2023严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐

严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法II目 次前言 II112范引文件 13语定义 111141尺寸 2制备 25验置 3概述 3电装置 3试安装 4污液 9计设备 9深规 9通系统 96验序 9概述 9判标准A-流定(选) 10判标准B-痕度评定 10方法1-定压法 10方法2-级压法 10按方法1验料分级 11按方法2验料分级 117验告 12参考献 13PAGEPAGE10严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法范围本文件描述了在工频(45Hz~65Hz)下，使用液体污染物和斜面试样，评定严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和抗蚀损能力的两种方法，如下：方法1:恒定电压法；方法2:逐级升压法。方法1因为无需连续观察，是较为广泛使用的方法。试验条件的设计是为了加速效应发生的速度，但无法模拟在使用中所遇到的全部情况。本文件没有规范性引用文件。下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库地址如下：——ISO/obp；——IEC/。电痕track绝缘材料表面因局部劣变而产生的局部导电通道。电痕化tracking固体绝缘材料表面因局部区域的放电导致持续劣化并形成导电或部分导电通道。注1：电痕化通常是由于表面污染产生的。注2：剩余的降解材料无需保持导电性，特别是在材料冷却之后。[来源:IEC60050-212:2010,212-11-56,修改-增加了注2。]蚀损erosion泄漏电流或放电造成的材料损失。试样尺寸50mm×120mm6mm120120参考标记线5050制备按照图1所示的尺寸对试样进行机械加工，以满足电极连接需求。按照判断标准B(见第6章)进行评定的试样，应在下层电极的上边缘25mm处的两个长边上做标记，如图1和图8所示。除非另有规定，试样应在温度为23℃±5℃，相对湿度50%±10%的环境条件下保持至少24h。在安装已清洗和条件处理过的试样时，要确保它们不被污染。试样表面与污染物保持良好湿润性(见5.4CAM40(FEA。表1试样制备顺序步骤内容1机械加工2清洁3标记，若有需要4条件处理5试样安装6湿润性检查6.1提高湿润性，若有需要(通过打磨或暂时提高流速)6.2若试样已被打磨，使用蒸馏水冲洗后，重复步骤5概述电路图如图2所示，由于在高压下进行试验，需要使用安全栏接地，试验电路包括：——频率为(45~65)Hz的电源，其正弦电压总谐波失真≤5%,波峰系数为√2(1±0.05)，可在每个试样的额定电流不低于0.1A的情况下，输出电压可调到6kV;——在额定电流下，输出电压应稳定在±5%;——读数精确度为1.5%的电压表；——200W±102——每个试样串联一个过电流延时继电器或任何其他装置，当高压回路电流达到60mA±6mA，持续3s±1s时,该装置动作，电路连接示例如图3所示。当多个试样共用一个电压源时，为了确保单个试样的线路故障不会导致其他试样电源被切断，每个试样的试验电路上应安装断路器或类似装置。图中：S——电源开关VT——可变比变压器T——高压变压器R——串联电阻器V——电压表Sp——试样ODR——过电流延时继电器图2电路图接电源开关(图2中S)图中：Re——整流器Tr——变压器(线圈300/900匝)RI——继电器(2500Ω/11000匝)C——电容器(200μF)图3过电流延时继电器(ODR)典型电路示例概述试样组件安装示意图如图4所示，试样组件包括如下部分：——试样，可操作的安装支架；——带有螺丝、垫圈和螺母等装配件的电极；——用于输入污染物的滤纸叠层；——安装架。所有电极、夹具和与电极有关的金属装配件，如螺钉，应采用不锈钢材料，优先选用302型不锈钢(18%铬，8%镍的合金)。