【国家标准(GB)】 绝缘材料电气强度试验方法 第1部分：工频下试验

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中华人民共和国国家标准
GB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998代替GB/T1408.1—1999
绝缘材料电气强度试验方法
第1部分：工频下试验
Electrical strength of insulating materials-Test methods-Part 1:Tests at power frequencies(1EC60243-1.1998.IDT)
2006-11-09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
2007-04-01实施
GB/T1408.12006/IEC60243-1:1998GB/T1408绝缘材料电气强度试验方法目前包括3个部分：一第工部分：工额下试验：
一第2部分，对应用直流电压试验的附加要求！一第3部分，对脉冲试验的附加要求：本部分为GB/T1408的第1部分。
本部分等同采用IEC60243-1.1998《绝缘材料电气强度试验方法第1部分工领下试验》英
文版）。
为便于使用，本部分做了下到编辑性能改：）刷除了国际标准的目次，前育和引言！b）考虑到我国国情，将5.1.生注中“凡士林“改为“硅油、硅鼠或凡士林”：e）增加了本部分章条编号与IEC60243-1：1998章条缩号的对照，见附录B本部分代替GB/T1408.1-1999固体绝缘材料电气强度试验方法工额下试验》本部分与GB/T1408.1-1999相比主要变化如下：a）第10章表1中增加大于200kV时电压增加的增量情说，表1表述方式也相应改变：b）第13章“报告”中用”前6项内容”代替GB/T1408.1一1999中的\前4项的内容”c）增加了模塑材料试验采用球电极的方法（见5.1.6.2)；d）增加了硬质成型作试验的内容（见5.1.7）本部分的附录A、附录B均为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国绝缘材料标准化技术委员会CSAC/TC51)归口本部分起草单位：桂林电器科学研究所。本部分主要起草人，王先峰、杨志伟。本部分代替的历次版本发布情况为：GB/T1408-1978,GB/T1408—1989,GB/T1408.1—1999.1范图
GB/T1408.1-—2006/IEC60243-1:1998绝缘材料电气强度试验方法
第1部分：工频下试验
GB/T1408的本部分规定了测量固体绝缘材料工频（即48Hz~62Hz）短时电气强度的试验方法。本部分规定了用液体和气体作为固体绝缘材料试验时的浸渍剂或周图媒质，但不适用于液体和气体的试验。
注，本部分包括测定园体绝绿材料表面击穿电压的方法。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T1408的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然面，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T1981.2-2003电气绝缘用漆第2部分：试验方法（IEC60464-2.2001.IDT）GB/T7113.2—2005
绝缘软管试验方法（IEC60681-2：1997.MOD)GB/T10580—2003固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件（IEC60212：1971.IDT）1S0293:1986塑料热塑生材料压棋塑试样ISO 294-1:1996
塑料热塑性材料试样的注模塑法第1部分：一般原则、多用途模塑件及条形试样
ISO 294-3:1996
塑料热塑性材料试样的注模塑法第3部分：小板ISO295：1991塑料热固性材料压模塑试样ISO 10724:1994
TEC 60296.2003
塑料热固性模塑料注塑成型多用途试样变压器和开关用的末使用过的物绝缘油规范电气绝录用树脂基反应复合物第2部分：试验方法TEC60455-2:1998
TEC60674-2：1988电气用塑料薄膜第2部分：试验方法3定支
下列定义适用于本部分。
电气击穿electricbreakdown
