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1、中华 人 民共 和 国 国 家 标 准 电气绝缘层压管试验方法 T e s t me t h o d s o f l a mi n at e d t u b e s u s e d f o r e l e c t r i c a l i n s u l a t i on UDC 6 7 8 . 0 7 2 - 4 6 : 故1 . 3 1 5 . 6 1 6 : 6 7 8 . 0 1 7 C B 5 1 3 2 - 8 5 本标准规定了电气绝缘层压管的试验方法。 1 适用范围 1 . 1 本标准适用于以纸、棉布、玻璃纤维、尼龙布等为底材的电气绝缘层压硬管的型式试验， 出 厂试验和验收试验。
2、2 处理条件 2， 为了消 除材料曾经受潮 的影响及获得可再现的试验结果， 用于张力 、压缩 ( 轴向与径向)、 比 重等物性试 验及电性试验的试样，应作如下处理: 没有争议情况下，试样可不进行处 理。在有争议情 况下，试样 应在5 0 1 3 温度下处理4 8 h ， 然后在干燥器中冷却到室温。 2 . 2试 验 时 的 标 准环 境 条 件 是: 温度 2 3 土 2 C ， 相 对 湿度 5 0 士 5 ( 更严 格 的 规 定 为 : 温 度 2 3 士1 C , 相对湿度5 0 士2 %)，没有争议情况下，试验可在2 5 士8 的室 温条件下进行。 注:试样经处理后所得到 的试验结果
3、，可能高于或低于试样在标准试脸室条件下温、湿度达到平衡后的试验结 果，这取决于材料及试验项目 。试样在标准试验室条件下达到温、 湿度平衡所需时间与材料厚度、 种类及历 史状况有关，一般需要很长时间，因而试样的预处理是必要的。 3 尺寸测f 3 . 1 长度 用 刻度l m m 的钢板尺或卷尺测量，沿管周平 行子管轴测三 点，准确至l m m ，取平均 值。 3 . 2 外径 3 . 2 . 1外 径 3 0 0 m m 及 以 下 尺 寸 的 管 ， 用刻 度 0 . 0 2 m m 的游 标 卡 尺 ， 在 管子 两端 和中 部 三 处 ， 每 处沿 圆 周均匀 测量 四点，取平均值。 3
4、. 2 . 2 外径大于3 0 0 m m 的管、用刻度I MM 的钢卷尺垂直于管的长轴紧紧绕管 一周，测量管的圆周 长准确至 1 mm，管的外径D由下式计算: D= ( 读数/ n )一2 t ( mm) 式中:t 尺的厚度。 3 . 3 内径 3 . 3 . 1 内径3 0 0 m m 及以下 的管，用刻度 0 . 0 2 m m 的游标卡尺在管的两端各沿圆周均匀测量四点 ， 取 平均值。 3 . 3 . 2 内径大于 3 0 0 m m 的管，其平均内 径由平均 外径减去二倍管的壁厚确定。 3 . 4 壁厚以 球脚千分尺或合适的游标卡尺 在管的两端每隔9 0 。 各测四点，取平均值作为管
5、的壁厚。 测量应准确至0 . 0 2 m m, 3 . 5 翘曲: 3 . 5 . 1 设 备 水 平 平台 。 紧 固 在 平 台 上 的 具 有 垂 直 平 面 的 硬 挡 板， 塞 尺 。 国家标准局1 9 8 5 = 0 4 一2 ， 发布 i1 一 0 2 代 0 1 实施 G B 51 32- 85 3 . 5 . 2 步骤 把管子放 在平台上，紧贴挡板的垂直平面转动， 用塞尺测定管子与垂 直平 面间的最大 间隙 ，准确至0 . 0 2 m m , 3 . 5 . 3 报告及计算 以测得的l m 长度管的任何部分与挡板间的最大间隙作为翘曲 ( 或不直度)。 附，。 。 。 二 (
6、1 0 0 0 D / L ) x 1 0 0 式中 :W1 0 0 0 - 折算到1 m 长度管的翘曲百分率; D - 测得的最大间隙，m m ; L - 一 书 身 的实际长度 ( 由3 . 1 测得)。 若要比较任何给定管长的实际 偏差与该长度的允许偏差可用公 式: D . / D , o 0 6 二 ( L . / 1 0 0 0 ) 2 式中:D , 给定长度的允许偏差，mm; 幼0 0 0 - 1 m长度的允许偏差 ，m m; L . 管的给定长度，mma 4 拉伸强度 4 . 1 意义 对试样施加拉伸负荷直至 试样断裂以计算拉仲强度。其数值可随管的尺寸， 温度及湿度 而 变化。拉
7、伸强度可为研究发 展，工程设计及质址控制 提供依据。 4 . 2 设备示值误差不超过最低负荷 1%的通用材料试验机，试样破坏负荷应在试验机刻度范围 的1 5 %一 8 5 % 之间，并应具有合适的金属夹具以防试样夹坏。 4 . 3 试样试样尺寸如图 1 所示，中间凹槽部分应加工到原标称壁厚的6 0 %， 试脸时箫内应摇入一 个紧密配合的金属 ( 钢或黄铜)插塞 ( 图 1 )，每组试样数为5个。 绷黔 于 。一- 图 1 拉伸试验试样 GB 51 32 - 85 4 . 4 试验步骤 4 . 4 . 1 测量试样的平均内外直径，凹槽部分直径由相隔9 0 。 至少测量 两次 确定，准确至。 .
