【国家标准(GB)】 液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量

ICS 29.035.99
中华人民共和国国家标准
GB/T5654-2007/IEC60247:2004
代警GB/T5654-1985
液体绝缘材料
相对电容率、介质损耗因数
和直流电阻率的测量
Insulating liquids-
Measurement of relative permittivitydielectric dissipation factor and d,c,resistivityCIEC60247:2004,IDT)
080515000235
2007-12-03发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-05-20实施
GB/T 5654—2007/IEC 60247:2004本标准等同采用IEC60247:2004%液体绝缘材料相对电容率、介质横耗因数和直流电阻率的测量》(英文版)。
为使于使用,本标谁做了下列缩辑性修。）用小数点符号“，代替小数点符号‘，b)“本国际标推”一词改为“本标推”；本标推化替GB/15654-1985液体绝缘材料频相对价电骨数，介质摄耗因数和体积电红率的测量。
本标准与GB/T5654—1985相比主要变化如下a）本标谁增班了“引言”及“规范性引用文件”章节；b）在直流电阻率测量中，将“试验电压使液体系受200V~~300V/1I1.\改为\试验电压应使液体承受250V/mm”将电化时间\60 s\改为“60$士2s\,将“注试样15Ⅲin后开始测量”改为“不超过10min开始测量\；c）本标准增加T图2、图3、圈4、图5。本标推的附录 A,附录 B,随录 C为资料性附录。木标推出中国电器工业协会提出。本标推由全国绝缘材料标推化技术委员会（SAC/TC5I)归口。本标推起草单位：林电器科学研究所：本标推主要起草人：正先锋，
本标准历饮版本发布情祝为：
---GB/T 5654.--1985.
GB/T 5654 --2007/IEC 60247,2004健康利安全：
警告，本标推不涉及所有与使用有关的安全问题，使用本标准的人员有宽任建立合适的偿康与安全规则，并在使用之前嫌定受规限制的适用范围。环境：
本标推会导致产生某些绝缘液体、化学品、使用过的样品容器和油污染围体等间题，对这些物品的处置应按相关法靓进行，以诚少对环境的影响和危害，并应作好一切颈防措施以防止这些液体因遍弃而污染环境。
1范圆
液体绝缘材料
GB/T 5654-2007/IEC 60247:2004相对电容率、介质损耗因数
和直流电阻率的测量
术标推规定了在试验温度下较体绝缘材料的介质损耗因数、相对电容率和息流电阻率的测量方法。本标准主要是对未使用过的液体做参考性试验，俱适用于在运行中的变压器、电缆和其他电工设备中的液体。然而，本标推只适用于单相液体，当做例行测量时前以采用简化方法和附录C所述的方法。
对于非氢化合物绝缘液休，则要求采用其他滴洗方法。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标雅的用两哦为本标推的条款。凡是注日期的引用支件，其随后所有的修改单（不包括断误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版木。凡是不注日期的引用文件，具最新版本造用于本标准。GB/T1409一2006面体绝缘材料在工频、音频、高额（包括米波波长在内）下市容率和介质损耗因数的推荐方法(IEC60250：1969.MOD)GB/T1410-2006固体绝缘材料体积电率和表面电阻率试验方法（1EC60093：1980.正DT）GB/T21216—2007绝缘液体测量电导和电容确定介质损耗因数的试验方法（EC61620：1998TEC60475液体电介质取释方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准，3.1