试样承受电应力作用时其绝缘性能产重损失，由此引起的试险回路电流促使相应的回路断路器动作。
注：击穿通常是由试样和电极周国的气体或商体媒费中的局部放电引起，并使得较小电概（或等径两电极）违的试样到酸坏。
闪络flashover
试样和电极周国的气体或微体媒质承受电应力作用时，其绝缘性能损失，由此引起的试验回路电流促使相应的回路断路器动作
注，碳化通道的出现或穿透试样的击穿可用于区分试验是击穿还是闪络。1
GB/T1408.1—2006/IEC60243-1.19983.3
击穿电压breakdown voltage
3.3.1在连续升压试验中）在规定的试验条件下，试样发生击穿时的电压。3.3.2《在运级升压试验中）试样承受住的最高电压，即在该电压水平下，整个时间内试样不发生击穿3.4
电气强度electric strength
在规定的试验条件下，击穿电压与施加电压的两电极之间距离的商。注，除非另有规定，应按本部分5.4规定刷定两试验电极之间的距离。4试验的意义
4.1按本部分得到的电气强度试验结果，能用来检测由于工艺变更，老化条件或其他制造或环境情况而引起的性能相对于正常值的变化或偏离，而很少能用于直接确定在实际应用中的绝缘材料的性能状态，
4.2材料的电气强度测试值可受如下多种因素的影响：4.2.1试样的状态
a）试样的厚度和均勾性，是否存在机械应力：b)
试样预处理，特别是干燥和浸遗过程：c）是否存在孔院，水分或其他杂质。4.2.2试验条件
施加电压的频率，波形和升压速度或加压时间：环境温度，气压和湿度：
e）电极形款电极尺寸及其导热系数：d）周国媒质的电，热特性。
4.3在研究还没有实际经验的新材料时，应考虑到所有这些有影响的因素，本部分规定了一些特定的条件，以便迅建地判别材料，并可用以进行质量控制和类候的目的，用不同方法得到的结果是不能直接相比的，但每一结果可提供关于材料电气强度的资料，应该指出的是，大多数材料的电气强度随着电极间试样厚度的增加而减小，也随电压施加时间的蹭加面减小。4.4由于击穿前的表面放电的强度和延续时间对大多数材料测得的电气强度有显著影响，为了设计直到试验电压无局部放电的电气设备，必须知道材料击穿前无放电的电气强度，但本部分的方法通常不适用于提供这方面的资料。
4.5具有高电气强皮的材料未必能耐长时期的务化过程，例如热老化腐蚀或由于局部放电而引起化学府蚀或潮提茶件下的电化学腐蚀，而这些过程都会导致在运行中于较低的电场强度下发生破坏。5电极和试样
金属电极应始整保持光滑，清洁和无缺陷。注1：当对博试样进行试验时，电极的维护格外重要，为了在击穿时尽量减小电极损伤，优先采用不锈钢电极。接到电极上的导线既不应使得电极倾斜或其他移动或使得试样上压力变化，也不应使得试样周国的电场分布受到显著影响。
注2：试验非常的薄膜（例如：5m厚）时，达费材料的产品标准应规定所用的电极、操作的具体程序和试样的制备方法
5.1垂直于非叠层材料表面和垂直于叠晨材料层向的试验5.1.1板材和片状材料（包括纸板，纸织物和薄膜）5.1.1.1不等直径电极
电极由两个金属园柱体组成，其边缘倒圆成半径为（3.0士0.2）mm的国弧，其中一个电极的直径2
GB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998为（25士1）mm，高约25mm，另一个电极直径为c75士1）mm，高约15mm，两个电极同轴效置，误差在2mm内，如图1a）所示，
章位为塞来
1金具
2一典型的电极支座，
）不等直轻电极
6等直径电控
图1垂直板材和片材表面试验的电极装置5.1.1.2等直径电极
如果使用一电极架使上下电极准确对中放置，误差在1.0mm内，则下电极直径可减小到（25士1)mm，两电极直径差不大于0.2mm，其所测结果与5.1.1.1不等直径电极测得的结果不一定相同，5.1.1.3厚样品的试验
当有规定时，厚度超过3mm的板材和片材应单面机加工至（3.0土0.2）mm。然后，试验时将高压电极置于未加工的面上，
注，为了避免闪络或因受现有设备限制，必要时可以提据需要，遇过机加工把试样制各成更小的厚度5.1.2带谢膜和窄条
两个电极为两想金属棒，其直径为（6.0士0.1）mm，垂直安装在电板架内，使一个电极在另一个电极上面，试样夹在棒的两个端面之间。3
