《绝缘油在电场和电离作用下析气性测定法》

GB/T11142—202X

绝缘油在电场和电离作用下析气性测定法

警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件的使用可能涉及到某些有危险的

材料、设备和操作，本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并

保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

本文件规定了绝缘油在电场和电离作用下析气性测定的仪器与材料、试剂、试验步骤、计算、精密度

和报告。

本文件适用于绝缘油的选型、开发和验收。

注：本文件使用了高压电、氢气和化学试剂，注意有关的安全规定。

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/T1220不锈钢棒

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4仪器与材料

4.1仪器

4.1.1析气仪

4.1.1.1析气仪由析气池、量气管、空心高压电极等组成，结构示意见图1。

4.1.1.2析气池由硬质硼硅玻璃制成，析气池受电场作用的部分是一个内径为16mm±0.2mm，外径为

18mm±0.2mm的薄壁玻璃管制成（尺寸见图2）。析气池的外部涂有耐溶剂的银漆作为外电极（接地），并

带有一根接地铜导线。外电极上应开有一条垂直缝，以便观察油面的反应情况。

4.1.1.3空心高压电极也称内电极，由符合GB/T1220中钢号为0Crl8Ni9的不锈钢棒加工而成，表面抛光。

电极外径为10mm±0.1mm(尺寸见图2)。电极内插入一根外径为2mm、内径为1mm的不锈钢毛细管作为氢气

的通道。用中心开孔并精密加工的24/29锥形聚四氟乙烯塞子支撑电极，使其对准析气池的中心。在电极

顶部的氢气导入管口上装有一个金属三通旋塞。

注：在80℃下反复使用之后，锥形聚四氟乙烯塞子可能会变形，造成密封不严，故使用前应进行检查。

1

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4.1.1.4量气管为一根外径为7mm、带有刻度（单位为mm）的硼硅玻璃U型管，以14/25锥形玻璃磨口接

头与析气池连接，还带有一个旁通塞和三个玻璃球泡，见图1。

标引序号说明:

1——旁通塞；

2，4，5——玻璃泡；

3——量气管；

6——14/25锥形玻璃磨口接口；

7——针形阀；

8——析气池；

9——外电极（接地）。

图1析气仪

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标引序号说明:

1——24/29锥形玻璃磨口接口；

2——14/25锥形玻璃磨口接口；

3——24/29锥形聚四氟乙烯磨口塞。

图2析气池和空心高压电极尺寸示意图

4.1.2加热装置

装有恒温控制器的玻璃浴缸，浴缸内装有硅油或透明的绝缘油，并装有搅拌装置以保持油浴温度的均

匀性，温度控制精度为±0.5℃。油浴中装有一支架，用以固定析气池和量气管。

4.1.3高压发生器

能使试验电压控制在l0kV±2%，并且试验电压的峰值系数（峰值与平均有效值之比）同正弦波峰值系

数之差不应大于±5%的升压变压器、电压互感器或其他升压设备均可使用。试验中绝缘油样品的电应力可

按附录A方法计算。

4.1.4透明安全护罩

防止操作人员接触带有高压电的设备和部件。

4.1.5温度计

能测量温度为80℃±0.5℃、分度值为0.1℃的任何一种温度计。

4.1.6注射器

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容积为10mL、分度值为0.1mL的玻璃注射器。

4.2材料

4.2.1真空硅脂。

4.2.2高纯氢气，≥99.999%（体积分数）。

5试剂

5.1邻苯二甲酸二丁酯：化学纯。

5.22-丙醇：化学纯。

5.3正庚烷：分析纯。

6准备工作

6.1依次使用2-丙醇和正庚烷分别清洗析气池、连接管、量气管、空心高压电极和玻璃注射器。若析气池

中有污垢或蜡状物，应在析气池中注入2-丙醇后用硬尼龙刷轻轻地刷洗，然后用正庚烷冲洗干净。最后将

上述清洗过的部件再用清洁、干燥的压缩空气吹扫，清除残余溶剂。

6.2空心高压电极用2-丙醇清洗、吹干后，表面应用软质绸布擦拭。

6.3在析气池和量气管的接头处均匀涂抹一层真空硅脂，注意不要让真空硅脂进入析气池内，再将析气池

与量气管组装起来，放于固定支架上，此时不要将空心高压电极插入析气池中。

6.4向量气管中注入约一半刻度的邻苯二甲酸二丁酯。

注：对于吸气或放气量较大的试样，应调整注入的邻苯二甲酸二丁酯的高度。对于放气性较大的试样，则注入量应低于

一半的刻度；对于吸气性较大的试样，则注入量可高于一半的刻度。

6.5检查油浴温度，应保持在80℃±0.5℃（有时也用60±0.5℃，不论哪种情况，都应在10.3中报告试

验温度）。

7试验步骤

7.1用注射器吸取经干燥滤纸过滤的试样5mL±0.1mL，并立即将试样注入析气池内。

7.2在支撑内电极的锥形聚四氟乙烯塞子表面涂抹薄薄的一层试样，然后将内电极插入析气池中，使电极

的球形顶端和圆柱体表面距离析气池的底部和内壁均为3mm。

7.3将外电极接地，连接氢气导入管，并将出气口直接或经过通风柜导出室外。

7.4关闭量气管上部的旁通塞子1，打开针形阀7，以12L/h的稳定流量通入氢气饱和，在试样中鼓泡10min。

然后打开旁通塞1，让氢气继续在试样中鼓泡5min。总共通入15min氢气后，先关闭针形阀7，然后立刻关

闭旁通塞1，使量气管两边液面平衡在同一水平面。

7.5连接高压引线到内电极上。

7.6将透明的安全护罩放到规定位置，核对浴温后，记下量气管液面的起始读数。

7.7接通高压电源，并将电压调节到10kV，同时启动秒表，记录此时的电压、温度及量气管液面的读数。

透过外电极的垂直观察缝来监视析气池内的反应情况，若油、气面交界处呈现沸腾状态，即属于正常现象。

7.8通电10min，记录试验电压、温度及量气管液面的读数（B10）；再继续通电50min，记录试验电压、温

度及量气管液面的读数（B60）。

7.9切断高压电源及加热电源。

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8计算

试样的析气倾向G应按下式计算：

퐺=(퐵60−퐵10)퐾∕50

式中：

G——析气倾向,单位为微升每分钟（μL/min）；

B10——通电10min时记录的量气管液面读数，单位为毫米（mm）；

B60——通电60min时记录的量气管液面读数，单位为毫米（mm）；

K——量气管常数，已知，或按附录B计算，单位为微升每毫米（μL/mm）；

50——计算析气倾向所用的试验时间，单位为分钟（min）。

注：如果G为正值，表示放出气体；如果G为负值，表示吸收气体。

9精密度

按下述规定判定试验结果的可靠性（95%的置信水平）。

重复性(r)：同一操作者，在同一实验室，使用同一仪器，按照相同的试验方法，对同一试样进行连续

测定，所得两个试验结果之差不应超过下式计算结果：

=00

式中：

——两次测定结果算术平均值的绝对值，单位为微升每分钟（μL/min）。

10报告

a）析气倾向G（μL/min），取两次测定结果的算术平均值；

b）试验电压（kV）；

c）试验温度（℃）；

d）试验持续时间（min）；

e）所用饱和气体。

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附录A

（资料性）

电应力的计算

测试时析气池中绝缘油的电应力可按如下公式计算：

퐺=

퐾⁄⁄

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퐾1퐾

式中：

Gx——测试点的电应力，单位为千伏每厘米（kV/cm）；

X——测试点到空心高压电极轴线的距离，单位为厘米（cm）；

V——施加电压，单位为千伏（kV）；

K1——绝缘油的介电常数；

K2——析气池的介电常数；

d1——空心高压电极的直径，单位为毫米（mm）；

d2——析气池内径，单位为毫米（mm）；

d3——析气池外径，单位为毫米（mm）。

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附录B

（资料性）

量气管常数K的计算

B.1试验步骤

B.1.1使用正庚烷清洗量气管，在100℃的烘箱中至少烘干2小时。

B.1.2将量气管竖直固定在支架上，使用带有塑料管针头的注射器向量气管加入一定量的蒸馏水，加入时

避免将水珠黏附在量气管内壁。称量并记录量气管和蒸馏水的质量（W1）以及蒸馏水的液面高度（SL），在

称量时避免倾斜量气管，以防蒸馏水浸润量气管内壁。

B.1.3使用另一支注射器向量气管中加入一定量的正庚烷，加入时同样避免正庚烷浸润量气管内壁，称量

并记录量气管和管内液体的质量（W2）以及液面高度（SH）。

B.2计算

量气管常数K应按如下公式计算：

(−)0⁄퐺

퐾=1

−

式中：

K——量气管常数，单位为微升每毫米（μL/mm）；

G——正庚烷密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；

W1——量气管和蒸馏水的质量，单位为克（g）；

W2——加入正庚烷后量气管和管内液体的质量，单位为克（g）；

SH——加入正庚烷前液面高度，单位为毫米（mm）；

SL——加入正庚烷后液面高度，单位为毫米（mm）。

B.3精密度

重复步骤B.1.3三次，取三次K值的平均值。如果K值的最高和最低值之差超过5%，则舍弃结果并重

复该过程。

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ICS29.040

E38

中华人民共和国国家标准

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代替GB/T11142—1989

绝缘油在电场和电离作用下析气性测定法

Determinationforgassingofinsulatingoilunderelectricalstressandionization

（征求意见稿）

2024年9月

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

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警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件的使用可能涉及到某些有危险的

材料、设备和操作，本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并

保证符合国家有关法规规定的条件。

1范围

本文件规定了绝缘油在电场和电离作用下析气性测定的仪器与材料、试剂、试验步骤、计算、精密度

和报告。

本文件适用于绝缘油的选型、开发和验收。

注：本文件使用了高压电、氢气和化学试剂，注意有关的安全规定。

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。

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3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4仪器与材料

4.1仪器

4.1.1析气仪

4.1.1.1析气仪由析气池、量气管、空心高压电极等组成，结构示意见图1。

4.1.1.2析气池由硬质硼硅玻璃制成，析气池受电场作用的部分是一个内径为16mm±0.2mm，外径为

18mm±0.2mm的薄壁玻璃管制成（尺寸见图2）。析气池的外部涂有耐溶剂的银漆作为外电极（接地），并

带有一根接地铜导线。外电极上应开有一条垂直缝，以便观察油面的反应情况。

4.1.1.3空心高压电极也称内电极，由符合GB/T1220中钢号为0Crl8Ni9的不锈钢棒加工而成，表面抛光。

电极外径为10mm±0.1mm(尺寸见图2)。电极内插入一根外径为2mm、内径为1mm的不锈钢毛细管作为氢气

的通道。用中心开孔并精密加工的24/29锥形聚四氟乙烯塞子支撑电极，使其对准析气池的中心。在电极

顶部的氢气导入管口上装有一个金属三通旋塞。

注：在80℃下反复使用之后，锥形聚四氟乙烯塞子可能会变形，造成密封不严，故使用前应进行检查。

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4.1.1.4量气管为一根外径为7mm、带有刻度（单位为mm）的硼硅玻璃U型管，以14/25锥形玻璃磨口接

头与析气池连接，还带有一个旁通塞和三个玻璃球泡，见图1。