SH/T 0101-1991 石油蜡和石油脂介电强度测定法

本标准规定了石油蜡和石油脂常态下介电强度的测定方法。

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适用范围

本标准规定了石油蜡和石油脂常态下介电强度的测定方法。 适用于能够制备平整光滑蜡片的石油蜡或石油蜡熔合物,以及石油脂介电强度的测定。 不适用:现有资料未提供。

方法原理

将试样置于两电极之间,使其经受一个按一定速率连续升压的交变电场的作用,直至击穿。根据击穿电压和试样厚度即电极间距离,计算介电强度。 石油蜡或石油蜡熔合物制成蜡片于变压器油中,在温度20℃±5℃、相对湿度65%±5%的条件下测其介电强度。 石油脂试样置于电极杯中,熔化、冷却至室温后在湿度小于75%的条件下测其介电强度。

主要仪器

固体电极:上下电极均由黄铜或不锈钢制成。形状、尺寸及技术要求见图1和表1。 表1 电极尺寸:R=3,D=25,H=25(单位原文未标注,〔待核〕(〔原文不清〕)) 4.2 石油脂试样用电极杯 4.2.1 电极杯由杯体与电极两部分组成,见图2。 4.2.2 电极杯杯体由玻璃、塑料制成的透明容器或由电工陶瓷制成的容器,有效容积在300~500mL之间,杯体以密闭为宜。 4.2.3 电极由磨光的铜、黄铜、青铜或不锈钢材料制成,呈球形,直径12.5~13.0mm,电极面应光滑。一旦面上出现由于放电引起的凹坑时就应更换电极。 4.2.4 两电极应安装在同一水平轴上,间距为2.5mm。电极之间的间隙用块规校准,要求精确到0.1mm。电极轴浸入试样的深度应为40mm左右。 4.3 高压试验变压器 4.3.1 由交流50Hz的低压电源供电的升压变压器,能提供试样击穿所需的试验电压。该电压应是一近似正弦的波形,其峰值因数应该在√2±5%范围内(原文〔原文不清〕为“拒%t5%”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 4.3.2 固体试样要求变压器的容量应保证次级额定电流不小于0.1 A。 4.3.3 石油脂试样,要求变压器和相配的装置应能在电压大于15kV时产生一个20mA的最小短路电流(原文〔原文不清〕为“20m、”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 4.4 保护装置 4.4.1 保护电阻:阻值约几千欧姆。用于防止试验设备由于击穿引起电流和电压波动而损坏。 4.4.2 过电流继电器:要求有足够的灵敏度,动作电流应选择适当,避免发生击穿后不动作或未击穿时误动作。固体试样击穿时应能在0.5s内(原文〔原文不清〕为“OAS”,〔待核〕(〔原文不清〕))、石油脂试样在击穿后不超过0.02s内由试样击穿电流的作用而动作,并接上一个无电压释放线圈以保护设备。 4.4.3 安全屏蔽门(罩)及安全门开关。 4.4.4 试验用高压设备及安全屏蔽门均需良好接地。 4.5 电压调节装置 4.5.1 电压调节可用下列设备之一来实现:a.自耦调压器;b.电阻分压器;c.发电机磁场调节;d.感应调压器。 4.5.2 电压调节最好采用自动升压系统,因为手控调节不易得到要求的匀速升压。 4.6 电压测量装置:用峰值电压表或其他类型的电压表连接到试验变压器的输入端或输出端来测量。使用的测量仪器须用球隙来校准到希望用它测量的全电压。其电压测量误差不超过±4%。从球隙得到的电压与辅助仪表所指示的电压比和试样与球隙是否接入有关。因此,在校准过程中应将相当于试样的一个负载接入电路里,这一点很重要。如果知道球隙的接入对电压比的影响可忽略,那么在试验过程中可以不接球隙。 4.7 恒温恒湿机:保证室温20℃±5℃,湿度65%±5%。 4.8 恒温箱:控温范围20~140℃,温控精度±2℃(原文〔原文不清〕为“129 C0”,〔待核〕(〔原文不清〕))。 4.9 厚度计:XUT型或其他型号,测量范围为0~10mm,示值最小分度为0.01mm。 4.10 油槽:为带盖的容器,其容积要求能容下电极及支撑电极用绝缘材料,并便于装卸试样。

试剂与标准物质

模具:尺寸和技术要求如图3所示,装配如图4所示。材质为黄铜或不锈钢。 5.2 刮蜡板:长220~240mm、宽30~40mm、厚2mm的不锈钢板,其使用边要求平直光滑。 5.3 烧杯:125~150mL若干个。 5.4 千分尺。 5.5 退火铝箔:厚度小于0.01mm。 5.6 精制凡士林或硅油。 5.7 绸布和脱脂棉。 5.8 变压器油:击穿电压不小于25 kV/2.5mm,用于做媒质。 5.9 溶剂:无水汽油和石油醚(60~90℃,分析纯),用于清洗电极杯。

关键条件

固体蜡样试验环境(常态):温度20℃±5℃,相对湿度65%±5%。 石油脂试验环境:湿度不高于75%。 升压速度(固体蜡样):击穿电压在10kV以下,0.5kV/s;击穿电压在10~20kV之间,1kV/s;击穿电压值大于20kV,2kV/s。 升压速度(石油脂):2kV/s。 试样预处理(固体蜡片):温度20℃±5℃,相对湿度65%±5%,放置24h以上;产品标准有特殊规定时按规定要求进行。 变压器油(试验媒质):清洁,击穿电压不小于25kV/2.5mm;真空过滤后置于油槽中,油槽应在试验条件下放置24h以上。

计算与结果

### 固体蜡样 介电强度按式(1)计算: E = U/d ……………………………………(1) E——介电强度,MV/m; U——击穿电压,kV; d——蜡片厚度,mm。 ### 石油脂 石油脂的介电强度按式(2)计算: E = U/2.5 ……………………………………(2) E——介电强度,kV/mm; U——击穿电压,kV; 2.5——电极间距离,mm。

质量控制

固体蜡样(6.4):以五个蜡片试验结果的算术平均值作为试样的介电强度。如果个别蜡片试验值对平均值的相对误差超过15%(原文〔原文不清〕为“巧%”,〔待核〕(〔原文不清〕)),则另取五个蜡片重新进行试验,以十个蜡片试验结果的算术平均值作为样品的介电强度。 石油脂(7.4):取三次击穿电压的算术平均值按式(2)计算并报告。 其他精密度指标:现有资料未提供。

引用文件

IEC 243-1967《固体绝缘材料在工频下介电强度试验方法的推荐标准》 IEC 156-1963《绝缘油介电强度的测定方法》 其他引用文件:现有资料未提供。

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核验说明

〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置,并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。