IEC 60674-3-72023 电气用塑料薄膜.第3部分单项材料规范.活页7电气绝缘用氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜标准立项发展报告

电气用塑料薄膜第3部分：单项材料规范活页7：电气绝缘用氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PlasticFilmsforElectricalPurposes-Part3:SpecificationsforIndividualMaterials–Sheet7:Fluoroethylene-propylene(FEP)FilmsUsedforElectricalInsulation摘要随着高压输电、新能源装备、航空航天及轨道交通等领域的快速发展，电气绝缘材料在高电压、高频、高温及恶劣环境条件下的可靠性要求日益严苛。氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜因其优异的介电性能、耐化学腐蚀性、宽温域适应性和低介电损耗，已成为高端电气绝缘系统的关键材料之一。为规范全球范围内FEP薄膜的产品质量与测试方法，国际电工委员会（IEC）于2023年8月18日正式发布IEC60674-3-7:2023标准，替代旧版技术规范，进一步完善了电气用塑料薄膜单项材料标准体系。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及预期实施效益，分析了该标准对促进国际贸易、推动绝缘材料技术进步和保障电气设备安全运行的重要意义，并就标准未来修订方向提出了若干建议。关键词：电气绝缘；塑料薄膜；氟乙烯-丙烯；IEC标准；材料规范；介电性能Keywords:Electricalinsulation;Plasticfilms;Fluoroethylene-propylene(FEP);IECstandard;Materialspecification;Dielectricproperties1引言1.1标准立项背景电气用塑料薄膜是电机、电缆、电容器、变压器等电气设备中不可或缺的绝缘材料，其性能直接影响电气设备的安全性与使用寿命。在众多塑料薄膜材料中，氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜因其独特的分子结构——四氟乙烯与六氟丙烯共聚物——而兼具聚四氟乙烯（PTFE）的优异化学稳定性和可热熔加工的特性，在电气绝缘领域占据着不可替代的地位。IEC60674系列标准是国际电工委员会针对电气用塑料薄膜制定的系列规范，其中第3部分规定了各单项材料的具体技术要求。随着材料科学和测试技术的进步，以及下游应用领域对绝缘材料性能要求的不断提升，原有的FEP薄膜规范已不能完全适应当前产业发展需求。为此，IEC第15技术委员会（固体电绝缘材料）于2020年启动了对该标准的修订工作，历经三年多的讨论与论证，最终形成了IEC60674-3-7:2023版本。1.2标准修订的必要性首先，原标准制定于二十世纪八十年代，其技术指标和试验方法已滞后于当前FEP薄膜的生产工艺水平和应用需求。其次，近年来国内外FEP树脂合成技术、薄膜成型工艺及表面处理技术均取得了显著进步，薄膜的厚度均匀性、电气强度、机械性能等关键指标有了大幅提升，亟需在标准层面予以体现。此外，国际贸易的快速发展要求各国在电气绝缘材料领域采用统一的技术标准，以消除技术壁垒、促进产品流通。IEC60674-3-7:2023的发布正是顺应了这一趋势。2标准编制原则与依据2.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）协调一致原则。在技术内容和结构框架上与IEC60674系列其他部分保持协调，同时注意与ISO、IEEE等相关国际标准的一致性。（2）科学先进原则。充分吸收近年来FEP薄膜材料研究的最新成果和先进的生产工艺技术，确保标准技术指标的先进性和适用性。（3）可操作性原则。试验方法力求简便易行、结果可靠，兼顾生产企业质量控制和用户验收检验的双重需求。（4）安全环保原则。充分考虑材料在电气设备中使用的安全性能要求，关注生产过程和使用过程中的环境保护因素。2.2编制依据本标准依据IECDirectives（ISO/IEC技术工作导则）的相关规定进行编制，参照了以下主要文件：-IEC60674-1:Plasticfilmsforelectricalpurposes-Part1:Definitionsandgeneralrequirements-IEC60674-2:Plasticfilmsforelectricalpurposes-Part2:Methodsoftest-IEC60243:Electricstrengthofinsulatingmaterials-Testmethods-ISO1183:Plastics-Methodsfordeterminingthedensityofnon-cellularplastics3标准主要内容3.1标准适用范围IEC60674-3-7:2023规定了电气绝缘用氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜的分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。