（相对）电容率permittivity(relative）绝缘材料的相对电容率是一电容器的两电极周国和两电极之间均充满该绝缘材料时所具有的电容量C.与同样电极结构在真空中的电容C,之比。用该电极在空气中的电容昼C,代替C，对于测量相对启容率具有足够的精确度。3.2
介质摄耗固数（Lang）dieleeiricdissipationfartor（tano）绝缘材料的介质损耗固数（tan)是损語角的正切。当电容器的介质仪由一利绝缘材料组成时，损耗角是指外施电压与由此引起的电流之间的相位差偏高元/2的弧度。
证：实际应用中，ta测得值低于0.005时，tan和功率因数(PF)基本上相同。可用一个简单的换算公式将两者选行换算。功弃因数是损耗角的正蔗，功因数和介质损耗因数之间的关系可表达为下式：PF=
Vi+(tan)2bzxz.net
GB/T5654—2007/IEC60247:2004式中：
功率因数：
介质损耗因数。
宜流电阻率（体积）
d, e. resistivily (volume)
绝缘材料的体积电阻率是在材料内的直流电场强度与稳态电流密度的比值。注：电阻率的单位是欧姆来(0·m)。4概迷
电容率、tan8和电阻率，无论是单一还是全部，都是绝缘液体的固有质量和污染程度的重要指标。这些参数都可用于解释所要求励介电特性爱生偏的原因，也可解释其欢丁使用该液体的设备所产生的潜在影响。
4.1电容率和介质损耗离数）
电气绝缘液体的电容
价质损
加电压的频率，电容和介质损耗恩在工频和足够高照温度下，与
自由裁流子的存在国，测量高线介质损耗与测登频睾成反比，
它通常只是受电桥雷敏度所限制政良等影响。
较大的杂质
国的电容率的
或胶体微粒的影响来
些液体有较
性还导致它有较高的器解和电离的通常认为初婚值熊胶好地代装
耗凶数，介质损耗窗
确的温度条件下进
4.2电阻率
温度的变
下面所
商介电
活度的变化而变
到的电
相对较小，而其介质损
美际状态，所以更蒸
常是随温博
取谈实试验紧件，特别是温度和施。
国于液体的电意，即归因于液体中离杂质的存在很有价值。
电压值对测量损耗因数影响不大，引起电极二次敏应、介质发热、烈地受极小量的前电离溶解杂质之碳氢化合物液要强得多。极
合物液体更应小么。
达到温现平衡时就测量介质损
数式的瑙大，阅此需要在足够精内达到学试验他平衡。
阻率。当施直流是压后由于电衔迁移，将使用木标谁的方法测得
政电阻率通筛不是量
腋体的起始特性发生随箭问化，真正的电阻率只有在低电压下丑在刚施如竟压后习可得到。本标推使用比较高的电压且经较长前闻因此，其结果道常是与GB/T2124一2097所得到的不同。本标推中液体的电阻率测量巢与试验条件有关，主要有：a）温度
电阻率对温度的变化特别敏感，悬按1/K指数变化。因此需要在足够精确的温度条件下进行测量。
b）电场强度的值
给定试样的电阻率可受施部电场强度的影响。为了获得可比的结果，应在近似相等的电压梯度下进行测量，并应在相同极性下进行，此时应注明其梯度值和极性。c）电化时间
当施加直流电压时，由于电荷向两电极迁移，流经试样的电流将逐渐少到极限值，一般规定电化时间为1nin，不同的电化时间可导致试验结果明显不同[某些高粘度的液体可能需要相当长的电化时间（见14.2)。
4.3测量次序
将直流电压施加在试样上，会改变其随后测最的工频tan含的结巢。2