8、0 2 m m , 计算出凹槽部位的净截面积。插人金属塞并把试样夹在试验机夹头内 ( 如图1 )。 4 . 4 . 2 试验机夹 头的移动速度应控制到能准确读出 负荷 ，但试验机空运转时的速度不应大于1 . 3 mm/ mi n , 4 . 与 试验报告 报告应包括试样尺寸，凹槽部分 外径、壁厚及净截面积S , 每一试样的断裂负荷尸 ，每一试样的拉 伸强度: o , = 手( kg f / c m ) 以及试验时的室温。 以 平均值作为测试结果，计算至三位有效数字。 5 压缩强度 ( 轴向及径向) 5 . ， 意义 对试样施加压力直至试样破坏以 计算压缩强度。其数值可随 管的尺寸，温度及湿度而
9、 改变。压缩强度可为研究发展、工程设计、质量控制及产品验收提供依据。 5 . 2设备 示值误差不超过最低负荷1 %的通用材料 试验机， 试样的破 坏负荷应在试验机刻度范围 的1 5 %一 8 5 % 之间。试验时，试样放在夹具 下平台的中心。轴向试样的上端或径向试样的上 侧与上夹 具平面恰好接触，做径向 抗压 试验时，偏心负荷可能将试样推向旁边。 5 . 3 试样 每组5 个试样，试样长度为2 5 mm , 轴向试样的两端必须光滑平整并与管轴垂直。 对大 直径管或当 管的压缩强 度特别高以致所用试验机不能使之压坏，司 用弧长为5 0 m m 的切块进行轴向试 验，这种切块不 适用于外径小 于5
10、 0 m m 的管。 切块的形状见图2 , 图 2 用于轴向压缩的管的切块 GB 51 32 一 8 5 5 二步骤 5 . 4 . 1 轴向试验时，负荷垂直于试样端面;径向试验时，负荷垂直于接触线的切平面。 5 . 4 . 2 保留显著偏离平均值的试验结果 ( 由于明显的外部缺陷引起的偏差除外) ， 并补充进行试脸。 5 . 4 . 3 试验机夹头的移动速度当 设备空运转时为1 . 3 m m / m i n 。对某 些管，特别是大直径管的径向 试 验 ，可以采用较高的速度这一 情况应在报告中注明。 5 . 5 报告 报告应包括 5 . 5 . 1 试样的平均内、外径，准确至0 . 0 2
11、mm,每一尺寸至少由相隔9 0 “ 的两点测定。 5 . 5 . 2 试样平均壁厚， 准确至 。 . 0 2 m m a 5 . 5 . 3 施加负荷的方向 。 5 . 5 . 4 每一试样的破坏 负荷。 5 . 5 . 5 轴向试验的压缩强度以下式表示: o , 二 a 4P ( D2 一子) ， 式! ! :o , -f 4 缩强度，k g f / c mz ; P 一 一破坏负荷，k g f ; D 一 一 一 试样平均外径，c m; d 试样平均内径，c m o 当采用切块试样时 v ,二 4 P D ( Dz 一d ) 1 弋 中 :l - d 刃 块 ( 外)弧长，c m . 其余
12、符号含义同 上 式。 5 . 5 . 6 径向试g a 只记载破坏负荷而不再计算压缩强度。 5 . 5 . 了 以算术平均值作为测试结果，计算到三位有效数字。 卜吸 水 性 6 . 1 定义 本方法是 将试样浸人一定温度的蒸馏水中，经过一定时间后，测定其吸 收水份的重量。 右 . 2 仪器、设备 6 . 2 . 1 天平、感量 1 m g o 6 . 2 . 2 烘箱 6 . 2 . 3 容器，盛有保持在2 3 士工 的蒸馏水。 6 . 2 . 盛有无水氯化钙的千 燥器。 ， 6 . 3 试样标称内径7 5 m m 及以下的管， 取长2 5 士1 m m 的试样。 标称内径7 5 mm 以匕
