《电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定》

NB/TXXXXX—XXXX

电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定

1范围

本文件描述了电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定的方法。

本文件适用于直流电压下聚合物材料的耐久性评定。

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/T1408.1聚合物绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验

GB/T1408.2聚合物绝缘材料电气强度试验方法第2部分：对应用直流电压试验的附加要求

GB/T29310电气绝缘击穿数据统计分析

GB/T29311电气聚合物绝缘材料和系统交流电压耐久性评定

3术语和定义，符号

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

直流电压耐久性DCVoltageEndurance

聚合物材料长期耐受直流电压的能力。

3.1.2

电应力ElectricalStress

均匀电场下，施加于绝缘试样上的直流电压与试样厚度之比。

3.1.3

恒定电应力试验ConstantElectricalStressTest

试验期间施加在绝缘试样上的直流电压值保持恒定。

3.1.4

步进电应力试验StepElectricalStressTest

试验期间施加在绝缘试样上的直流电压值按照一定规则逐步增加。

3.1.5

电压耐久性系数VoltageEnduranceCoefficient；VEC

用于量化聚合物绝缘材料在电应力下耐久性能的关键参数，反映了材料寿命L对施加电压U的敏感

程度。依据反幂函数寿命模型，在双对数坐标系下，寿命与电压之间的关系是一条直线，VEC即为该直

线斜率的负倒数值，也即反幂模型的幂指数n值。

3.1.6

累积损伤量CumulativeDamage

1

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施加于绝缘试样上的直流电压对其造成的不可逆转的损伤量。

3.1.7

空间电荷SpaceCharge

在直流电压作用下，在聚合物绝缘材料或系统内部形成的电荷积聚。

注：空间电荷可改变局部电场。

符号

下列符号适用于本文件。

U：恒定应力试验中施加的直流电压值。

L：试样的介电击穿时间或失效时间

n：符合反幂函数模型的电压耐久性系数值。

U0：步进应力试验中施加的直流电压起始值。

Ui：步进应力试验中施加的各级直流电压值。

U：步进应力试验中施加的相邻两级直流电压差值，ΔU=Ui+1－Ui。

ti：步进应力试验中各级电压的持续时间。

Di：步进应力试验中第i级电压Ui在持续时间ti内对绝缘试样造成的损伤量。

Dc：绝缘试样发生击穿失效所需的累积损伤量。

4直流电压耐久性

概述

GB/T29311推荐采用恒定电应力试验评估交流电压耐久性，但直流电压下试样的空间电荷效应和

温度敏感性，可能导致试验结果与实际运行情况存在较大偏差。在恒定电应力试验中，为在合理的试验

周期内完成试验，通常需要在较高电场强度下持续施加直流电压直至击穿。这种情况下，试样内部的空

间电荷分布和电导电流特性与其在低电场强度长期运行时的真实状态存在显著差异，导致获得的VEC

难以准确反映材料在运行电压下的长期耐久性。

本文件在保留恒定电应力试验的同时，且建议采用步进应力试验评估直流电压耐久性。步进应力试