GB/T 5654--2007/1EC 60247:2004当在同一试样上相继测量电容率，摄耗因数和电阻率时，工频下测叠应在对试伴施加直流电压以前进行。工频设验后，虚将两电极短路].mn后再开始测量电阻率。4.4导致错误结果的因素
虽然只有严污染才会影响电容率。但微的污染却能强烈地影响ta和电阻率。不可靠的结累通常是由于不适当的敢样或处理试样所造成的污染，由末洗净试验游或吸收了水份特别是存在不溶解的水份所引起，在忙期间长久暴露在强光线下会导致电介质劣化，来用所握荐液体样品忙存和运输以及试验范的结构和净化的标推化程序，可使由污染引起的误差减至最小。5仪豁
5. 1试验池
同一试验池可用米测电容率，介质摄耗固数和直流电阻率。适合于这些用途的试验池应符合如下要求。
5.1.1试验池应设计成能容易拆洗所有的部件，并易于重新配面不致别显地改变空池的电容音，同时试验还应能在所要求的恒定温度下使用，并提供以所需精确度来测量和控制液体温度的方法。外加热的炉(或淤)或内部电加热的试验池都可以使用。5.1.2用来制造试验泄的材料应是无气孔的，并能经受所要求的温度，电极的中心对准应不受温度变化的影响
5.1.3与被试液体接触的电极表面应抛光如镜面，以使遍洗容易。液体和电极之间应没有相互的化学作用，它们也不应受清洗材料的影响。用不锈钢制造的试验泄（电极）对试验所有类型的绝缘液体都悬适用的，不应使用铝和铝合金做电极，因为它们会被性的洗净剂蚀，注：带在表面上电镀不如-种金屑制最的电极好。但表画镀金、谋或，只要得好并保持完好无损也可满意地用。段钢镀错电极较好且有较低热豚胀的优点。也可采用在黄铜上接镍或金和在不锈钢.上链像的官极。5.1.4用来支攀电极的固体缩缘材料应具有较低的介质损耗因数和较高的电阻率，这些固体绝缘材料不应吸收参照液体，被试液体以及清洗材料，也不碰变它们的影响。法：道常认为熔融石英是用作试验池合适的绝缘材料，自于书遵金屑和石英的线膨胀系数不同，它们接合面之间需要具有充分的径向间隙。组应注意到这间隙会减小电极间距的精度。5.1.5保护电极和测量电极之间横跨液面及固体绝缘材料的距离应足够大，以便能承受施加的试验电压。
5.1.6符合5.1.1到5.1.5要求的任何试验范均可使用，用于低黏度液体和施加电压不超过2000V的试验池见图1～图5，
三端试验池提供了足以屏蔽测量电极的有效保护电极系统。当进行极精密的电容率测量时应选择三端试验池。在这种测中，如有必要，还要求加上一个可拆卸的特殊屏蔽环，并与连接测量电极和电桥的同轴电缆的外层导体(屏蔽)相连接(见图2)。在用两端试验滤时，引线屏藏层适常是接到保护电极的。为了防止房蔽层同任何其他表面接触，应将它牢宰地夹在电缆的绝缘层上。当用这样的试验池测量电阻率时，空池的绝缘撑环的电阻至少是被测液体电阻的100倍。同样，在交流下测量介遗损耗因数也应有相应的比值，对于较好的绝缘液体，可能由于绝缘撑环附加的损耗而改变測量值，为此.建议使用在两电极间无任何固体绝缘材料支撑的试验滤，这释的空试验池的损耗齿数在50Hz时应低于10-5为了使与液体接触表面的污染影响减到最小，建议采用具有电极表面面积与液体体积之比小的试验池，例如小手5/cm。
GB/T 5654--2007/IEC60247:2004享78
一提手：
2-—保护环；
3-·石桌垫圈；
4—·石英莹圈；
5——液体最低水平线；
一内电极：
7—外电。
注1:液体容量约45mL。
注2：所有与被休接触的面均应抢光，图1测量液体用三端试验池示图
单位为毫米
1---屏蔽电缆：
-可移动的屏蔽罩（不龄）：
-内电般环；
保护环；
-外电极。
2图1试验池的屏蔽示图
GB/T 5654--2007/IEC 60247:2004GB/T5654—2007/IEC60247:2004销
1—-充波玻鸠管；
2排气坡璃管；
