问:电力行业绝缘材料检测有哪些关键标准?IEC 60243-1与ASTM D495之外,国内标准如何规范检测?
答:
一、标准名称
绝缘材料的检测在电力行业中至关重要,国内针对不同类型绝缘材料及检测项目制定了多项标准,以下为部分关键标准:
1. GB/T 1408.1-2016《绝缘材料电气强度试验方法 第1部分:工频下试验》
2. GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》
3. GB/T 1692-2008《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》
4. GB/T 5013.2-2008《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆 第2部分:试验方法》
5. GB/T 12656-2008《电容器纸》(包含绝缘性能相关检测要求)
二、标准内容
一. GB/T 1408.1-2016《绝缘材料电气强度试验方法 第1部分:工频下试验》
该标准规定了在工频(50Hz)条件下,测定固体、液体和气体绝缘材料电气强度的试验方法。试验时,对试样施加逐渐升高的工频电压,直至试样击穿,记录击穿电压值。标准明确了电极的形状和尺寸,如平板电极直径可为25mm、50mm等,电极间距离根据材料厚度确定,对于厚度不超过2mm的材料,电极间距通常等于材料厚度。同时,规定了试验环境条件,温度应控制在15-35℃,相对湿度不超过75%。在液体绝缘材料试验中,还对搅拌、静置时间等做出了要求,以确保试验结果的准确性。
二. GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》
此标准适用于测定固体绝缘材料的体积电阻率和表面电阻率。体积电阻率是表征材料内部电阻特性的参数,表面电阻率则反映材料表面对电流的阻碍能力。试验采用三电极系统,包括主电极、保护电极和高压电极,电极材质可选用铜、黄铜等。试验电压根据材料类型和电阻范围选择,通常在100V-1000V之间。标准要求试验前对试样进行处理,如在规定温度和湿度下放置一定时间,一般为24h以上。对于体积电阻率的测定,需施加电压并等待一定时间(通常为1min)后读取电流值,再根据公式计算得出;表面电阻率的测定方法类似,但需关注表面电流的测量。
三. GB/T 1692-2008《硫化橡胶工频击穿电压强度和耐电压的测定方法》
该标准针对硫化橡胶类绝缘材料,规定了其工频击穿电压强度和耐电压的测定方法。击穿电压强度是指材料在规定条件下发生击穿时的电压与试样厚度的比值。试验电极采用圆形平板电极,直径为25mm,电极边缘应倒圆,避免电场集中。试验时,试样需在标准环境(温度23℃±2℃,相对湿度50%±5%)下放置至少16h。升压速度控制在1kV/s-2kV/s,直至试样击穿,记录击穿电压。耐电压试验则是在规定电压下保持一定时间(通常为1min),观察材料是否发生击穿。
四. GB/T 5013.2-2008《额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆 第2部分:试验方法》
该部分标准涉及橡皮绝缘电缆的多项试验,其中与绝缘材料相关的包括绝缘电阻试验、工频耐压试验等。绝缘电阻试验采用直流高阻计,在电缆试样两端施加直流电压(如1000V),测量绝缘电阻值,要求绝缘电阻应不小于规定值(如20℃时每千米不小于100MΩ)。工频耐压试验是将电缆试样浸在水中,水温控制在20℃±5℃,施加规定的工频电压(如3kV),持续5min,电缆不应发生击穿。
五. GB/T 12656-2008《电容器纸》
电容器纸作为一种绝缘材料,该标准对其绝缘性能相关指标做出了规定。包括击穿电压,要求在一定试验条件下,电容器纸的击穿电压应不低于某一数值(如平均击穿电压不小于3.5kV)。同时,对纸张的厚度均匀性、抗张强度等物理性能也有要求,这些性能会间接影响其绝缘性能。标准还规定了相应的检测方法,如击穿电压的测定采用工频电压,电极尺寸和试验环境等需符合特定要求。
三、检测的作用及方法
绝缘材料检测在电力行业中作用重大,它能确保绝缘材料具备符合要求的电气性能、机械性能等,保障电力设备和线路的安全稳定运行,预防因绝缘失效引发的短路、漏电等事故,减少电力故障和安全隐患。
检测方法多样,电气强度试验通过施加逐渐升高的电压至材料击穿,获取击穿电压值来评估其耐受电压的能力;体积电阻率和表面电阻率试验利用三电极系统,施加直流电压测量电流,计算电阻值以判断材料的绝缘电阻特性;耐压试验则是在规定电压下保持一定时间,检验材料是否能承受该电压而不被击穿。这些方法从不同角度对绝缘材料的性能进行评估,为电力行业选用合适的绝缘材料提供科学依据。