验通过阶梯式升压和间歇恒压的试验流程设计，可缓解空间电荷的持续积累，降低温度敏感性的影响，

进而减小上述因素对VEC测试结果的干扰，获取更贴近试样实际应用时的VEC。

直流电压及电应力

直流电压以电压波形的平均值表示。在均匀电场下，直流电应力（E）可通过直流电压除以试样厚

度计算得到；对于非均匀电场，最大电应力与电场不均匀程度密切相关，此条件下所需要施加的直流电

压值应由使用方确定。

直流电压耐久性（VE）特性图

VE特性图用于表征试样在直流电压作用下的击穿特性，反映击穿时间t与施加电压U（或电应力E）

之间的关系（如图1所示）。图1中纵坐标为直流电压U或电应力E，可采用线性或对数坐标；横坐标为

击穿时间，通常采用对数坐标。试样在该坐标系中的U—t（或E—t）关系曲线称为VE特性图，可直观反

映试样在特定试验条件下的耐久性能，是电压耐久性试验的核心评估依据。为确保试验结果的可比性，

对比试验应在相同的试样厚度、电极装置、温度、湿度及大气环境条件下进行，或由使用方明确具体对

比条件。

VE特性图通常表现为曲线形式，可近似划分为三个斜率不同的直线区域见GB/T29311：初始部分

为短时低斜率区域，中间部分（可能持续较长时间）呈现陡峭斜率特征，最终部分趋于水平。不同聚合

物绝缘材料的VE特性曲线形态可能存在差异。

2

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图1常规电压耐久性VE特性图

4.4直流电压耐久性系数（VEC）

VEC通常用于量化施加电压U与失效时间L的关系，即如果VE特性图在双对数坐标系中表现为

直线，则L与U满足公式(1)的反幂函数模型：

푛

퐷푐=퐿×푈(1)

式中：

U——施加于样品上的直流电压，单位为伏特（V）；

L——试样的介电击穿时间或者失效时间，单位为秒（s）；

n——幂指数，定义为试样的直流电压耐久性系数；

Dc——绝缘失效所需的累积损伤量。

VEC通常为VE特性曲线斜率的负倒数，反映了聚合物绝缘材料或系统对直流电应力响应特性，为

无量纲参数。对于斜率较小的VE曲线（即VEC数值较大），电压的微小降低可显著延长材料寿命。需要

指出的是，较大的VEC值并不必然对应较高的电气强度。当材料具有较高的短时电气强度时，可能补偿

其电压耐久性的不足，从而在相同电应力下表现出比低VEC材料更长的介电击穿时间。因此，在选择

VEC值时，应确保其与较高的平均击穿电压相匹配，以获得良好的电压耐久性性能。

由于材料实际的VEC并非恒定值，通过试验在有限电压范围内测定的VEC值实质上取决于VE曲线

上某点的切线斜率。根据寿命模型，对于任意给定的电应力，其在曲线上对应点的实测VEC即为该点曲

线斜率倒数的绝对值。

5直流电压耐久性试验方法

概述

本章描述了绝缘试样直流电压耐久性系数测试的两种试验方法：恒定电应力试验和步进电应力试

验。提出了试验方法的基本原理和试验步骤。鉴于高压直流条件下试样的耐久性易受空间电荷引起的场

强畸变影响，且对温度变化较为敏感，推荐采用步进电应力试验方法进行直流电压耐久性测试。该方法

可有效降低上述干扰因素的影响，并通过减小试验数据的离散性来提高试验结果的可重复性和可信度。

试样、电极及电源

试样的制备与电极应满足GB/T1408.1的相关要求。对于普通片状聚合物绝缘材料试样，推荐采用

等直径电极进行试验。金属电极应始终保持光滑、清洁和无缺陷。样品宜裁剪为圆形，其直径应完全覆

3

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盖并略大于电极边缘，以避免沿面闪络先于体击穿发生。试验前应使用测厚仪筛选样品，确保样品厚度