3--保护电极：
一测湿元件管；
一测过电极：
一箍紫联接环：
一高后电极。
图3试验池的装配
绝缘材料：
温度计潢孔
9·…过剩获体的两个流出口；
注：注满试验池的体量：约15 cm。GB/T 5654---2007/IEC 60247 :2004单位为毫米
图4测量液体用两端试验池示图
GB/T 5654—2007/IEC 60247:20041…不锈钢容器，
2—--外电极：
—内电极；
盖子：
S-电气联接用的BNC(镍铬）指头：稳护，
图5测盘低损耗介电液体用的试验池示图5.2试验箱
试验箱应能保持其温度不超过规定的土1C，并有连接试验池的屏蔽载，试验池应完全与试验箱接地外壳绝缘。
5.3玻璃器面
应采用由硼硅玻璃做的替通化学玻璃器ⅢL，例如：烧杯、量筒、滴管等，且用于操作试样的所有玻璃器血至少都应按第6章规定的标推清洗并存细干燥。5.4电客率和损耗因数的测量仪器只要其测登精度和分辨率适合于被试样品，可采用任何交流电容和介质损耗因数测量仪器，交流电容电桥及试验线路的示例与GB/T1409—2006中规定一致。5.5直流电阻率的测量仪器
只要其精度和分辨率适合于被试样品，可采用任何仪器。合适的仪器和试验线路与GB/T1410一2C06中规定一致。
5.6测时器
用于测电化时间,准确到 0.5 $。5.7安全措施
危险警示-
应确保设备的安全装正常运行。6清洗用溶剂
GB/T 5654--2007/TEC 60247:2004用于清洗试验池的溶剂应至少是符合工业纯要求的，其对试验结果应无影响，溶剂应贮存在棕色的裘璃瓶里。
如果溶剂是以桶装交货的，应过滤，过滤后的溶剂应则存在具有标记的茶色玻璃瓶里。烃类溶剂，例如汽油（沸点60℃C～80C）、正炭烷、环已烷和甲苯，对洗烃类油是合适的。对于有机酯液体，推荐用酒精清洗，对于硅液休，则用甲举清洗。其他的绝缘液体，能要专用的溶剂清洗，7消洗试验池
由于绝缘液体对极微小的持染的影响都极为敏感，因此测量希电性能时试验池的清洗是最为量的。
在进行参考试验以前瀛洗式验池。在连续逃行例行试验是要经常湾洗试验池。在进行例行试验烹要上一次测预液体续性在规定值醇凰内，且一次和这次的被测液休的化学类型相似，就不必滤先瓷整池，但詩测样品至少驴洗试验池三次。当试验池定期用气读验具有团
贮存起亲，在下-献量前用一
可使用许多坏同类型的清器
在附录A动趣B中介绍
当实验室考闻争议时，可来
注：使用脊剂时应胆意发火危险及7.1磷酸钠盐情选序
完全拆卸设愿越
彻底地洗漆所有的组成部件
和洗清剂洗涤。1
宠们已被证#
先程屋窦
的脊辈危害。
俩饮茶别抗第6
磨料颗粒和磨动作不应损围
用5%的磷酸素馏水溶器
几次。
将所有部件在蒸
去离学永中煮沸至测min.
，则用鲁种清喆的液体样品充满后其次。
酮漂洗所崩部萨，然后用软性擦皂in，然后用蒸偕水或去离子水漂洗在加热105℃~110℃的烘箱中充分烘午各部件且不超过120min。十因为某些材料可能
稳但通常用60min～120min已晟致除去捶何水份。爆时闻取决丁整个试验池的特
冷却前重新装好试验泄，雾涌操环用裸手接触到其任仙将要浸液体的表面。7.2试验池的存放
当试验池不用耐，推荐使用经常试验巨清洁的绝缘液体充满试验池后保存起来。或当试验不间液体时，用对试验池无撤的溶剂充满后保荐：不经常使用试验池时，则应将其清洗，干燥并装配好，存放在干燥无尘的容器里。也可以按照制造商推荐的方法来操作。8取群
用于这些试验的绝缘波体取样应按EC60475的规定进行。样品应在源先的容器内储存及运输，而且应避光。9样品制备
除非被试液体的规范中另有规定，否则无需逊行过滤、干爆等处理。9
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