5、工頻電壓擊穿試驗電極及試樣
金屬電極應(yīng)始終保持光滑、清潔和無缺陷。
注1:當(dāng)對薄試樣進(jìn)行試驗時,電極的維護(hù)格外重要為了在擊穿時盡量減小電極損傷,優(yōu)先采用不銹鋼電極.
接到電極上的導(dǎo)線既不應(yīng)使得電極傾斟或其他移動或使得試樣上壓力變化,也不應(yīng)使得試樣周圍的電場分布受到顯著影響,
注2:試驗非常薄的薄膜(例如,<5μm厚>時,這些材料的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定所用的電極、操作的具體程序和試樣的制備方法。
5.1 垂直于非疊層材料表面和垂直于疊層材料層向的試驗
5.1. 1 植材和片狀材料(包括紙植、紙、織物和薄膜)
5.1. 1. 1 不等直徑電極
電極極由兩個金屬圓柱體組成,其邊緣倒圓成半徑為(3.0土0.2) mm的圓弧。其中一個電極的直徑為(25士1) mm,高約25 mm,另一個電極直徑為(75士。mm,高約 15 mm。 兩個電極同鈾放置,誤差在 2mm內(nèi),如圖la)所示。
5.1. 1. 2 等直徑電極
如果使用一電極架便上下電極準(zhǔn)確對中放置,誤差在1. 0 mm內(nèi),則下電極直徑可減小到(25士 。 mm,兩電極直徑差不大于0. 2 mm. 其所測結(jié)果與5. 1. 1. 1不等直徑電極測得的結(jié)果不一定相同。
5. 1. 1. 3 厚樣品的試驗
當(dāng)有規(guī)定時,厚度超過 3mm 的板材和片材應(yīng)單面機(jī)加工至(3. 0 士 0. 2) mm. 然后,試驗時將高壓電極置于未加工的面上。
注:為了避兔網(wǎng)絡(luò)或因受現(xiàn)有設(shè)備限制,必要時可以根據(jù)需要,通過機(jī)加工把試樣制備成更小的厚度。
5.1. 2 帶、薄膜和窄條
兩個電極為兩根金屬棒,其直徑為(6. 0±0. 1) mm. 垂直安裝在電極架內(nèi),使一個電極在另一個電 撞上面,試樣夾在棒的兩個端面之間。
上下電極要同心軸,誤差在0.1 mm內(nèi)。 兩電面應(yīng)與其軸向相垂直,端面的邊緣倒成半徑為(1. 0土0.2) mm的圓弧。 上電極壓力為(50±2) g且應(yīng)能在電極架內(nèi)的沿垂直方向自由移動。
圖 2 示出了一種合適的裝置。 如果需要使試樣在拉伸狀態(tài)下進(jìn)行試驗,則應(yīng)將試樣夾在架子中,使試樣披在如圖2所示的規(guī)定的位置上。 為達(dá)到所需的拉伸,方便的辦法是將試樣的一端纏在可旋轉(zhuǎn)的圓捧上。
為了防止窄條邊緣發(fā)生閃絡(luò),可用薄膜或其他薄的絕緣材料條搭蓋在窄條邊緣并夾住試樣。 此外, 電極周圍可以采用防弧密封固,此時電植和密封圈之間留有(1~2) mm的環(huán)狀間隙。 下電極與試樣之間的間隙(在上電極與試樣接觸之前>應(yīng)小于0.1 mm。
注:對薄膜的試驗,見IEC60674-2,1998,
5. 1. 3 軟管和軟套管