GB/T1408.1—2006/1EC60243-1:1998上下电极要同心轴，误差在0.1mm内。两电极端面应与其轴向相垂直，端面的边缘倒成半径为（1.0士0.2）mm的园弧。上电极压力为（50土2）且应能在电极架内的沿重直方向自由移动，图2示出了一种合适的装置，如果需要使试样在拉伸状态下进行试验，则应将试样夹在架子中，使试样放在如图2所示的规定的位置上。为送到所需的拉伸，方使的办法是将试样的一端纯在可跑转的國攀上，
）装置的总装配图
易手装置人套管D的上电极！
下电极：
试样：
黄钢套管，内直径正好可插人6mm的棒：宽25mm的黄辆带用于连接所有的下电极：指置在试样边择的毒腾片！
一绝缘材料块，刷如层压抵板：一定位孔：
单位为毫来
b）上电设微微提起的装置副面图有内螺纹的费帮套管。
图2垂直于带材表面试验的电极装置（见5.1.2)为了防止窄条边缘发生闪络，可用薄膜或其他薄的绝缘材料条搭盖在窄条边缘并夹住试样。此外，电极周图可以采用防班密封阅，此时电极和密封图之间留有（1一2）mm的环状间，下电极与试样之间的间隙（在上电极与试样接触之前）应小于0.1mm。注，对薄膜的试验，见IEC60674-2，1998.5.1.3软管和软套管
按GB/T7113.2—2005进行试验。5.1.4硬管（内径100mm及以下的）外电极是（25士1）mm宽的金属箔带。内电极是与内壁就配合的导体，例如圆棒，管，金属箱或充填直径co.752.0）mm的金属球，使与管材的内表面良好接触，不督怎样，内电极的每露应至少伸出外电极25mmg
注：当没有有言影响时，可用硅油，硅指或凡士林将循贴到试样的内外表面。5.1.5硬管（内径大于100mm）
外电极是（75土1）mm宽的金属箱带，内电极是直径（25土1）mm的四形金属销金属销应相当柔软以适应团商的曲书，该装置如图3所示。4
GB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998图3对内径大于100mm的硬管作垂直于表面试验的电极装置5.1.6浇注及模望材料
5.1.6.1浇注材料
技IEC60455-2.1998制样和试验
5.1.6.2模带材料
应用一对球电极，每个球的直径为（20.0士0.1）mm，在排列电极时，使它们共有的轴线与试样平面垂直（见图4）
图4试验浇注及模塑材料的电极装置（球电投直径d=20mm）
5.1.6.2.1热固性材料
应用(1.0土0.1）mm厚的试样，这些试样可以按IS0295.1991压塑成型或按1SO10724：1994注塑成型，其表面尺寸应足以防止内络（见5.3.2），生：如果不能皮用（1.0士0.1）mm厚的试样，则可用（2.0主0.2）mm厚的试样，5.1.6.2.2热塑性材料
应用按IS0294-1:1996和IS0294-3：1996中D型注塑成型试样.尺寸为60mm×60mmX1mm如果该尺寸不足以防止闪络（见5.3.2）或按相关材料标准规定要求用压塑成型试样，此时用按IS0293：1986压塑成型的平板试样，其直径至少为100mm，厚（1.0土0.1）mm注塑或压塑的条件见相关材料标准。如果没有可适用的材料标推，则这些条件必须经供需双方协商。
5.1.7硬质成型件
对不能特其置于平面电极问的成型绝缘件，应采用对置的等直径球电极。通常用作这类试验的电极直径为12.5mm或20mm（见图5)5.1.8清漆
按GB/T1981.2—2003进行试验。GB/T1408.12006/IEC60243-1:19981—电
2绝修件。
图5试验成型绝缴件的电极装置（见5.1.7)5.1.9充填胶
电极是两个金属球，每个球的直径为（12.5~13）mm，水平同轴放置，除另有规定外，被此相隔(1.0士0.1）mm，并都我人充填胶内。应注意避免出现空膜，特别避免两电极间的空隙，由于用不同的电极距离得到的结果不能直接相比，因此必须在材料规范的试验报告中注明间隙距离。5.2平行于非叠层材料表面和平行于叠层材料层向的试验如果不必区分由试样击穿引起的破坏和贯穿表面引起的破坏，则可使用5.2.1或5.2.2的电极，但5.2.1的电极应裁优先采用，
当要求防止表面破坏时，应果用5.2.3的电极。5.2.1平行电极
5.2.1.1板材和片材