的一致性和均匀性，以减小因厚度差异引起的试验数据分散性。

直流试验电源应满足GB/T1408.2的要求。如果由于试样的击穿电压过高，在空气中试验时无法避

免闪络的发生，可考虑将电极和试样浸没于液体绝缘介质（例如矿物绝缘油或硅油）中，以提高闪络电

压。每次击穿发生后，应取出试样检查并确定绝缘失效是由试样的体击穿造成而不是沿面闪络。液体绝

缘介质应始终保持清洁和干燥，多次击穿发生后应予以及时更换。由于温度对试验结果的影响较大，建

议在整个试验过程中保持温度恒定。

恒定电应力试验

5.3.1基本原理

恒定电应力试验通过施加恒定直流电压直至试样击穿，研究电压U与绝缘失效时间L的关系。通常

选择多个不同的电压进行试验，每个电压下开展多次重复试验。按照公式（1）的幂函数关系拟合各试

验电压U及其对应的试样失效时间L，即可获得VEC。

5.3.2试验步骤

恒定电应力试验步骤应符合下列顺序：

a)选择一直流试验电压U施加于试样，直到击穿发生，记录对应的试样失效时间L。考虑绝缘失

效时间的分散性，在同一电压下应重复试验m次，推荐m值不小于5。可得到对应于该电压

下的一组失效时间{Li|i=1，2，…，m，m≥5}；

b)统计各试验电压下对应的特征失效时间L0，推荐使用威布尔（Weibull）分布统计失效时间和

失效概率，以Weibull分布的尺度参数α作为该电压下的特征失效时间，见GB/T29311；

c)改变直流试验电压，重复上述步骤步骤a）和b），获得对应于w个不同直流电压下的样品特

征寿命，推荐w值不小于3，即{L0j，j=1，2，…，w，w≥3}。

5.3.3试验电压的选择

电压的选择至关重要，过高的电压无法真实反映材料在长期运行中的耐压性能，而过低的电压则因

失效时间过长，导致试验效率显著降低。建议选择的试验电压值对应的试样最小击穿时间不低于1h。

当电压过低导致部分试样击穿时间过长时，可根据GB/T29310在大部分试样击穿后终止试验，且采用截

尾数据处理方法。

步进电应力试验

5.4.1基本原理

基于Miner累积损伤理论，聚合物聚合物绝缘材料的电老化过程具有累积损伤特性，即不同时段施

加的电应力造成的损伤会不可逆地累积，直至击穿发生。虽然电绝缘损伤的微观机理尚未完全阐明，但

该理论已被广泛应用于聚合物绝缘材料电寿命评估。

当对试样施加电压U并持续时间t时，产生的累计损伤量D可表示为公式(2)的幂函数关系：

DtU=n(2)

式中：

n——电压耐久性系数（在试验电压范围内被认为是常数）；

U——施加于绝缘试样上的直流电压值，单位为伏特（V）；

D——电压U在持续时间t内对绝缘试样造成的累计损伤量。

步进应力试验试验方法建立在两个基本假设之上：首先，对于给定的试样，在击穿前能承受的累积

损伤量存在一个临界值Dc，该值被认为是一个常数；其次，不论采用恒定电应力还是步进电应力方式加

载，当损伤量D累积达到临界值Dc时即会发生击穿。

这一特性可通过如图2所示的累积损伤轨迹（D—t）直观展示：恒定应力试验的D—t轨迹呈现为一

条直线，而步进应力试验下D—t轨迹则表现为逐渐上翘的曲线。

4

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需强调，由于聚合物绝缘材料失效存在随机性，实际临界损伤量Dc并非一确定值，而是在一定范围

内波动的统计量，其最大值和最小值分别记为Dc-min和Dc-max。累积击穿概率表达为P(D<Dc-min)=0，

P(D<Dc-max)=100%，即D—t曲线进入该临界区域[Dc-min，Dc-max]时，试样承受的损伤已达到临界极限，

随时面临击穿的风险，越接近Dc-max的击穿概率越大。

图2聚合物绝缘材料的累积损伤轨迹示意图

5.4.2试验步骤

步进电应力试验的具体流程如图3所示，试验步骤应符合下列顺序：

a)确定试验参数U0，ΔU，以及w个不同的各级电压持续时间Δtj（j=1，2，...，w），w建议取值不

少于3，先取Δtj=Δt1开展试验；

b)给试样施加初级试验电压U0，并按步长ΔU逐级升压（Ui=U0+iΔU，i=0，1，2，...，k），每

级电压下保持Δtj时长，持续至试样在第k级电压Uk=U0+kΔU下发生击穿失效；

c)重复步骤b）共m次，即在同样的试验参数条件下重复试验m次，m建议取值不小于5；

d)依次更改电压持续时间Δtj为Δt2，Δt3、...，Δtw、，重复步骤b）和c），共计开展w×m次试验。

试样失效

图3步进电应力试验过程示意图

5.4.3试验参数U0、ΔU和Δt的选择

5.4.3.1通则

U0、ΔU和Δt的取值决定了不同的步进应力试验参数组合。为简化试验操作和计算流程，一般固

定U0和ΔU的数值，仅通过改变Δt的值以获得不同的试验参数组合。应尽量保证试样击穿前至少经历

不少于3次的升压过程（即k≥3）。U0、ΔU和Δt可由供需双方协商确定，以下为一组推荐的参数选

择方案。

5.4.3.2起始电压U0值

5

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理论上U0可在较宽范围内选取，但初始电压过低会显著增加试验耗时，且低于材料损伤阈值的应力

