IEC 601122025 CMV 固体绝缘材料耐腐蚀性和比较跟踪指数的测定方法标准立项发展报告

固体绝缘材料耐腐蚀性和比较跟踪指数的测定方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MethodfortheDeterminationoftheProofandtheComparativeTrackingIndicesofSolidInsulatingMaterials摘要随着电力设备向高压化、小型化和高可靠性方向发展，固体绝缘材料在潮湿、污染及电场协同作用下的耐电痕化性能已成为制约设备安全运行的关键因素。跟踪击穿（TrackingBreakdown）是导致绝缘失效的主要机理之一，其评定依赖于耐腐蚀性（ProofTrackingIndex,PTI）和比较跟踪指数（ComparativeTrackingIndex,CTI）两项核心参数。国际电工委员会（IEC）于2025年6月23日正式发布IEC60112:2025CMV标准，替代既往版本，对固体绝缘材料耐腐蚀性和比较跟踪指数的测定方法进行了系统修订。本报告全面梳理了该标准的立项背景、适用范围、方法原理、主要技术变化及行业影响。报告指出，新版标准在试验电压分档、电极系统校准、溶液滴加参数及判据一致性等方面作出重要更新，进一步提升了试验方法的precision和repeatability，并与IEC60664-1等系统-level绝缘配合标准形成更紧密的衔接。本报告旨在为绝缘材料制造企业、电气设备设计人员、检测认证机构及标准化工作者提供权威参考，助力行业准确把握国际标准的最新动态与实施要点。关键词固体绝缘材料；比较跟踪指数；耐腐蚀性；电痕化；IEC标准；绝缘配合；标准化KeywordsSolidinsulatingmaterials;ComparativeTrackingIndex(CTI);ProofTrackingIndex(PTI);Tracking;IECStandard;Insulationcoordination;Standardization一、引言1.1标准立项背景固体绝缘材料在电气设备中承担着电气隔离和机械支撑的双重功能。在潮湿、污染（如灰尘、盐雾、化学沉积物）与电场应力的共同作用下，绝缘材料表面会形成导电通道，进而引发局部放电、碳化乃至完全击穿，这种现象称为电痕化（Tracking）。电痕化失效是低压电器、连接器、印制电路板、继电器等产品绝缘系统中最常见的失效模式之一，严重影响设备的安全性与使用寿命。为定量评价材料抵抗电痕化的能力，国际电工委员会（IEC）于20世纪60年代启动了IEC60112标准的制定工作，首次确立了比较跟踪指数（CTI）和耐腐蚀性（PTI）的测定方法。历经数十年发展，该标准已成为全球绝缘材料电痕化性能评价的基准方法，被IEC60664-1《低压系统内设备的绝缘配合》等系统性标准直接引用，广泛应用于材料筛选、质量控制和产品设计验证。1.2修订必要性分析随着新能源、高压直流输电、电动汽车、高频电子设备等新兴领域的快速发展，绝缘材料面临的工作环境日益严苛——电压等级更高、环境湿度更大、污染程度更严重。与此同时，新型绝缘材料（如高性能工程塑料、纳米复合绝缘材料、生物基高分子材料）不断涌现，对试验方法的适用性和分辨率提出了更高要求。此外，国际实验室间比对测试（Inter-laboratoryComparison）结果揭示，不同实验室在采用原版IEC60112进行测试时，试验结果存在一定离散性，主要源于电极磨损状态差异、滴液系统流量控制偏差、试样表面处理不一致等因素。这些问题的存在削弱了试验结果的可比性和复现性，迫切需要通过标准修订加以解决。在此背景下，IEC第15技术委员会（IEC/TC15“固体电绝缘材料”）启动了本标准的系统性修订工作，历经多轮国际研讨与草案审议，最终形成IEC60112:2025CMV版并向全球发布。二、标准范围与定位2.1适用范围IEC60112:2025CMV规定了固体绝缘材料耐腐蚀性和比较跟踪指数的测定方法，适用于电工电子产品中使用的各类固体绝缘材料，包括但不限于：-热塑性塑料和热固性塑料；-层压制品（如覆铜箔层压板）；-橡胶及弹性体材料；-玻璃纤维增强复合材料；-涂覆绝缘层及绝缘薄片材料。标准规定的试验方法适用于评估材料在潮湿污染条件下的耐电痕化性能，试验结果可作为材料比较、质量控制和设计选型的依据。2.2标准的定位与作用IEC60112:2025CMV属于方法标准（MethodStandard），其核心定位在于提供统一、可重复的试验程序，以实现不同材料、不同实验室间试验结果的有效比较。