试验板材和片材时.试样厚度为被试材料厚度，试样表面为长方形，长（100士2）mm，宽（25.0土0.2）mm，试样两侧面应切成垂直于材料表面的两个平行平面，试样夹在金属平行板之间，两金属板相距25mm，厚度不小于10mm电压施加在金属板上。对于薄材料可以用2个或3个试样恰当地放置（印：使它们的表面形成合适的角度）以支掉上电极。电极应有足够大的尺寸，以覆盖试样边缘至少超过试样各边15mm，要注意保证试样上下两面的蛙个面积均与电极良好的接触，电极的边缘应适当例圆（半径为（3～5）mm），以避免电极的边与边之间的闪络（见图6）。生：如果现有段备不能使试样击穿，别可以将试样宽度减少至（15.0士0.2）mm或（100士0.2）mm，试样宽度的达种减少，必须在提告中子以特别说明。这种电极仅适用于厚度至少为1.5mm的硬质材料的试验。5.2.1.2硬管
试验硬管时，试样是一个完整的环或圆班长度为100mm的一段环，其轴向长度为C25±0.2）mm试样两端应加工成重直于管轴向的两个平行的平面，将试样放在两平行板电极之间按5.2.1.1所述的板材和片材的试验方法进行试验，必要时可用2～3）个试样来支撑上电极。电极应有足够大的尺寸以使电极题盖试样并至少超过试样各边15mm，要注意保证试样上下两面的整个面积均与电极良好接
一试样
国电极（直提见5
的100±2
CB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998单位为毫来
图6平行表面试验用的电极装置（根据需要也可用于沿层试验）5.2.2锥销电板
在试样上垂直试样表面钻两个相互平行的孔，两孔中心距高为（25土1）mm。两孔的直径这样来定，用维度约2%的铰刀扩孔后每个孔的较大的一端的直径不小手4.5mm且不大于5.5mm钻好的两孔完全贯穿试样，但如果试样是大管子，则孔仅贷穿一个管壁，并在孔的整个长度上用钱刀扩孔。
在钻孔和扩孔时，孔周国的材料不应有任何形式的损坏，如剪裂，鼓碎或碳化。用作电极的锥形销的维度为（2.0土0.2）%，并将维形销压人（但不要链人）两孔，以使它们能与试样紧密配合，并突出试样每一面至少2mm（见图7a）和7b)）这类电极仅适用于试验厚度至少为1.5mm的现质材料。单位为离米
带准销电极的平版式样
图7平行表面（和层）试验的电极装置GB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998b带维销电靓的管子或静试样
图7（续）
单位为毫米
5.2.3平行图柱形电极
对厚度大于15mm的具有高电气强度的试样进行试验时，将试样切成100mm×50mm，并如图8所示钻两个孔，每个孔的直径比柱形电投的直径大，但差值不大于0.1mm，圆挂形电极直径为（6.0土0.1）mm，并有半球形端部，每个孔的底部是半球形以便与电极增配合，使得电极端部和孔的底部之间间就在任何点都不超过0.05mm。如果在材料规范中没有另外规定，购两孔沿其长度的侧面相距应是（10士1）mm，每孔应延仲到离相对的表面（2.25土0.25）mm以内，再种任选形式的通风电极如图8所示。当使用带小槽的电极时，这些小精位置应与电极间的间距正好相反，中6o土0.1
raotos
欧装围
电连酸罐出路小民寸
一电盟：
一层压载，
电餐在试样中的收置
单位为毫来
ra.o±o.05
通风孔
图8厚度大于15mm的层压板作平行层向试验时的电极装置（平行国柱电极）（见5.2.3）5.3试样
GB/T1408.1-2006/IEC60243-1:1998除了上连各条中已叔述过的有关试样的情况外，道常还要注意下面几点。5.3.1制备固体材料试样时，应注意与电极接触的试样两表面要平行，而且应尽可能平整光滑。5.3.2对于垂直于材料表面的试验，要求试样有足够大的面积以防止试验过程中发生闪络，5.3.3对于垂直于材料表面的试验，不间耳度的试样其结果不能直接相比（见第4章）5.4两电投间距商
用来计算电气强度的两电极间距离值应为下列之一（按放试材料的规定）。）标称厚度或两电极间距离（除非另有规定，一般均采用此值）：b）对手平行于表面的试脸，两电极间的距离：在每个试样上击穿点附近直接测得的厚度或满电极问的距离。e
6试验前的条件处理
绝缘材料的电气强度随温度和水份含量而变化。若被试材料已有规定，则应遵错此规定。否则，除非另有商定条件，试样应在温度为（23土2）C，相对湿度为（50士5）%条件下处理不少于24h。7周国辩质
材料应在为防止内络而选取的周围媒质中试验。在大多数情况下，符合IEC60296：2003的变压器轴是最适用的媒质。对在矿物泊中会引起影胀的材料，此时其他的流体（例如硅油），可能是更合适的。对击穿电压值相对较低的试样，可在空气中试验，此时若要在高温下进行试验时，应注意印使在中等的试验电压下，在电极边缘的放电也会对测试值造成很大影响，如果试图在另一种媒质中对集种材料的性能进行试验评定，则可以应用这种媒质。质选收的健质应时最试材科的抢活用最小的周围媒质对试验结果可能有很大影响，特别是对易吸收的材料如纸和纸板，固此必须在试样制备程序中确定全部的必要步暴（例如干操和没清），以及试验过程中周国媒质的状态。必须有足够的时间让试样和电极达到所要求的温度，但有些材料会固长期处于高温而受到影响，7.1在高温空气中的试验