该标准适用于由FEP树脂经挤出流延或压延工艺制成的厚度范围为6μm至500μm的薄膜，此类薄膜主要用于电气设备的槽绝缘、相间绝缘、绕组绝缘、电缆绕包绝缘及电容器介质等。3.2材料分类标准根据FEP薄膜的厚度偏差、电气强度等关键性能指标，将产品分为Ⅰ型和Ⅱ型两个等级。其中Ⅰ型为高电气性能型，适用于对绝缘可靠性要求极为苛刻的场合，如核电设备、航空航天电子系统等；Ⅱ型为通用型，适用于一般工业电气设备的绝缘。3.3技术要求标准对FEP薄膜规定了以下主要技术指标：（1）外观质量。薄膜表面应平整、光洁，不允许有气泡、穿孔、皱褶、划痕、杂质等影响使用性能的缺陷存在。（2）尺寸偏差。对薄膜的厚度偏差和宽度偏差作出了明确规定，其中厚度偏差要求控制在标称值的±10%以内（Ⅰ型产品）或±15%以内（Ⅱ型产品）。（3）物理机械性能。包括拉伸强度、断裂伸长率、密度等指标。标准要求FEP薄膜的拉伸强度不低于20MPa，断裂伸长率不低于250%。（4）电气性能。包括电气强度、体积电阻率、介电常数和介质损耗因数等。其中电气强度要求不低于100kV/mm（交流，50Hz，厚度0.1mm），体积电阻率不低于1.0×10¹⁶Ω·cm。（5）热性能。包括熔点范围、热收缩率等指标。FEP薄膜的熔点应处于250℃~270℃范围内，在200℃下热处理30分钟后的热收缩率不超过2.0%。3.4试验方法标准规定了一套完整的试验方法体系，涵盖了外观检验、尺寸测量、力学性能测试、电气性能测试和热性能测试等各个方面。所有试验方法均引用IEC60674-2及相关测试标准，确保测试结果的可比性和再现性。特别值得关注的是，新标准对电气强度的测试条件（电极形式、加压方式、环境条件等）作出了更为精确的规定，以减小不同实验室之间的测试偏差。3.5检验规则标准规定了出厂检验和型式检验的项目、抽样方案和判定规则。出厂检验项目包括外观、厚度、拉伸强度、断裂伸长率、电气强度等；型式检验则涵盖了标准规定的全部技术要求。抽样方案参照ISO2859-1（计数抽样检验程序）执行。4标准主要技术内容分析4.1关键指标的国际比对与日本JISC2319标准和美国ASTMD3368标准相比，IEC60674-3-7:2023在技术指标上体现了一定的先进性。例如，在电气强度方面，IEC标准对Ⅰ型产品的要求高于ASTMD3368中对应级别的要求；在厚度偏差控制方面，IEC标准的公差范围也更为严格。这种与国际主流标准的协调与适度超前，有助于推动全球FEP薄膜产品质量的整体提升。4.2新增技术内容分析相较于前一版本，IEC60674-3-7:2023主要新增和修改了以下技术内容：（1）增加了对薄膜表面粗糙度的参考性规定，为精密电气设备的选材提供了更多维度的参考依据。（2）引入了基于Weibull分布的电气强度数理统计分析方法，使电气强度的评价更加科学合理。（3）针对薄型薄膜（≤25μm）增加了针孔缺陷的检测要求，填补了原标准在此领域的空白。（4）修订了热收缩率的试验条件，将试验温度从原来的180℃提高至200℃，以更真实地反映FEP薄膜在严苛工况下的尺寸稳定性。（5）增加了环保和有害物质限量的要求，与RoHS指令和REACH法规保持协调一致。5标准实施的意义与效益5.1促进贸易便利化IEC60674-3-7:2023作为国际公认的FEP薄膜产品标准，为全球范围内的产品认证和贸易往来提供了统一的技术依据。标准的实施将有效减少重复检测和认证带来的时间和经济成本，促进FEP薄膜在国际贸易中的自由流通。5.2推动行业技术进步新标准中各项技术指标的提升，将引导生产企业不断改进生产工艺、优化配方设计、提升质量控制水平。同时，标准引入的新型试验方法和分析手段，也为企业开展产品研发和质量改进提供了方法论指导。5.3保障电气设备运行安全FEP薄膜作为电气绝缘系统的关键组成部分，其质量可靠性直接关系到电气设备的运行安全。严格统一的技术规范有助于从源头把控材料质量，降低因绝缘材料失效引发的设备故障和安全事故风险，为电力系统、工业设备及消费电子产品的安全运行提供有力保障。5.4支撑战略性新兴产业发展在新能源汽车、光伏发电、风力发电、储能系统等战略性新兴产业中，高性能绝缘薄膜是电机、电池系统、变流器等核心部件的重要材料。IEC60674-3-7:2023的发布为中国制造企业参与国际竞争提供了标准支撑，也为基础研究和应用开发指明了方向。