对绝缘的劣化作用可以忽略不计；反之，若U0设置过高，则可能在U0水平下很快发生击穿，无法有效评

估材料在长期电压下的耐久性能。因此，U0需结合材料特性进行优化。

推荐通过预试验获取试样的一组短时直流击穿电压值，即以一定的速率匀速升压直至样品击穿。考

虑到击穿电压的分散性，考虑到击穿的分散性，建议取多次击穿电压中最小值的60%作为U0。

5.4.3.3升压步长ΔU

ΔU值过小会导致击穿前所需的升压级数过多，显著增加试验耗时；而ΔU过大则可能因电压增量过

高导致升压级数不足，影响电压耐久性评估的准确性。对上述多次短时击穿电压数据进行统计，确定样

品的特征介电击穿电压Ub，可采用平均值或根据GB/T29311的Weibull分布统计获得该值。推荐取Ub的

3%并近似方向取整数值作为ΔU的参考取值。

5.4.3.4单级电压持续时间Δt

Δt过短难以体现各级电压的累积损伤效应，过长则会降低试验效率。通常Δt的取值范围为数百秒至

数千秒，例如300s、900s、1200s、3000s、4800s等。建议选择至少三个不同的Δt值，且取值间隔不

小于2倍。

6VEC的参数估计

基于恒定电应力试验的VEC参数估计

对5.3.2中获得的m组电压下的特征寿命L，按照公式（1）的反幂函数进行拟合，即在lnL—lnU

的双对数坐标系中，获得线性拟合直线的斜率s，该斜率的负倒数即为VEC的估计值，即n=-1/s。

基于SST的VEC参数估计

6.2.1损伤量计算

6.2.1.1单级电压造成的损伤量

当施加电压Ui并未造成于试样击穿时，单级电压Ui作用Δtj时间产生的损伤量如公式（3）：

n

DtUijji=(3)

式中：

n——电压耐久性系数（在试验电压范围内视为一常数）；

Dij——电压Ui在Δtj时间内造成的损伤量。

当施加第k级电压（Uk=U0+kΔU）时样品发生击穿，则该级电压下的损伤量Dkj如公式（4）：

n

DtUkjjendk=−(4)

式中：

k——击穿发生时对应的电压级数；

Δtj-end——最后一级电压持续的时间，单位为秒（s）。

6.2.1.2多级电压下的累积损伤量

整个步进应力试验过程中，击穿前所施加的各级电压对样品造成的总累积损伤量D可如公式（5）：

k−1

(5)

D=DDijkj+

i=0

6.2.2VEC参数估计

按照5.3.2所描述试验步骤开展步进电应力试验，针对w组不同试验参数组合[U0，ΔU，Δtj]（i=1，

2，...，w），每组参数需进行m次重复试验，则共需开展w×m次试验。每一次试验可按照6.2.1计算获得

一累积损伤值Dij，最终可以获得一累积损伤矩阵D如公式（6），其维度为w×m。

6

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DDDD111211jm

DDDD

212222jm

D=(6)

DDDi1i2im

DDDDw1w2wjwm

D矩阵的列向量对应不同参数组合的试验结果，矩阵行向量反映相同参数条件下的重复试验数据。

基于步进应力试验理论的基本假设，试样的电压耐久性系数n与失效时的累积损伤量Dc不受参数U0、

ΔU和Δt变化的影响。可通过优化公式（8）的矩阵方差S以确定参数n的最佳估计值，此时对应的方差S

最小。

mw

()D

ijDi

j=1i=1

Di=，D=(7)

mw

2

w

Di

w

DD

ii−=1

Dw

i=1

D

Sstd==i(8)