该标准是绝缘配合体系（InsulationCoordinationSystem）的基石性文件之一，其所测定的CTI值直接决定材料在电气设备中适用的爬电距离等级（MaterialGroupⅠ/Ⅱ/Ⅲa/Ⅲb），对产品安全设计和合规认证具有重要指导意义。三、方法原理与关键技术3.1试验原理概述本标准的试验原理基于在受控条件下对固体绝缘材料表面施加电压滴加电解液，模拟实际运行中污染潮湿环境对绝缘表面的侵蚀作用。试验过程中，规定浓度的氯化铵溶液以一定速率滴加至水平放置的试样表面，两枚对称布置的铂金电极间施加连续可调的交流试验电压。随着电解液滴的蒸发和材料表面的局部放电，材料表面逐渐形成碳化导电通道，最终导致漏电起痕（LeakageTracking）和击穿。通过规定判据（通常为试样表面形成持续超过2A的过流并维持规定时间，或试样完全烧穿），记录击穿前所承受的最大电压值，据此确定材料的比较跟踪指数（CTI）和耐腐蚀性（PTI）。3.2核心试验条件（1）电极系统。标准规定采用铂金（纯度≥99.9%）材质的对向电极对，电极截面尺寸为5mm×2mm，端面磨削成30°斜面，以确保电极与试样表面稳定可靠的接触。端面边缘曲率半径不超过0.1mm，以避免尖端放电对试验结果的干扰。（2）电解液系统。标准规定采用氯化铵（NH₄Cl）水溶液作为标准试验溶液，溶液浓度根据试验电压水平分为A液（0.1%，适用于较高电压试验）与B液（0.1%，适用于较低电压试验）两种规格。溶液电阻率须控制在规定范围内（通常为3.95±0.05Ω·m，25℃），以保证试验结果的可靠性。滴液系统须保证每滴滴液体积为20⁺³/₀mm³，滴液间距为30±5s，滴液高度为30-40mm。（3）试验电压。标准覆盖的试验电压范围为100V至600V，推荐优先选用的电压等级包括：100V、125V、175V、200V、250W、275V、300V、325V、350V、375V、400V、425V、450V、475V、500V、550V、600V。试验电压的准确性对CTI测定结果影响显著，标准要求电压偏差不超过±2%。3.3试验程序与判定试验通常从预选电压开始，按规定电压增量（通常为25V）逐级进行，直至确定材料在规定的50滴滴液内不发生击穿的最高电压值。每一电压等级的试验须采用新的试样表面，至少进行5次平行试验以确保统计可靠性。判定准则：若试样在规定的滴液次数内发生持续电流超过0.5A并持续2s以上的情况，则判定为击穿；若在规定的滴液次数内未发生击穿，则判定为通过该电压等级。CTI值取5次平行试验均能通过的最高电压值，PTI值则定义为在特定电压（通常为175V或更高）下通过50滴滴液试验而不发生击穿的性能指标。四、IEC60112:2025CMV主要技术变化与前一版本相比，IEC60112:2025CMV在以下方面实现了显著的技术更新：4.1试验电压分级体系的优化新版标准对试验电压推荐序列进行了优化调整，增设了部分中间电压等级（如425V、475V），使CTI测定结果的精度更高，增强了标准对高CTI值材料（如CTI≥600V的增强型材料）的分辨能力。同时，新增了对试验电压波形的明确规定，要求电压波形畸变率不超过5%，以减小谐波分量对电痕化进程的影响。4.2电极系统的校准与维护要求针对电极磨损影响试验结果的突出问题，新版标准显著加强了对电极系统校准和维护的规范性要求。新增了电极端面几何尺寸的定期检验程序、铂金电极表面污染状态的目视检查标准、以及电极更换周期的推荐指南。同时，增加了对电极施加压力（通常为1.0N±0.05N）的验证要求，确保电极与试样表面之间具有良好的电接触一致性。4.3滴液系统的精确控制新版标准对滴液系统的流量和滴液间隔提出了更严格的允差要求，将滴液体积允差由原来的+5/₀mm³收紧至+3/₀mm³，滴液间隔允差由±10s收紧至±5s。此外，增加了对滴液针头温度控制的建议要求，以减小环境温度变化对电解液电导率的影响。4.4试验结果判据的统一化为提升不同实验室间测试结果的可比性，新版标准对击穿判据进行了统一和细化。明确规定击穿判定采用“过流持续时间”与“试验电压跌落幅度”双维判据，消除了原版本在击穿判定上的主观性。同时，新增了试验结果报告中应记录的最低信息清单（包括环境温湿度、电极状态、滴液系统校准记录等），增强了试验过程的可追溯性和数据完整性。4.5新增附录与资料性内容新版标准新增了以下资料性附录：附录A——试验结果的不确定度评定指南；附录B——不同污染等级下CTI与爬电距离的映射关系示例；附录C——常见绝缘材料的典型CTI参考值。