13、的管，按图3 析 示 截 取高 2 5 1 I m m ， 弧 长 7 5 11 m m 的 块 状 试 样; 试 样 加 工 面 应 整 齐光 滑， 不 应 有 任 何 因 加 工 产 生 b 碳 化 痕迹。每组试样数为3 个。 GB 51 3 2-85 至 图 3 标称内径7 5 mm以上管的吸水性试样 6 . 步骤 6 . 4 . 1 把试样放人温度为 5 0 土2 的烘箱内处理2 4 士l h ，或在1 0 5 土2 的烘箱中处理l h ，取出 并放人干燥器中冷却到室温，称重准确至1 m g( 重量W, )。 6 . 4 . 2 把试样放人保持 在2 3 土1 的蒸馏水中，注意防止试样
14、之间或试样与容器大面积接触， 2 4 士 1 h 后取出试样，用清洁的干布或滤纸擦去所有表面水份，并立即称重 ( 重量W2 )。 6 . 5 计算和结果的表示 试样的吸水量是: 砰 =W2 一W, ( mg ) 材料吸水量用3 个试样吸水量的算术平均值表 示。 也可 据此计算材 料 的吸水百分率 W 户 。 = W 2 一 W i W i x 1 0 0 6 . 6 试验报告 报告应包括试 样尺寸，材料吸水量或吸水百分率。 7比重 7 . 1 定义 试样在空气中的重量与其在2 0 1 2 C 蒸馏水中 所减少的重量之比值。 7 . 2 试 样 每组 试 样 数 为2 个( 左 右 各1 个 )
15、 试 样 尺 寸 与 吸 水 性 试 样 的相 同 。 7 . 3 步骤先 把试样用悬丝 ( 发丝或直径不大于。 . 1 5 m m 的金属丝) 拴好，并于空气中 称重， 然 后 浸 人 温 度 2 0 1 2 的 蒸 馏 水 中 称 重 。、 7 . 4 试验结果 试样密度d可 按下式计算: 5 2 GB 51 32 - 85 w l a 二 一 飞 罗 r 甲 节 r 尸 尸 了 I 一n2 式中:W, 试样与悬丝在空气中的重量，9 i W2 试样与悬丝在蒸馏水中的重量，g a 试验结 果也可由试样尺寸及质量计算密 度，单位为g / c m 2 ，以算术平均值 作为测 试结果。 . 介电强
16、度 8 . 1 意义 层压管的介电 强度 取决于壁厚，施加电压的方向 ( 垂直或平行于 轴向) ，升压速度和电 压 频率，温度和环境湿度。由本方法得到的介电强度值除非试验条件与材料使用条件 一致，将不能与 使用中得到的数值相当，介电强度试验值通常只能表征材料在使用中的绝缘特性。介电强度试验可为 研究发展、工程设计、质量控制和验收产品提供依据。 8 . 2 试样与电极 月 . 2 . 1 垂直层向试验 8 . 2 . 1 . 1 内径l 0 0 m m 及以下的管 外电 极为宽 2 5 m m 的金属箔 条， 整齐地绕 管子一周，内电 极为紧 密插人的金属棒 或管，两端以 半径R S A m m
17、倒 圆。内电极也可以用与管的内表 面接触良 好的金属箔 。 内电极长度应使其边缘每端至 少超出外电极边缘2 5 m m 。管 应适当长以防发生闪络，一 般可取3 0 5 m m 长。 8 . 2 . 1 . 2 内径大于l 0 0 m m 的筒 外电极为7 5 m m 宽的金属箔， 内电 极为直径 3 8 m m的圆形 金属箔片， 密切贴覆于筒的内表面 ( 如图4 所示) 。 试样 言:月 7 5 - 月 图 4 大直径管 试样及电 极配置图 8 . 2 . 2 平行层向击穿试验 试样长1 3 mm ，在一端的接近壁厚中心处，平行于管轴钻一个深度为 1 1 . 4 m m 的孔，留 下1 .