Dw−1

7直流电压耐久性评定

按照本文件得到的VEC并无法直接用于设备绝缘的参数设计，仅能用于对比两类试样在同样试验

条件下直流电压的耐久能力。需强调的是，仅通过VEC的大小并无法客观对比两类试样的耐久性能力，

还需要结合VE特性图进行综合评判。

如图4所示显示了试样A和试样B的VE特性图对比，在图4a)中，试样2具有更大的电压耐久性系数

（n1<n2），在给定的电压U下，也对应了更长的预期寿命，即t2>t1；因此，当两个试样VE特性图的纵坐

标截距接近时（该值通常与试样的短时击穿电压相关），更大的VEC意味着给定电压下更长的预期寿命；

然而，在图b）中，试样2的电压耐久系数虽然仍然大于试样1，但其VE特性图的纵坐标截距显然小于试

样2，此时在给定电压U下却对应了更短的预期寿命，即t2<t1。

因此，更大的电压耐受系数并不一定代表试样具有更长的预期寿命，还需要结合VE特性图中的纵

坐标截距做出综合判断。

a)试样A的VE特性图b)试样B的VE特性图

图4两种试样的VE特性图对比

此外，实际试样的VE特性并非线性，而是在不同电压区间表现出不同的耐久性系数。如图1所示，

典型VE曲线初始部分为短时低斜率区域，中间部分为斜率陡峭的区域，最后部分趋于水平。在实际应

7

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用中给，通常更关注材料在长期运行下的性能表现。由于电压耐久性试验往往施加高于实际运行电压的

水平，因此所得VEC通常低于在较低电压下可能获得的数值。

考虑到在低电压条件下进行耐久性评估所需时间成本极高、难以实际开展，一般采用提高试验电压

的方式获取VEC值，并据此外推预估材料在低电压等级下的预期寿命。如图4b)所示，若在电压耐久性

试验中发生失效的最高和最低电压分别为Umax和Umin，其对应的电压耐久性系数为n1，使用该系数外推

评估较低电压U2下的寿命时，所得结果t2将小于根据其实际VE特性在U2下对应的真实寿命t2。因此，采

用本文件所述方法对低电压等级下的电压耐受性能进行评估是偏保守的，但仍可作为比较不同材料电

压耐久性能的手段。

图5外推寿命（根据试验VE特性）与实际寿命的差异示意图

8试验报告

为了客观地评定电气聚合物绝缘材料的直流电压耐久特性，应给出试验结果的VEC和D值，予以综合

评价。以及试验报告中应包含VE图，还应包括其他必要的数据和信息，具体包括：

——试样材料类型；

——试样厚度和形状；

——试样的制备工艺（若有）；

——试样的预处理条件（若有）；

——试验的温度及波动情况；

——各项电压耐久性试验的升压速率；

——电极的形状和尺寸；

——试验方法和设备；

——试验参数值；

——对应于不同试验参数下的试样数量；

——各个试验点原始数据；

——其他应记录的信息。

8

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附录A

（资料性）

试验实例

A.1试样、电极和试验回路

试样为厚度0.16mm的低密度交流聚乙烯，按照GB/T1408.1和GB/T1408.2制备，并采用上下均为直

径25mm的柱状电极开展直流下的短时击穿及电压耐久性试验。将试样置于25号矿物油中避免闪络，将

油浴温度控制在20℃。图A.1给出了试验回路、电极和试样的示意图。

4

1

3

2

5

6

图a）试验回路示意图

图b）试验电极和试样

标引序号说明：

1——控制系统；

2——隔离变压器；

3——调压器；

4——高压试验变压器；

5——测试单元；

6——试样。

图A.1试验回路、电极和试样示意图

A.2短时击穿试验

以1kV/s的升压速率升高试样上的直流电压直至击穿，重复该过程20次，以Weibull函数拟合试验数

据，获得特征击穿电压值为Ub=73.8kV，如图A.2所示，其中击穿电压最小值为Ubmin=57kV。

9

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99.9

数据点

99

拟合线

9095%置信区间

P=63.2%

50

P(%)P10

5

1

Ub=73.8kV

50607080

U（kV）

图A.2LDPE薄膜击穿电压的Weibull概率图（d=0.16mm，T=20℃）

A.3恒定电应力试验

按照5.3.2的试验步骤，选择在直流电压50kV、45kV、43kV、40kV、38kV下分别开展恒定电应

力试验，每个电压下重复多次试验。表A.1给出了各个电压下对应的失效时间，图A.3在双对数坐标上展

示了试验电压范围内的VE特性图。按照6.1所述的VEC参数估计方法，可获得该试样的VEC为n=15.21，

累积损伤值D=1.05×1029。从图中可以看出，试验过程中数据分散性较大，采用公式（1）寿命模型拟合

的优度仅为0.882。

表A.1恒定电应力试验数据

恒定电压击穿时间

kVs

1161.8

1931.1

50

1723.3

1837.9

5207.2

1725.9

32905.8

9482.5

45

4165.7

18159.3

8056.1

11584.5

5557

10925.8

436413.3

7616.1

8309.9

89406.4

4045273.1

63690.3

10

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恒定电压击穿时间

kVs

96372.6

41887.4

26196.6

30036.7

9633.6

12593

38

30846.4

98900

153498

42893.2

47.02

实验数据点

44.71按Weibull分布计算的特征寿命

按式（1）模型拟合值

42.55

40.55

U(kV)