按GB/T7113. 2-2005進(jìn)行試驗。
5.1. 4 硬管<內(nèi)徑100mm及以下的)
外電極是(25士1) mm寬的金屬箱帶,內(nèi)電極是與內(nèi)壁緊配合的導(dǎo)體,例如圓棒、管、金屬箔或充填直徑(0. 75~2. 0) mm的金屬球,便與管材的內(nèi)表面良好接觸, 不管怎樣,內(nèi)電極的每端應(yīng)至少伸出 外電極25 mm。
注:當(dāng)沒有有害影響時,可用硅油、硅脂或凡士林將箔貼到試樣的內(nèi)外表面。
5. 1. 5 硬管(內(nèi)徑大于100 mm)
外電極是(75土1)mm寬的金屬錨帶,內(nèi)電極是直在(25±1)mm的圓形金屬箔,金屬箔應(yīng)相當(dāng)柔軟以適應(yīng)圓筒的曲率,該裝置如圖3所示。
5.1. 6 澆注及模塑材料
5.1. 6. 1 澆注材料
按IEC 60455-2: 1998制樣和試驗。
5.1. 6. 2 模塑材料
應(yīng)用一對球電極,每個球的直徑為(20.0士0.1) mm,在排列電極時,使它們共有的軸線與試樣平面垂直(見圖4)。
5.1. 6. 2. 1 熱固性材料
應(yīng)用(1. 0土0.1) mm厚的試樣,這些試樣可以按ISO 295: 1991壓塑成型或按ISO 10724: 1994注塑成型,其表面尺寸應(yīng)足以防止閃絡(luò)(見5. 3. 2)。
注:如果不能應(yīng)用(1. 0土0. 1) mm厚的試樣,則可用(2. 0土O. 2) mm厚的試樣。
5.1. 6. 2. 2熱塑性材料
應(yīng)用按ISO 294-1: 1996和ISO294-3: 1996中同型注塑成型試樣,尺寸為60 mm×60 mm×1 mm. 如果該尺寸不足以防止閃絡(luò)(見5. 3. 2)或按相關(guān)材科標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求用壓塑成型試樣,此時用按 ISO 293: 1986壓塑成型的平板試樣,其直徑至少為100 mm,厚(1.0±0.1) mm。
注塑或壓塑的條件見相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)。如果沒有可適用的材料標(biāo)準(zhǔn),則這些條件必須經(jīng)供需雙方協(xié)商。
5.1. 7 硬質(zhì)成型件
對不能將其置于平面電極間的成型絕緣件,應(yīng)采用對置的等直徑球電極。通常用作這類試驗的電極直徑為12. 5 mm或20 mm(見圖5)。
5.1. 8清漆
按GB/T 1981. 2-2003進(jìn)行試驗。
5.1.9 充填膠
電極是兩個金屬球,每個球的直徑為(12. 5 ~ 13)mm. 水平同軸放置,除另有規(guī)定外,彼此相隔(1. 0土0.1) mm,并都嵌入充填膠內(nèi) 。 應(yīng)注意避免出現(xiàn)空隙,特別避免兩電極間的空隙。 由于用不同的 電極距離得到的結(jié)果不能直接相比,因此必須在材科規(guī)范的試驗報告中注明間隙距離.