在高温空气中做试腔，可在任何设计合理的烘箱中进行，烘箱要有足够大的体积来容纳试样和电极，使它们在试整时不发生内络，烘箱用装有空气活环装置使试样周国的活度在规定题度的土2C内目应大体上保持均匀，把温度计，热电码或其他测量温度的装置尽可能放在实验点附近副量温度。7.2在液体中的试验
当试验要在绝缘液体中进行时，除非其他液体更合适外+一应使用符合1EC60296：2003的变压器油，必规课证体有足够的电气强度以差免内络。在其有比变压器油更高的的相对电容幸的液体中试验的试祥，会出现比在变压器油中试验时更高的电气强服，降低变压器活或其他液体电气强度的杂质，也可能会增加试样上测得的电气强度，高温下的试验可以在烘箱内的宽没容器中进行见7.1），也可在绝缘油作为热传避介质的恒温控制的浦浴中进行。在这种情况下，应采用合适的液体循环措施，以使试样周国的温度大致均匀，并保持在规定温度的土2七内，
8电气设备
8.1电源
用一个可变低压正弦电源供给一个升压变压器来获得试验电压。变压器及其电源和它的调节装置应具有如下特性。
8.11在回路中有试样的情说下，对等于和小于试样击穿电压的所有电压，试验电压的峰值与有效值GB/T1408.1—2006/IEC60243-1:1998(r.m.s)之比为V2(1±5%)即(1.34~1.48)。8.1.2电源的容量应足够大，使之在发生击穿之前均能行合8.1.1要求，对于大多数材科，在使用推荐的电极的情况下，通常40mA的输出电流容量已足够。对于大多数试验来说，电源容量范围为：对于10kV及以下的小电容试样的试验，其容量为0.5kVA：对于试验电压为100kV以下者则为5kVA，8.1.3可变低压电源调节装置应能使试验电压平滑、均勾地变化，无过冲现象，当用一个自帮调压器按第10章施加电压时，所产生的增的增量不应赶过预期击穿电压的2%。对短时试验或快速升压试验，最好使用马达驱动调节装置。8.1.4为了保护电源不致损坏，应装有一个装置使在试样击穿的几个周期内切断电源，这个装置可以由一个接在高压回路中的电流教感元件组成。8.1.5为了限制在击穿时由电流或电压冲击引起电极的损伤，要求特一个具有合适值的电阻器与电极中联。电阻值的大小应取决于电极所充许的损伤程度。注，虚用阻值提高的电阻器可能会导致利得的击穿电压比意用阻值低的电阻器测得的击穿电压值商。8.2电压测量
8.2.1按等效有效值记录电压值。较好的方法是用一块峰值电压表并将其读数除以2，电压测量回路的总误差应不超过测得值的5%，该误差包括了由于电压表的鸣应时间所引起的误差。在所用的任有升压速率下，该响应时间引起的误差应不大于击穿电压的1%。8.2.2采用符合8.2.1要求的电压表来副量施加到电极上的电压，最好将它直接接到电极上，也可通过分压器或电压互感器接到电极上，如果使用升压变压器的测量线图来测量电压，则施加到电极上的电压的指示正确度应不受升压变压器负载和审联电阻器的影响。8.2.3希望在击穿后能在电压表上保留最大试验电压的读数值从面正确地读出并记录击穿电压，但指示器应对在击穿时发生的瞬变现象不教感。9程序
9.1试验应记录如下内容：
）被试样品：
b）试样厚度的测量方法（若不是标称厚度）：试验前的处理！
试样数量（若不是5个，应注明）：试股温度：
周国媒质，
使用的电投：
升压方式：
以电气强度或是击穿电压作为报告的结果。9.2将符合第5章的电极费到试样上，装电极时要防止损伤试样。使用符合第8章的电气设备+将电压施加到两电极之间，按10.1到10.5之一的方法升高电压，戏察试样是击穿还是闪络（见第11章）。10升压方式
10.1短时（快蹭）试验
10.1.1将试验电压由零开始以均句的连度升高直至击穿发生。10.1.2对技试材料选择升速度时，应使大多数击穿发生在（10～20）之间：对于击穿电压有显著差异的材料，也有可能在这个时间范围以外发生破坏，如果大多数击穿都发生在（10～20）s之间，则认为试验是成功的，
10.1.3升压建度应从下连中送取：10
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