38.68R²=0.882

36.95

35.33

33.81

1097298181032202659874162755

L(s)

图A.3恒定电应力试验获得的VE特性图

A.4步进应力试验

按照5.4.3确定U0、ΔU和Δt参数值，实际试验时，分别对参数取整，即U0取34kV、ΔU取2kV。

U0=60%Ubmin=60%×57=34.2(kV)

ΔU=3%Ub=3%×73=2.19（kV）

Δt=300s，1200s，3000s

按照5.4.2开展步进应力试验，表A.2给出了试验数据，按照6.2.2计算电压耐久系数n的最佳估计值为

2828

15.862，对应的累积损伤值Dc上下限分别为8.22×10和4.72×10。

表A.2步进应力试验数据

UkΔtend

Δt(s)k

kVs

4672.16

46275.56

56171.111

300

58124.212

54121.110

545210

11

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UkΔtend

Δt(s)k

kVs

46154.26

44106.55

12005011498

52233.19

48843.77

501006.98

4614006

300050166.28

441089.15

462633.66

12

中华人民共和国能源行业标准

NB/TXXXXX-202X电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定

编制说明

（征求意见稿）

南方电网科学研究院有限责任公司

二〇二五年九月

一、工作简况

（一）任务来源

根据国家能源局综合司2024年下达的能源领域行业标准制修订计划(国能综通科技

[2024]115号)，本项目《电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定》(计划编号为能源20240025)

由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标委会（SAC/TC301）归口并组织起草，由南方电网科学

研究院有限责任公司负责起草，计划完成年限为2026年。

（二）编制背景

随着高压直流输电技术的发展，聚合物绝缘材料已广泛应用于高压直流电缆、直流穿墙套

管直流电容器等高压直流输电设备中,同时也在电网及轨道交通系统中的电力电子器件封装中

起到重要作用。目前，直流电压下的耐久性已经成为了直流绝缘寿命设计中最为关键的问题。

而且，在直流电压作用老化下，聚合物材料表现出的老化失效机理与交流电压老化下不同。现

有测试电压耐久性的方法为GB/T29311-2020《电气绝缘材料和系统交流电压耐久性评定》(等

同采用IEC/TS61251:2015)，按照GB/T29311获得的材料、系统耐久性不能正确反映直流条件

下绝缘寿命设计的真实情况。因此制定聚合物绝缘材料直流电压耐久性评定方法，可为该类材

料的研发与应用提供统一的急需的试验方法标准。针对以上情况，应重点建立适合用于直流电

应力下聚合物材料耐久性评定的试验方法，区别于现有交流电压耐久性评定方法，以准确反映

直流条件下独特的材料老化失效机理。

（三）主要工作过程

1、起草（草案、论证）阶段

自计划下达至2024年年底，牵头起草单位负责开展标准相关数据和市场调研，并进行试

验验证和论证，编写标准草案稿。

2025年1月~5月，由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标委会（SAC/TC301）面向全国

