GBT 27749-2026 浸渍用绝缘树脂和漆耐热性试验规程 电气击穿法标准立项发展报告

浸渍用绝缘树脂和漆耐热性试验规程电气击穿法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TestProcedureforThermalEnduranceofImpregnatingInsulatingResinsandVarnishes—ElectricalBreakdownMethod摘要耐热性是绝缘材料最重要的性能指标之一，直接决定电气设备的设计寿命与运行可靠性。浸渍用绝缘树脂和漆作为电机、变压器等电气设备制造与维修中的关键浸渍材料，其耐热等级的准确评定对设备安全至关重要。然而，现行相关标准在试样制备、老化条件和电气击穿判据等方面存在技术滞后，难以覆盖聚酯亚胺、有机硅等新型浸渍树脂的测试需求，也未能与国际通用的热耐久性评定程序完全接轨。本报告针对GB/T27749-2026《浸渍用绝缘树脂和漆耐热性试验规程电气击穿法》的修订立项展开系统论述。报告首先分析了国内外相关标准的发展现状，指出现行标准在技术内容上的不足与修订的必要性；继而明确了本标准的适用范围、修订原则和技术路线，重点阐述了以电气击穿为失效判据的热老化试验方法、试样制备要求和长期老化试验程序等核心技术内容的更新方案；最后对标准的预期效益进行了评估。本标准的修订将进一步完善我国绝缘材料热耐久性评价标准体系，为电气设备的安全可靠运行和新型绝缘材料的推广应用提供有力的技术支撑。关键词：浸渍树脂；绝缘漆；耐热性；电气击穿法；热老化；标准修订；绝缘材料AbstractThermalenduranceisoneofthemostimportantperformanceindicatorsofinsulatingmaterials,directlydeterminingthedesignlifeandoperationalreliabilityofelectricalequipment.Impregnatinginsulatingresinsandvarnishes,ascriticalimpregnatingmaterialsinthemanufactureandmaintenanceofmotors,transformers,andotherelectricalequipment,requireaccuratethermalclassevaluationtoensureequipmentsafety.However,thecurrentrelevantstandardsexhibittechnicallagintermsofspecimenpreparation,agingconditions,andelectricalbreakdowncriteria,makingitdifficulttocoverthetestingrequirementsofnewimpregnatingresinssuchaspolyester-imideandsilicone,andfailingtofullyalignwithinternationallyacceptedthermalenduranceevaluationprocedures.ThisreportpresentsasystematicdiscussionontherevisionprojectofGB/T27749-2026"TestProcedureforThermalEnduranceofImpregnatingInsulatingResinsandVarnishes—ElectricalBreakdownMethod."Thereportfirstanalyzesthedevelopmentstatusofrelevantdomesticandinternationalstandards,identifyingthedeficienciesofcurrentstandardsandthenecessityofrevision.Itthenclarifiesthescope,revisionprinciples,andtechnicalapproachofthisstandard,withemphasisontheupdatedtechnicalcontentsincludingthethermalagingtestmethodusingelectricalbreakdownasthefailurecriterion,specimenpreparationrequirements,andlong-termagingtestprocedures.Finally,theexpectedbenefitsofthestandardareevaluated.TherevisionofthisstandardwillfurtherimproveChina'sstandardsystemforthermalenduranceevaluationofinsulatingmaterials,providingstrongtechnicalsupportforthesafeandreliableoperationofelectricalequipmentandthepromotionandapplicationofnewinsulatingmaterials.Keywords:impregnatingresin;insulatingvarnish;thermalendurance;electricalbreakdownmethod;thermalaging;standardrevision;insulatingmaterials1引言1.1研究背景绝缘材料是电气设备中保障安全运行和决定使用寿命的关键基础材料。随着我国电力工业的快速发展和“双碳”战略的深入实施，高效电机、新能源发电装备、轨道交通牵引系统等对绝缘系统的可靠性提出了更高要求。在所有绝缘材料性能中，耐热性是最为关键的评价维度——它不仅决定绝缘材料的温度等级归属，更直接影响电气设备的设计裕度和运行寿命预期。浸渍用绝缘树脂和漆广泛应用于电机绕组、变压器线圈等电气设备的绝缘处理工序，通过浸渍固化形成完整的绝缘整体，填充绕组空隙、提高导热性能、增强机械强度和介电性能。此类材料的耐热性能直接关联设备的绝缘系统寿命，因此建立科学、统一的耐热性试验方法标准，具有重要的工程实践意义。长期以来，我国在绝缘材料耐热性评定方面主要采用“常规热老化法”结合性能终点判据的路线。其中以电气击穿作为失效判据的方法，因测试结果灵敏度高、对绝缘失效表征直接，被国内外广泛采用。然而，随着材料技术的发展和测试理念的进步，原有标准在试样制备、老化条件设置和数据处理方法等方面已难以全面覆盖快速发展的材料品种和试验需求。1.2标准基本信息本标准编号为GB/T27749-2026，名称为《浸渍用绝缘树脂和漆耐热性试验规程电气击穿法》，属于国家标准（推荐性），分类号为“绝缘材料综合”，由全国绝缘材料标准化技术委员会（SAC/TC51）归口管理。标准于2026年7月30日发布，将于2027年2月1日正式实施。标准目前状态为“未生效”。本标准的发布将替代原有的同编号早期版本，构成现行有效的绝缘材料热耐久性评价方法标准。1.3报告目的本报告旨在系统梳理GB/T27749-2026修订立项的背景、依据、核心技术内容和预期效益，为标准化管理部门、行业企业及相关技术机构提供决策参考，同时为标准的宣贯实施和后续改进提供文献支持。2国内外相关标准发展现状与趋势分析2.1国际标准发展现状在国际电工委员会（IEC）标准体系中，电气绝缘材料的耐热性评定已形成较为完整的方法论框架。IEC60216《电气绝缘材料耐热性》系列标准是国际上最具权威性的热耐久性评价标准，该系列标准首次发布于20世纪60年代末期，历经多次修订，目前已形成包含通则、老化烘箱选择、老化程序、试验结果计算等在内的完整标准族。其中IEC60216-1规定了热老化试验的基本原则和程序框架，IEC60216-2规定了老化烘箱的选择与校准要求，IEC60216-4给出了热老化数据的统计分析方法和寿命曲线构建的数学框架。IEC60216-5则专门针对相对温度指数（RTI）的测定方法进行了规定。在方法学层面，国际标准的核心技术思路为：通过在不同温度下开展加速热老化试验，以特定性能（如电气击穿强度、拉伸强度等）下降至预设终点值所需的时长为“热寿命”，再依据阿伦尼乌斯（Arrhenius）方程建立热寿命与温度之间的线性关系，外推获得材料在某一目标温度下的预期使用寿命或求取相对温度指数。其中，IEC60216-5将“温度指数（TI）”和“相对温度指数（RTI）”作为两种基本的耐热性表达参数。