔,可以用来检查电解液的损失。
7.6 电极装置安装
试样和其紧接的电极应放置在箱体内通风好的位置。
注:为保持箱内理想的排烟效果,对于某些材料,能使试样表面和电极间保持细微的空气流动,经验表明试验前和
试验期间0.2m/s空气流动速度是适合的。能提高箱内其他区域的空气流动速度以帮助排气,能使用合适的热
电阻风速计测量空气流动速度。
应安装合适的烟雾排出系统,以确保试验后安全排气。
7.7 条件处理室
条件处理室应保持温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±10)%。
注:IEC 60212中描述了固体绝缘材料测试前和测试期间所使用的标准条件。
8 基本试验程序
8.1 概述
当材料为各向异性材质时,试验应沿其特性方向和正交特性方向进行,除非另有规定,应在CTI较
低的特性方向上进行试验。
试验应在环境温度(23±5)℃下进行。
除非另有规定,否则应在未污染的试样上进行试验。
若试样产生孔,则认为试验结果有效,与试样厚度无关。但应同时报告孔形成的原因和孔的深度
(试样或叠层厚度)。
8.2 准备
每次试验后,用合适溶剂清洗电极,然后使用去离子水冲洗并干燥。若有需要,重新对电极加工使
其恢复原状,必要时进行抛光并冲洗,在下一次试验前再次进行干燥处理。
试验前,若有需要,对电极进行冷却处理,确保其温度不足以对试样性能产生不利影响。
确保不产生直观的污染,通过标准试验与试验前的测量确保所采用溶液符合电导率要求。
注1:由于以往试验导致滴定设备中的残留物可能会污染溶液,以及溶液蒸发会增加其浓度,两者可使得结果比真
实值偏低。在此情况下,试验前能机械地和/或用溶剂清洗滴定设备,内部也用相同的溶剂清洗,用10滴~20
滴冲洗,通常能去掉浓度较大的液体。
如有争议,电极和滴定装置清洁程序应由供需双方协商确定。
将试样水平放置在支撑台上,测试面朝上。调整试样的相对高度和电极装置,使电极置于试样上
方,并定位校准电极间距为(4.0±0.1)mm。确保整个电极横刃与试样表面按要求的压力接触,压力均
匀分布在整个刃宽度上。
注2:为便于目视检查,能在电极后放置一光源。
试样的方向宜确保液滴保留在两电极之间。
调节试验电压到要求值,电压值应为25V的整数倍,并调整电路参数,使短路电流在允许的公差范
围内。
8.3 试验程序
启动滴液装置,使液滴滴落在试样表面,保持试验进行,直到发生以下情况之一,则停止试验:
a) 过电流装置动作;
b) 发生持续燃烧;
c) 第50(100)滴液滴滴落后经过至少25s,无a)或b)情况发生。
注:若不要求测定电蚀损,可在任何50滴试验前......
   
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