5.2 平待于非疊層材料表面和平行于疊層材料層向的試驗
如果不必區(qū)分由試樣擊穿引起的破壞和貫穿表面引起的破壞,則可使用5. 2.1或5. 2. 2 的電極,但 5. 2. 1的電極應(yīng)被優(yōu)先采用。
當(dāng)要求防止表面破壞時.應(yīng)采用5. 2. 3的電般 。
5. 2. 1 平行飯電極
5. 2. 1. 1 板材和片材
試驗板材和片材時,試樣厚度為被試材料厚度,試樣表面為長方形,長(100士2) mm,寬(25. 0士 。.2) mm,試樣兩側(cè)面應(yīng)切成垂直于材料表面的兩個平行平面。 試樣夾在金屬平行板之間,兩金屬板相距25mm,厚度不小于10 mm,電壓施加在金屬板上。對于薄材料可以用2個或3個試樣恰當(dāng)?shù)胤胖?<即:使它們的表面形成合適的角度>以支撐上電極。電極應(yīng)有足夠大的尺寸,以覆蓋試樣邊緣至少超過試樣各邊15 mm,要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好的接觸。電極的邊緣應(yīng)適當(dāng)?shù)箞A(半徑為(3-5)mm),以避免電極的邊與邊之間的閃絡(luò)(見圖6)
注,如果現(xiàn)有設(shè)備不能使試樣擊穿,則可以將試樣寬度減少至05. 0±0. 2) mm或 (10.0土O. 2) mm. 試樣寬度的這種減少,必須在報告中予以特別說明。
這種電極僅適用于厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料的試驗。
5. 2. 1. 2硬管
試驗硬管時,試樣是一個完整的環(huán)或圓弧長度為100 mm的一段環(huán),其軸向長度為(25士0. 2) mm。試樣兩端應(yīng)加工成垂直于管鈾向的兩個平行的平面。將試樣放在兩平行板電極之間按5. 2. 1. I所述的板材和片材的試驗方法進(jìn)行試驗,必要時可用(2~3)個試樣來支撐上電極。電極應(yīng)有足夠大的尺寸以使電極覆蓋試樣并至少超過試樣各邊15 mm,要注意保證試樣上下兩面的整個面積均與電極良好接觸。
5. 2. 2 錐銷電極
在試樣上垂直試樣表面鉆兩個相互平行的孔,兩孔中心距離為(25土1) mm. 兩孔的直徑這樣來確定:用錐度約2%的錢刀擴(kuò)孔后每個孔的較大的一端的直徑不小于4.5 mm且不大5. 5 mm.。
鉆好的兩孔*貫穿試樣,但如果試樣是大管子,則孔僅貫穿一個管壁,并在孔的整個長度上用鉸刀擴(kuò)孔。
在鉆孔和擴(kuò)孔時,孔周圍的材料不應(yīng)有任何形式的損壞,如劈裂、破碎或碳化。
用作電極的錐形銷的錐度為(2.0土0. 2)%,并將錐形銷壓人<但不要錘人>兩孔,以使它們能與試樣緊密配合,并突出試樣每一面至少2 mm(見圖7a)和7b))
這類電極僅適用于試驗厚度至少為1. 5 mm的硬質(zhì)材料。
5. 2. 3 平行圓柱形電極
對厚度大于15mm的具有高電氣強度的試樣進(jìn)行試驗時,將試樣切成100mm×50 mm,并如圖8 所示鉆兩個孔,每個孔的直徑比圓柱形電極的直徑大,但差值不大于0.I mm.圓柱形電極直徑為(6.0士0.1)mm,并有半球形端部,每個孔的底部是半球形以便與電配合,使得電部和孔的底部之間間隙在任何點都不超過0.05 mm。如果在材料規(guī)范中沒有另外規(guī)定,則兩孔沿其長度的側(cè)面相距應(yīng)是(10士1)mm,每孔應(yīng)延伸到離相對的表面(2.25±0. 25) mm以內(nèi)。兩種任選形式的通風(fēng)電極如回8所示.當(dāng)使用帶小槽的電極時,這些小槽位置應(yīng)與電極間的間距正好相反。
5.3 試樣
除了上述各條中己組述過的有關(guān)試樣的情況外,通常還要注意下面兒點。
5.3. 1 制各固體材料試樣時,應(yīng)注意與電極接觸的試樣兩表面要平行,而且應(yīng)盡可能平整光滑。
5.3.2 對于垂直于材料表面的試驗,要求試樣有足夠大的面權(quán)以防止試驗過程中發(fā)生閃絡(luò)。
5.3.3 對于垂直于材料表面的試驗,不同厚度的試樣其結(jié)果不能直接相比(見第4章)。
5.4 兩電極間距離
用來計算電氣強度的兩電植間距離值應(yīng)為下列之一(按被試材料的規(guī)定)
a) 標(biāo)稱厚度或兩電極間距離(除非另有規(guī)定,一般均采用此值);
b) 對于平行于表面的試驗,兩電極間的距離;
c) 在每個試樣上擊穿點附近直接測悍的厚度或兩電極間的距離。
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