尺寸单位：毫米标序号说明：1——上电极下面的过滤纸垫2——试样3——上电极4——三个直径为4mm、长为20mm的螺丝钉；六个垫圈和三个不锈钢螺母5——下电极6——支架图4试样组件安装示意图电极302180.5mm6尺寸单位：毫米图5上电极尺寸尺寸单位：毫米标序号说明：1——六直径为2.5mm的半圆直径切口图6下电极尺寸将80.2mm±0.02mm7尺寸单位：毫米尺寸单位：毫米图7滤纸叠层试样组件安装原理图如图8所示，在安装试样时，将暴露与污染物的表面朝向试样组件的下方，与水平面成45°±2°，两电极相距50mm±0.5mm。尺寸单位：毫米标序号说明：1——污染液入口2——上电极3——参考标记4——试样5——下电极6——绝缘的试样支架图8试样组件安装原理图在安装电极时，应使试样和电极边缘之间既没有间隙，也不使试样表面发生变形。如图8所示，滤纸叠层充当污染物的贮存器。安装螺钉和“v”形切口确定了板材的位置。每个试验均使用新滤纸叠层（见图9）。如果试样不是自撑性的，应使用一绝缘的托架。托架应不阻碍试样背部散热，托架材料应是耐热并是绝缘的（例如聚四氟乙烯）。试样托架的示意图和示例如图9和图10所示。尺寸单位：毫米标序号说明：1——上电极2——试样3——截取部分4——下电极图9试样托架示意图图10试样托架示例污染液除非另有规定，否则采用体积电阻率在23℃±1℃时为3.95Ω·m±0.5Ω·m的污染液，相当于质量分数为0.1%的氯化铵（NH4Cl），包括：——蒸馏水或去离子水和分析纯NH4Cl(氯化铵)；——（CAS号：9002-93-1）污染液存放时间应不超过四周，并应在每一组试验前检查其电阻率。2污染液应流入滤纸叠层中，在施加电压前，污染液应在上电极和下电极之间均匀流动。将污染液送入滤纸叠层时，应确保管子或容器和泵送装置都不暴露于上电极的高压下。计时设备计时设备的精度应为±1min/h。深度规0.01mm0.25mm通风系统试验台或试验箱应允许排出蒸汽和气体分解产物，以避免蒸汽冷凝和周围体积的污染。经验表明，通风强度会影响试验结果。尤其应避免直接的气流通过试样表面。概述除非另有规定，试验应在23℃±2℃的环境温度下进行，每种材料至少试验5个试样。准备试样组件。将试样组件安装在试验台或试样箱中。选择确定试验终点的判定标准，以下标准适用于判定试验终点。A当通过试样的高压电路中的电流值超过60mA（2s～4s过流装置切断电源），即达到试验终点。该判定标准允许适用自动装置同时测试多个试样。任何在试验中燃烧的试样均视为“失效”。任何由于蚀损出现孔洞的试样均视为“失效”，无论孔洞是在试验期间还是去除蚀损后出现。B当电痕长度到达试样表面距离下电极25mm处的标记时，即视为到达终点。该终点标准（标准B）需要持续的观察和手动控制。任何在试验中燃烧的试样均视为“失效”。6.4和6.51按照表2中规定的试验参数选定试验电压并在试验期间使其在6h内保持稳定。表2试验参数试验电压kV方法一推荐的试验电压kV污染液流量ml/min串联电阻器的电阻值kΩ1.0~1.75-0.07512.0~2.752.50.15103.0~3.753.50.30224.0~4.754.50.60335.0~6.0-0.9033试样数量为5个(初始试样组)，可同时或逐个对试样进行试验，如果没有试样失效，则结果视为通过。如果5个试样中有试样在某一试验电压下失效，则应再对5个试样(扩展试样组)进行试验。如果总共10个试样中只有1个失效，则结果视为通过。2250V1h1hA2210当污染液流量恒定时，能按照试验方法1或方法2的规定施加试验电压。或/或频率分析仪来观察)。可以通过与过流装置串联的电阻(例如330Ω，2W从试验台上取下失效的试样组件或耐受6小时的试样组件，并拆除进行检查。在移除分解的绝缘层和碎屑后测量蚀损深度，注意不要移除任何未损坏的试验材料。如需在更高或更低的电压下重复试验，则应在每个选定的电压下重新对一组新的试样进行试验。11A4.5—— 4.5kV6h—— 1094.5kV6h；1A3.5—— 3.5kV6h—— 1093.5kV6h；1A2.5—— 2.5kV6h—— 1093.5kV6h；1A0如果10个试样中有1个以上在2.5kV电压下6h内发生失效。1B4.5—— 4.5kV6h—— 1094.5kV6h；1B3.5—— 3.5kV6h—— 1093.5kV6h；1B2.5—— 2.5kV6h—— 1093.5kV6h；