这些附录对于帮助使用者正确理解和应用试验结果具有重要的实用价值。五、标准适用性与行业影响5.1对绝缘材料制造企业的影响对于绝缘材料的生产制造商而言，IEC60112:2025CMV的发布意味着材料质控标准和产品数据手册中CTI/PTI指标的更新。材料制造商须据此调整内部质量控制程序，更新试验设备和校准规范，确保所声明的CTI值符合新版标准的测试条件。特别是对于CTI值处于等级边界（如175V、250V、400V等）的材料，新版标准更为严格的试验条件可能导致CTI测试值发生变化，进而影响材料在IEC60664-1中的材料分组认定（MaterialGroup），需引起足够重视。5.2对电气设备设计人员的影响比较跟踪指数（CTI）是电气设备爬电距离设计的基础输入参数。设计人员须关注新版标准对CTI值的潜在影响，在选取材料和确定爬电距离时留有合理裕度。特别是对于污染等级较高的应用场景（如户外设备、工业控制设备），建议设计人员获取按新版标准测试的CTI数据，更准确地评估绝缘系统在实际服役条件下的安全裕度。5.3对检测认证机构的影响IEC60112:2025CMV对试验设备的精度、校准程序和数据记录提出了更为详细的要求，检测认证机构须尽快完成试验设备的升级改造、作业指导书的修订和人员培训。同时，由于新版标准对试验结果的离散性控制提出了更高要求，实验室间的比对测试和能力验证活动的重要性进一步凸显。建议检测机构建立与本标准相适应的测量不确定度评估体系，以支撑检测结果的可靠性和国际互认。5.4对标准化体系的联动作用IEC60112:2025CMV的实施将辐射影响一系列引用该标准的上下游标准，包括但不限于：-IEC60664-1《低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验》；-IEC60216《电绝缘材料耐热性评价指南》系列标准；-IEC60335-1《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》；-IEC60950-1/62368-1《音视频、信息技术和通信技术设备的安全要求》；-UL746A（美国保险商实验室聚合物材料短期性能评价标准）。相关标准化技术委员会需关注IEC60112:2025CMV的技术变化对上述引用标准的联动影响，适时启动相应标准的修订或发布解释性文件，以确保标准体系的协同一致。六、主要参与单位介绍——国际电工委员会第15技术委员会（IEC/TC15）IEC/TC15（固体电绝缘材料技术委员会）是本标准制修订工作的归口技术委员会，负责固体电绝缘材料相关国际标准的制修订和维护工作。该技术委员会成立于20世纪50年代初，秘书处长期由意大利电工委员会（CEI）承担。TC15的工作范围涵盖固体电绝缘材料的分类、性能试验方法、耐久性评价及设计应用指南，其发布的标准构成了国际电气绝缘材料标准体系的核心框架。IEC/TC15的成员体系由各国家委员会指派的专家代表组成，同时吸纳了大量来自学术机构、研究所以及ABB、西门子、杜邦、陶氏化学等跨国企业的技术专家参与。TC15下设多个工作组（WorkingGroup）和项目组（ProjectTeam），本标准由WG2“电气性能试验方法工作组”主要负责起草。WG2汇聚了来自全球绝缘材料研究领域的顶尖专家，涵盖了材料科学、高电压工程、电化学和计量科学等多学科背景，保证了标准修订工作的科学性和权威性。在本标准的修订过程中，各国家委员会积极提交试验数据和修订建议。德国、日本、美国、中国等主要成员国的国家委员会在电极系统设计验证、电解液配方的稳定性研究、以及实验室比对试验（RoundRobinTest）等关键环节贡献了大量实验数据和技术方案，为标准的科学修订提供了坚实的技术支撑。七、结论与展望7.1结论IEC60112:2025CMV的发布是固体绝缘材料电痕化测试领域的一项重要标准化成果。该版本在试验电压分级、电极系统校准、滴液控制精度、击穿判据统一化和结果报告规范等方面实现了系统性的技术升级，显著提升了CTI和PTI测试方法的precision、repeatability与inter-laboratorycomparability。新版标准的实施将有助于：-提升绝缘材料质量评价的科学性和一致性；-增强不同实验室间测试结果的可比性与互认程度；-促进绝缘配合标准体系的协调统一；-有力支撑电气设备安全设计与合规认证工作。7.2展望展望未来，随着新能源装备、高压直流系统、高频电力电子变换器等