18、6 m m ( 允差1 0 . 1 m m )供试验， 在孔中插人一个端部形 状吻合的紧密 配合 的金 属尖端电极，试样放在金属平 板上，平板直径应至少比管径大1 3 m m 。试验时金属平板作为下电极， 这样，材料是在尖、板间隙中 进行试验。 钻孔直径规定如下: 管的标称壁 厚，mm标称孔径，m m 36 1 . 6 大于扩3 . 2 注 。 介 电 强 度 特 高 的 管 ， 试 验 中 可 能 产 生 表 面 闪 络 ， 这 种 情 况 应 在 报 告 中 注 明 。 二 2 : 8 . r 沿层 沿 面 耐电 压 试 验 二2 . 3 . 1 板对板电极 G B 一 5 1 3 2-
19、85 图 5 采用板对板电极的沿层沿面耐电压试验装置 t 一板电极;2一试样 8 . 2 . 3 . 2 锥销电极 锥销电极 0 5 镶度1 , 5 0 图 6 沿 层耐电压试验的锥销电极 毛扮 8 . 2 . 4 沿表面耐电压试验试样与电极如图7 所示。 金 属 箔 电 饭 卜 t 30= 11 30-1 图 7 沿表面耐电压试验的试样与电 极配置 8 . 3 处理 8 . 3 . 1 除 非 另 有 规 定， 所 有试 样 均 应 在具 有热 风 循 环 的 温度 为 5 0 士 3 的 烘 箱 中 处 理 4 8 h , .- 职 出 并 放入干燥器中冷却到室温。 GW 51 3 2-8
20、5 8 . 3 . 2 对于在非室温条件下 试验的层压管，经上 述预处理后，试验前，试样应暴露于规定温度下， 暴露的时间 ( m i n )为管的壁 厚 ( mm )的2 0 倍。 二4 媒质一常态温度9 0 及以下 的试验采用清洁的变压器油 ( 耐压不低于2 5 k V )。 9 0 以上温度 采用硅油 注:沿层沿面耐电压试验中，容易引 起油中或油试样界面间的闪络， 用苯二甲酸，丁筋代替油作为媒质， 可使情 况得到改善。 8 . 5 步骤一试验可按短时法 ( 即连续均匀升压法)或逐级升压法进行 ( 由产品标准规定) ， 详 见 G B 1 4 0 8 -7 8 固体电工绝缘材料工频击穿电压、
21、 击穿强度和耐电压试验方法。 8 . 6 试样数量 每一试验温度下，短时法每组5 个试样，逐级法每组3 个试样。 日 . 了 试验报告 报告应包括对材料 的描述、施加电 压的方向，试样的处理条件，施加电 压的方式， 管的标称厚度、 击穿电压和介电 强度的最大、最小及平均值;若采用逐级升压法， 应记录始加电压 和加压持续时间; 试验温度;电极的形式及尺寸。 损耗因数 ( t g 匀 及相对介电系数 ( E ) . 1 损耗因数及相对介电系 数的测定根据测试频率可用电桥或其他合 适仪器进行 。 试样与电极 工频测量时，采用三电极系统，管长及电极尺寸如图8所示，试样长l 0 0 mma ，勺 0仙0
22、甘0甘 卜 杯万二 刀， 刀/刀/ 刀/刀刀/ .夕 力 丑 ， 江二 二 二二二厂 二二匀 拟 月一 - . . . 户 . 一 长 卜一一二-引 日 2仁 一 - 5。一 - Zua o 图 8 工频: 、t g d 测试的试样与电极 9 . 2 . 2 高频测试时采用二电 极， 管长及电 极尺寸如图9 。试样长5 0 r n m ，内电极长3 0 m m，外电极 长1 8 mma 图 9 高频 、t g d 测试的试样与电极 8 . 2 . 3 工频及高频测试的试样数都是 2 个。 5 . a 步骤 按GB 1 4 0 9 -7 8 固 体电工绝缘材料在工频、音频、高频下相对介电系数和介
23、质损耗 角正切试验方法的规定进行。 9 . 试验报告 报告应包 括对 受试材料的描述，试样尺寸及电极型丸 每一试 验频率及试验条件下各个试样的损 耗 因 教 和 相 对 介电 系 数 及 其 平 均 值 。 ， _ GB 5182 一.5 附 加 说 明 : 本标准由中华 人民共和国机械工业部提出，由桂林电器科学研究所归口 。 本标准由机械 工业部西安绝缘材料厂负 责起草。 本标准主要起草人张荫敏。 本 标 准 是 参 照 采 用 美 国 试 验 与 材 料 协 会 A S T M D 3 4 8 - 1 9 8 0 电 气 绝 缘 硬 管 的 试 验 方 法 标 准 制订的。 *草庐一苇草庐
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