在具体应用层面，IEC60464《电气用浸渍漆》系列标准对浸渍漆的性能要求和试验方法进行了规定，其中涉及耐热性试验的内容与IEC60216形成了技术衔接。值得关注的是，IEC60216系列在近年的修订中不断强化了以下几个方面的技术要求：一是统计分析方法的精细化，引入了更严格的置信区间计算和异常值剔除规则；二是老化终点判据的多样化，允许根据材料使用场景选择适用的失效终点；三是试样制备标准化程度的提高，以减少因试样差异引入的试验误差。2.2国内标准发展现状我国绝缘材料耐热性试验方法的标准化工作起步于20世纪80年代。早期的标准主要参照前苏联标准体系，后逐渐转向采用IEC标准体系。我国目前涉及浸渍用绝缘树脂和漆耐热性评定的标准主要包括以下几个层面：一是基础方法标准，如GB/T11026系列《电气绝缘材料耐热性》，该系列标准等同采用IEC60216系列标准，构成了我国绝缘材料热老化试验的方法基础；二是产品标准，如GB/T11021《电气绝缘耐热性和表示方法》，规定了绝缘材料耐热等级的划分与表示方法；三是本报告所述的GB/T27749标准，该标准专门针对浸渍用绝缘树脂和漆的耐热性试验进行了规定。GB/T27749标准首次发布于2011年，其技术内容主要参照了IEC60216系列中关于以击穿电压为终点性能指标的热老化试验方法，并结合了当时国内浸渍树脂和漆产品的技术特点。该标准的实施为国内绝缘材料制造企业、检测机构和用户单位提供了统一的试验依据，在规范市场秩序、保障电气设备绝缘可靠性方面发挥了积极作用。2.3现行标准存在的问题及修订必要性分析随着材料技术和测试方法的发展，现行GB/T27749-2011版本在实际应用过程中逐渐暴露出如下问题：（1）技术内容滞后于材料发展需求。近年来，以少溶剂或无溶剂浸渍树脂、水性浸渍漆、纳米改性浸渍树脂等为代表的新型浸渍材料不断涌现。这些新型材料的固化机理、热降解行为与传统材料存在显著差异，原有标准中规定的试样制备方法和老化程序难以适应这些材料的测试要求。（2）与IEC标准体系的协调性不足。IEC60216系列标准在近年进行了系统性修订，在热老化试验的数据处理、终点判据和时间/温度点的选择策略等方面引入了新的方法论成果。而现行GB/T27749-2011的技术内容主要基于IEC早期版本，与新版IEC标准的协调性存在差距，不利于我国绝缘材料测试结果与国际间的互认。（3）试样制备与涂覆工艺的规定不够精细。浸渍漆和树脂的成膜质量直接影响击穿电压测试结果的分散性。现行标准中关于试样基材选择、涂层厚度控制、固化程序等内容的规定较为原则化，导致不同实验室之间的测试结果可比性不足。（4）统计分析方法的精确度有待提高。现行标准中热寿命数据的回归分析和外推方法较为简化，对于数据异常值处理和置信区间估计的规定不够细致，影响耐热性评定结果的可靠性。（5）环境适应性考虑不足。随着电气设备应用场景的多元化，绝缘材料在实际服役过程中可能同时承受热、电、机械振动、潮湿等多因子联合作用，单纯的热老化试验已难以全面反映材料在实际工况下的老化行为。综合上述情况，对GB/T27749进行系统性修订具有充分的必要性和紧迫性。本次修订旨在解决上述技术问题，使标准更好地适应行业发展和国际接轨的需求。本次修订将主要遵循以下原则：一是保持与IEC60216系列标准的协调一致，积极采纳国际最新方法学成果；二是兼顾国内浸渍材料产品的技术特点和使用需求，合理确定技术指标；三是注重标准的可操作性，既要保证试验方法的科学严谨，也需兼顾试验实施的可行性和经济性。3标准主要技术内容3.1标准的适用范围本标准规定了以电气击穿法测定浸渍用绝缘树脂和漆耐热性的试验原理、试验装置、试样制备、老化程序、终点判据和结果评定方法。本标准适用于需要评定耐热等级的浸渍用绝缘树脂和绝缘漆，包括有溶剂浸渍漆、无溶剂浸渍树脂、水性浸渍漆等各类品种。标准所规定的试验方法以电气击穿强度作为热老化的终点性能指标，通过在不同温度下的加速老化试验外推材料的耐热寿命。对于含有增强填料或改性组分的浸渍材料，如纳米改性浸渍树脂、耐电晕浸渍漆等，若其涂层能形成均匀致密的绝缘薄层，在试样制备条件能够满足本标准要求时，亦可参照执行。3.2主要技术路线本标准的修订建立在以下技术路线的基础上：以阿伦尼乌斯方程为理论基础，采用“多温度点等温老化—周期检测—终点寿命确定—最小二乘法线性回归—外推或内插求取温度指数”的总体试验架构。