电工设备制造企业、检测认证机构、高校等征集起草工作组单位，并组建起草工作组。

2025年6月，牵头起草单位提出工作组讨论稿。

2025年7月，绝缘评定标委会秘书处组织起草组及各相关单位在江苏省苏州市召开起草

工作组会议，对工作组讨论稿及编制说明进行讨论，通过与会专家的讨论和审议，对工作组讨

论稿提出了具体的修改建议并对标准技术内容进行了完善。

2025年8月，按照工作组会议讨论情况，牵头单位和起草工作组修改和完善了标准草案

稿，形成征求意见稿。

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2、征求意见阶段

2025年9月，以邮件、微信、微信公众号等形式发送征求意见稿和编制说明，面向标委会

委员单位和全社会公开征求意见。

3、审查阶段

4、报批阶段

（三）主要参加单位和工作成员

本标准由南方电网科学研究院有限责任公司、机械工业北京电工技术经济研究所、重庆大

学、西安交通大学、上海交通大学、江苏亨通高压海缆有限公司、中天科技海缆股份有限公司、

宁波东方电缆股份有限公司、……参加起草。

主要成员：XXX

二、标准编制原则和主要技术内容

（一）标准编制原则

本标准编制时遵循以下原则：一是科学性与适用性，基于直流电场下聚合物材料老化的科

学原理和特有失效机理，确保试验方法能真实、有效地反映材料在直流应用场景下的长期性能

与寿命；二是先进性与规范性，借鉴国内外相关研究成果和实践经验，按照标准编写的有关要

求，制定技术先进、程序规范的试验方法，确保测试结果的准确性、可比性和可重复性；三是

前瞻性和开放性，在满足聚合物绝缘材料直流电压耐久性评定的基础上，适当考虑绝缘系统直

流电压耐久性评定方法，为标准未来可能的修订或扩展预留空间。同时，标准编制应关注国际

动态，为参与和引领相关国际标准制定奠定基础。

（二）标准主要技术内容

本文件描述了描述了电气绝缘用聚合物材料直流电压耐久性评定的方法，适用于运行在直

流电压下使用的聚合物材料(例如聚乙烯，聚丙烯，环氧树脂等)的耐久性评定。

标准主要技术内容包括：试验方法(恒定电压法与步进电压法)、VEC的参数估计、直流电

压耐久性评定。

三、主要试验（或验证）情况分析

本文件涉及的试验验证由牵头单位南方电网科学研究院有限责任公司开展，相关科研单位

和用户企业也开展了部分验证试验。具体情况如下：

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（一）实验平台与理论依据

1、重庆大学实验平台

试样选用中石化无添加LDPE粒料，由代工厂批量拉膜制备成约0.16mm厚度的薄膜试

样。将LDPE薄膜剪裁至直径为60mm的圆形试样，并对待测试样进行多点厚度测量，用千分

尺筛选出厚度波动范围在0.158~0.162mm的试样进行实验。试样概貌及厚度筛选如图1所示。

图1试样概貌与厚度筛选

如图2所示，按照GB/T1408.1，选用上下电极均为直径25mm的柱状电极，采用DC耐

压平台（0~100）kV，将试样置于25号矿物油中避免闪络，将油浴温度控制在20℃，在直流

电压下开展各项实验。

（a）电极尺寸

（b）实验平台

图2电极尺寸与实验平台

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2、上海交通大学实验平台

实验采用LDPE制成的厚度为200μm的薄膜试样。为防止在高压下发生沿面闪络的现象，

将薄膜剪成10cm×10cm的形状。使用千分仪厚度计，多次测量薄膜不同点的厚度，选取厚度

均处于200μm±10μm的薄膜进行实验。

电极系统为直径为25mm的柱状黄铜电极，倒角半径为2mm。实验时电极和试样完全浸

没于变压器油中。温度控制在20℃±2℃。升压电路、电极系统以及测试环境如图3、4所示：

图3上海交通大学电极系统

图4上海交通大学高压直流发生系统

3、西安交通大学实验平台

试样采用中石化无添加LDPE制成的厚度0.16mm，边长为10mm的正方形薄膜试样。

对待测试样进行筛选，用千分尺多点进行厚度测量，保证试样厚度在（0.160±0.02）mm之间。

采用电压范围为0~100kV的BDJC-1000kV直流击穿试验仪对试样进行短时直流击穿场

强测试试验和加速电老化试验，如图5所示。

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图5西安交通大学BDJC-1000kV直流击穿试验仪

本文中直流击穿试验所使用的是直径为25mm的柱-柱形电极结构，具有半径为2mm的

倒角边缘，将电极与试样浸泡在25号矿物油，确保整个电极都浸泡在油里防止发生放电。每

个试样测量至少进行八次测量，利用Weibull统计分步法分析测得的数据，计算得到累计击穿

概率为63.2%的本征击穿强度。试验时试样和电极要全部浸没在25号矿物油中。温度保持在

20℃。

4、东方电缆实