《固态变压器铁心用非晶纳米晶合金材料技术要求》

ICS77.140.40

CCSH58

T/CIEP

中国工业环保促进会团体标准

T/XXXXXXX—XXXX

固态变压器铁心用非晶纳米晶合金材料技

术要求

Technicalrequirementsforamorphousnanocrystallinealloymaterialsforsolidstate

transformercores

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国工业环保促进会  发布

T/XXXXXXX—XXXX

目次

前言..................................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4技术要求............................................................................1

化学成分........................................................................1

磁性能..........................................................................2

电性能..........................................................................2

力学性能........................................................................2

外观质量........................................................................2

尺寸偏差........................................................................2

温度稳定性......................................................................3

绝缘性能........................................................................3

5试验方法............................................................................3

化学成分分析....................................................................3

磁性能测试......................................................................3

电性能测试......................................................................3

力学性能测试....................................................................3

外观质量检验....................................................................3

尺寸偏差测量....................................................................4

温度稳定性测试..................................................................4

绝缘性能测试....................................................................4

6检验规则............................................................................4

检验分类........................................................................4

组批规则........................................................................4

抽样方案........................................................................4

判定规则........................................................................5

7标志、包装、运输与贮存..............................................................5

标志............................................................................5

包装............................................................................5

运输............................................................................5

贮存............................................................................5

I

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固态变压器铁心用非晶纳米晶合金材料技术要求

1范围

本文件规定了固态变压器铁心用非晶纳米晶合金带材及铁心组件的技术要求、试验方法、检验规则、

标志、包装、运输与贮存。

本文件适用于额定频率为1Hz～100Hz的固态变压器铁心用非晶纳米晶合金带材及铁心组件，其他

电力电子变换设备铁心用非晶纳米晶合金材料可参照使用。

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/T235金属材料薄板和薄带反复弯曲试验方法

GB/T507绝缘油击穿电压测定法

GB/T1094.3电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙

GB/T1408.1绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验

GB/T1551硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法

GB/T3655用爱泼斯坦方圈测量电工钢带(片)磁性能的方法

GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法

GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

GB/T13012软磁材料直流磁性能的测量方法

GB/T19346.1非晶纳米晶合金测试方法第1部分：环形试样交流磁性能

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

铁心组件coreassembly

由非晶纳米晶合金带材卷绕或叠装后经退火、绝缘处理等工艺制成的固态变压器磁路核心部件。

4技术要求

化学成分

非晶纳米晶合金带材的化学成分应符合表1的规定。

表1化学成分

元素质量分数（%）

Fe70～80

Si4～6

B10～14

Cu0.5～1.0

Nb2～4

其他杂质总和≤0.5

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磁性能

4.2.1中频型材料磁性能

中频型非晶纳米晶合金带材的磁性能应符合表2的规定。

表2磁性能

项目单位指标要求

饱和磁感应强度BsT≥1.2

初始磁导率μi（1kHz,0.01T）H/m≥2×104

最大磁导率μm（1kHz,0.5T）H/m≥1×105

高频损耗P（5kHz,0.2T）W/kg≤15

矫顽力HcA/m≤4

4.2.2高频型材料磁性能

高频型非晶纳米晶合金带材的磁性能应符合表3的规定。

表3磁性能

项目单位指标要求

饱和磁感应强度BsT≥1.1

初始磁导率μi（10kHz,0.01T）H/m≥3×104

最大磁导率μm（10kHz,0.3T）H/m≥1.5×105

高频损耗P（20kHz,0.1T）W/kg≤20

矫顽力HcA/m≤3

电性能

非晶纳米晶合金带材的电阻率不应小于1.2×10-6Ω·m。

力学性能

4.4.1硬度

维氏硬度（HV）应达到900～1100。

4.4.2脆性

带材经退火处理后，应能承受直径为20mm的弯曲试验，无裂纹或断裂现象。

外观质量

4.5.1带材表面

带材表面应光滑、平整，无毛刺、划痕、凹坑、氧化斑点等缺陷，允许存在轻微的轧制痕迹，但不

应影响磁性能和加工性能。

4.5.2铁心组件

铁心组件的表面应清洁、无锈蚀，绝缘涂层应均匀、无破损，铁心接缝处应紧密、无明显间隙，整

体结构应牢固、无松动。

尺寸偏差

4.6.1带材尺寸偏差

非晶纳米晶合金带材的尺寸偏差应符合表4的规定。

表4尺寸偏差

带材厚度（μm）厚度偏差（μm）宽度偏差（mm）

≤20±1±0.2

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带材厚度（μm）厚度偏差（μm）宽度偏差（mm）

20～50±2±0.3

＞50±3±0.5

4.6.2铁心组件尺寸偏差

铁心组件的外形尺寸偏差应符合设计要求，铁心柱的垂直度偏差≤1‰，铁心窗口的对角线偏差≤

2‰。

温度稳定性

非晶纳米晶合金材料在-40℃～120℃温度范围内，磁性能变化率应≤5%；在120℃温度下连续工

作1000h后，高频损耗增加率应≤10%。

绝缘性能

4.8.1带材绝缘涂层

带材表面绝缘涂层的击穿电压应≥50V/μm，涂层厚度应均匀，厚度偏差≤±10%。

4.8.2铁心组件绝缘

铁心组件的绝缘电阻应≥1000MΩ（在室温、相对湿度≤60%条件下测试），铁心对地的工频耐压

应达到2kV/min无击穿、闪络现象。

5试验方法

化学成分分析

采用X射线荧光光谱法（XRF）或电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）进行化学成分分析，

试验方法应符合GB/T4336的规定。

磁性能测试

5.2.1饱和磁感应强度测试

采用冲击法或振动样品磁强计（VSM）测试，试验方法应符合GB/T3655的规定。

5.2.2磁导率测试

采用软磁材料直流磁性能测试装置或交流磁性能测试装置测试，试验方法应符合GB/T13012的规定。

5.2.3高频损耗测试

采用高频磁性能测试系统，在规定的频率和磁感应强度下测试，试验方法应符合GB/T19346.1的规

定。

电性能测试

采用四探针法测试电阻率，试验方法应符合GB/T1551的规定。

力学性能测试

5.4.1硬度测试

采用维氏硬度计测试，试验方法应符合GB/T4340.1的规定。

5.4.2脆性测试

将退火后的带材样品绕在直径为20m的圆柱芯轴上弯曲180°，观察样品表面是否出现裂纹或断裂，

试验方法应符合GB/T235的规定。

外观质量检验

3

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采用目视法检验带材表面和铁心组件的外观质量，必要时可使用放大镜（放大倍数≥10倍）辅助检

验。

尺寸偏差测量

5.6.1带材尺寸测量

采用精度为0.01μm的测厚仪测量带材厚度，采用精度为0.01mm的游标卡尺或卷尺测量带材宽度。

5.6.2铁心组件尺寸测量

采用精度为0.01mm的游标卡尺、卷尺或激光测距仪测量铁心组件的外形尺寸，采用水平仪测量铁

心柱的垂直度，采用对角线测量法测量铁心窗口的对角线偏差。

温度稳定性测试

5.7.1温度范围性能测试

将样品置于高低温试验箱中，分别在-40℃、室温、120℃温度下保温2h后，测试磁性能并计算

变化率。

5.7.2高温老化测试

将样品置于120℃的恒温干燥箱中连续加热1000h，测试老化前后的高频损耗并计算增加率。

绝缘性能测试

5.8.1带材绝缘涂层击穿电压测试

采用绝缘击穿电压测试仪测试，试验方法应符合GB/T1408.1的规定。

5.8.2铁心组件绝缘测试

采用绝缘电阻测试仪测试绝缘电阻，试验方法应符合GB/T507的规定；采用工频耐压试验装置测试

工频耐压，试验方法应符合GB/T1094.3的规定。

6检验规则

检验分类

6.1.1出厂检验

每批产品应进行出厂检验，检验项目包括：

a)带材：化学成分、外观质量、尺寸偏差、；

b)铁心组件：外观质量、尺寸偏差、绝缘电阻、工频耐压。

6.1.2型式检验

6.1.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验：

a)新产品定型或老产品转厂生产时；

b)原材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；

c)正常生产时，每12个月进行一次；

d)产品停产6个月以上恢复生产时；

e)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时。

6.1.2.2型式检验项目包括本文件第4规定的全部技术要求。

组批规则

以同一炉号、同一规格、同一工艺生产的非晶纳米晶合金带材或铁心组件为一批，每批带材的重量

不超过5t，每批铁心组件的数量不超过100台套。

抽样方案

4

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6.3.1带材抽样

从每批带材中随机抽取3卷，每卷截取1m长的样品进行检验。

6.3.2铁心组件抽样

从每批铁心组件中随机抽取5台套进行检验。

判定规则

6.4.1出厂检验判定

出厂检验项目全部合格，