6主要起草单位与工作体系6.1国际电工委员会第15技术委员会（IEC/TC15）IEC60674-3-7:2023由国际电工委员会第15技术委员会（TC15：固体电绝缘材料）归口管理，具体由TC15下属的WG3工作组（薄膜和胶带）负责起草。IEC/TC15成立于1953年，是IEC中历史最悠久的技术委员会之一，负责制定和修订固体电绝缘材料（包括液体和气体以外的绝缘材料）的国际标准。TC15的秘书处目前由意大利承担（CEI），主席来自德国。TC15的工作范围涵盖电气绝缘用聚合物材料、复合材料、薄膜、胶带、层压制品、浸渍材料及各类绝缘零部件的术语定义、分类体系、性能要求和试验方法。我国是IEC/TC15的积极成员（P成员），目前由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会（SAC/TC301）对口负责参与其国际标准化工作。中国在FEP薄膜领域的产量已占全球总产量的50%以上，在国际标准制定中的话语权和影响力也在持续增强。6.2标准编制主要参与单位本标准的编制工作汇聚了全球范围内FEP薄膜领域的主要生产企业、检测机构、科研院所和终端用户。主要的参与单位包括：-美国杜邦公司（Chemours）：作为Teflon™FEP品牌的创始者和全球最大的FEP树脂供应商之一，在标准制定过程中提供了大量材料性能数据和加工工艺方面的技术支持。-日本大金工业株式会社（DaikinIndustries）：全球领先的氟化学品制造商，其NEOFLON™FEP产品广泛应用于电气绝缘领域，为标准的编制贡献了丰富的应用经验。-中国浙江巨化股份有限公司：中国最大的氟化工企业之一，国内FEP薄膜的主要生产商，作为中国代表团成员参与了多项技术指标的论证工作。-德国西门子公司（SiemensAG）：作为大型电气设备制造商，从终端用户角度对标准的实用性和可操作性提出了建设性意见。-意大利ChR.I.S.（CentroRicercheeInnovazionesuiSistemi）：长期从事绝缘材料研究的独立研究机构，承担了多项标准的验证试验工作。6.3中国参与及采标情况中国作为IEC的正式成员，积极参与了IEC60674-3-7:2023的制定工作。国内对口单位为中国电器工业协会绝缘材料分会和全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会。在标准的制定过程中，中国专家结合国内FEP薄膜产业的实际发展水平和技术特点，就厚度公差、电气强度测试条件等技术条款提出了多项修改意见并被采纳。根据国家标准化管理委员会的计划，该标准将尽快转化为国家标准（采用IDT（等同采用）或MOD（修改采用）方式），以指导国内相关企业的生产和贸易活动。预计对应的国家标准版本将在2024至2025年间发布实施。7结论与展望7.1结论IEC60674-3-7:2023《电气用塑料薄膜第3部分：单项材料规范活页7：电气绝缘用氟乙烯-丙烯（FEP）薄膜》的发布实施，是国际电气绝缘材料标准化工作的一项重要成果。该标准在继承原版标准科学合理内容的基础上，充分吸收近年来FEP薄膜材料研发、生产及应用领域的最新成果，对技术指标体系进行了全面优化和升级，为全球范围内FEP薄膜产品的生产制造、质量检验和贸易认证提供了科学、统一、可操作的技术依据。该标准体现了以下主要特点：一是技术指标科学合理，兼顾了先进性和可行性；二是试验方法严谨规范，注重测试结果的可比性；三是标准结构清晰完整，便于使用和实施；四是与国际法规和行业发展需求紧密衔接，具有鲜明的时代特征。7.2展望展望未来，IEC60674-3-7:2023的实施将面临新的机遇与挑战：（1）随着5G通信、人工智能、新能源等新兴技术的快速发展，对高性能绝缘薄膜的需求将持续增长。FEP薄膜在介电性能、耐温等级和尺寸稳定性等方面的优势将得到更广泛的应用，标准的指导作用也将日益凸显。（2）纳米复合技术、多层共挤技术、表面改性技术等新工艺的不断涌现，可能催生更高性能的新型FEP薄膜产品，未来标准的修订应密切关注这些技术进展，适时纳入新的技术要求和试验方法。（3）绿色制造和循环经济理念的深入推广，将对FEP薄膜的可回收性和环境友好性提出更高要求。下一轮标准修订中，生命周期评价（LCA）指标和环境声明要求有望成为新的技术内容。（4）随着IEC60674系列标准体系不断完善，各部分之间的协调性和配套性将进一步增强。建议标准使用者密切关注系列标准中其他部分的修订动态，确保对标准体系的整体理解和正确实施。（5）中国作为全球最大的FEP薄膜生产基地和消费市场，应进一步加强在IEC/TC15框架下的参与力度，积极贡献中国方案和中国智慧，在国际标准化治理中发挥更大作用。参考文献[1]IEC60674-3-7:2023,Plasticfilmsforelectricalpurposes-Part3:Specificationsforindividualmaterials