具体而言，试样在至少三个温度水平下进行强制通风恒温老化，老化温度点的选取应使预估寿命分布在一个合理的时间区间内（通常为100h至5000h）。到达预定老化时间后，从老化烘箱中取出规定数量的试样，冷却至室温后进行电气击穿强度测试，记录击穿电压值。当试样击穿电压的算术平均值降至初始值的设定百分比（通常为50%）时，判定该组试样在该温度下达到寿命终点。试验持续到该温度水平的所有试样均达到终点或老化时间超过预定上限时结束。3.3电气击穿法的技术原理电气击穿法是利用绝缘材料在电场作用下丧失绝缘性能的临界现象作为老化终点判据的方法。其物理基础在于：绝缘材料在热氧老化过程中发生分子链断裂、交联度变化、低分子产物挥发等化学和物理变化，导致材料的介电强度逐渐下降。当材料内部产生贯穿性导电通道或局部击穿缺陷时，击穿电压值将显著下降。相较于其他性能终点指标（如质量损失、拉伸强度下降等），电气击穿法对绝缘材料的结构劣化更为敏感，且击穿电压的测试结果直接反映材料的绝缘性能，与工程应用的相关性更高。因此，电气击穿法被广泛用于电机、电器浸渍绝缘材料的耐热性评定。3.4试样制备与涂覆要求试样制备是影响电气击穿法测试结果的关键环节。涂层厚度、均匀性、固化程度、气泡含量等因素均可能对击穿电压的测试结果产生显著影响。标准对试验基材的选择与处理作出了明确规定，推荐采用符合规定尺寸的黄铜板或不锈钢板作为涂层基材。基材表面需经过脱脂、清洗和干燥处理，以确保涂层与基材之间有良好的附着力。涂层涂覆采用浸涂、刷涂或刮涂方式，推荐的涂层固化后厚度为0.05 mm～0.15 mm，并应使用精度不低于2 μm的测厚仪在多个测量点进行厚度测量。方差过大的试样应予以舍弃。固化程序应参照材料制造商推荐的固化条件，并在报告中注明实际固化工艺参数。为保证测试结果的对比性，每批次试样建议不少于10个平行样，并在同一条件下制备。3.5老化试验条件与终点判据老化温度点的选择应保证各温度点的寿命数据在阿伦尼乌斯图上具有良好的线性分布。一般建议选取3～4个温度点，相邻温度点的间隔通常为10～20 K。最高温度点的平均寿命不宜短于100 h，最低温度点的平均寿命不宜短于2000 h。终点判据采用击穿电压保持率的方法，即以未老化试样在室温下测得的初始击穿电压值为基准，当老化后试样的平均击穿电压下降至初始值的50%时判定达到寿命终点。3.6试验结果的计算与评定热寿命数据的处理是确定材料耐热等级的核心步骤。依据阿伦尼乌斯方程，热寿命对数和热力学温度的倒数之间存在线性关系。标准中给出了最小二乘线性回归的计算方法、相关系数的检验要求以及置信区间的计算方法。在获得寿命—温度回归方程后，可据此计算材料在指定温度下的预期寿命或求取对应参考温度的温度指数（TI）。4标准主要修订内容本次修订在保留原标准主体框架和技术路线的基础上，主要进行了以下几个方面的内容更新：4.1术语和定义的完善根据GB/T11026系列标准中的最新术语体系，结合本标准的具体特点，对各相关术语定义进行了重新梳理和必要的补充，增加了“终点性能值”“寿命终点”等的定义与解释。4.2试样制备与涂覆工艺的细化针对新型浸渍材料的特点，对试样的基材选择、涂层厚度控制、干燥和固化条件等方面进行了更为详细的规定，同时增加了高粘度浸渍树脂在涂覆过程中的工艺要求和操作指导。4.3电气击穿测试条件的具体化对电气击穿测试所采用的电极类型、升压速率和测试环境条件进行了更明确的规定，以减小不同试验室间可能出现的偏差。4.4统计分析方法精确度的提升在热寿命回归计算中引入了更严格的统计处理方法，增加离群值剔除和回归方差分析的规定，对置信区间的计算方法和表示方式作出了更详细的要求。5主要起草单位5.1起草单位概况及技术优势本标准由全国绝缘材料标准化技术委员会（SAC/TC51）组织修订，主要起草单位包括桂林电器科学研究院有限公司、中国机械工业集团有限公司、上海电缆研究所有限公司等。其中，桂林电器科学研究院有限公司是核心起草单位，在绝缘材料研究与标准化领域拥有数十年的深厚积累。桂林电器科学研究院有限公司（以下简称“桂林电科院”）前身为第一机械工业部电器科学研究院，长期承担电工绝缘材料的应用基础研究和共性技术开发任务，是全国绝缘材料标准化技术委员会秘书处挂靠单位之一。院内在绝缘材料老化机理、寿命