GBT 11026.1-2016 電氣絕緣材料 耐熱性 第1部分：老化程序和試驗(yàn)結(jié)果的評定

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局I Ⅲ 1 13術(shù)語和定義、符號和縮略語 1 45詳細(xì)的試驗(yàn)程序 4 8附錄A(資料性附錄)分散性和非線性 附錄B(資料性附錄)曝露時間和溫度 附錄C(資料性附錄)早期版本中的一些概念 21Ⅲ 第1部分：老化程序和試驗(yàn)結(jié)果的評定： 第4部分：老化烘箱單室烘箱： 第6部分：老化烘箱多室烘箱 第7部分：確定絕緣材料的相對耐熱指數(shù)(RTE) 本部分為GB/T11026的第1部分。本部分代替GB/T11026.1—2003《電氣絕緣材料耐熱性第1部分：老化程序和試驗(yàn)結(jié)果的評 刪除了規(guī)范性引用文件中所有引用文件，增加了GB/T21223.1—2015、IEC60212第2章，2003年版的第2章); 本部分使用翻譯法等同采用IEC60216-1:2013《電氣絕緣材料耐熱性第1部分：老化程序和——GB/T10580—2015固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時采用的標(biāo)準(zhǔn)條件(IEC60212:2010, GB/T11026.3—2006電氣絕緣材料耐熱性第3部分：計(jì)算耐熱特征參數(shù)的規(guī)程 耐熱性第9部分：利用簡化程序計(jì)算耐熱性導(dǎo)則1GB/T11026.1—2016/IEC60216-1GB/T11026的本部分規(guī)定了用作獲得耐熱特征參數(shù)的一般老化條件和程序，并給出使用oo下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引GB/T21223.1—2015老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析導(dǎo)則第1部分：建立在正態(tài)分布試驗(yàn)結(jié)果的平均toandduringthetestingofsolidelectricalinsulatingmaterials)IEC60216-2電氣絕緣材料耐熱性第2部分：電氣絕緣材料耐熱性的測定試驗(yàn)判斷標(biāo)準(zhǔn)的選擇(Electricalinsulatingmaterials—Thermalenduranceproperties—Part2:Determinationofthermalendurancepropertiesofelectricalinsulatingmaterials—Choiceoftestcriteria)IEC60216-3:2006電氣絕緣材料耐熱性第3部分：計(jì)算耐熱特征參數(shù)的規(guī)程(Electricalin-sulatingmaterials—ThermalenduIEC60216-4(所有部分)電氣絕緣材料耐熱性第4部分：老化烘箱(Electricalinsulatingma-terials—Thermalenduranceproperties—Part4:Ageingovens)IEC60216-8電氣絕緣材料耐熱性第8部分：利用簡化程序計(jì)算耐熱性導(dǎo)則(Electricalinsu-latingmaterials—Thermalenduranceproperties—Part8:Instructionsforcalculendurancecharacteristicsusingsimplifiedproce從耐熱性關(guān)系推出的時間為20000h(或其他規(guī)定時間)時的攝氏溫度的數(shù)值。2表示在溫度等于TI時取得的終點(diǎn)時間的一半到終點(diǎn)時間的開氏溫度間隔的數(shù)值。耐熱圖thermalendurancegraph耐熱性試驗(yàn)中達(dá)到規(guī)定終點(diǎn)時間的對數(shù)與熱力學(xué)(絕對)試驗(yàn)溫度倒數(shù)關(guān)系曲線的圖。耐熱圖紙thermalendurancegraphpaper以對數(shù)時間刻度作為縱坐標(biāo)，分度為10的冪方的圖紙(常用范圍從10h～100000h)。橫坐標(biāo)的值與熱力學(xué)(絕對)溫度的倒數(shù)成正比。有序數(shù)據(jù)ordereddata一組按順序排列的數(shù)據(jù)，使得在整個順序的相應(yīng)方向中，每一數(shù)據(jù)大于或等于其前面一項(xiàng)。在一組有序數(shù)據(jù)中的每三個別值稱為次序統(tǒng)計(jì)量用它在次序中的數(shù)字位置來表示。不完全數(shù)據(jù)incompletedata有序數(shù)據(jù)，其中高于和7或低于規(guī)定點(diǎn)的值是未知的。截尾數(shù)據(jù)censoreddata不完全數(shù)據(jù)，其中未知值的個數(shù)是已知的。數(shù)據(jù)值的個數(shù)減去參數(shù)值的個數(shù)。一組數(shù)據(jù)組的方差varianceofa數(shù)據(jù)與由一個或幾個參數(shù)確定的參照水平的偏差的平方總和，除以自由度的數(shù)值。對帶有相等數(shù)目的元的兩組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中的每一個元相應(yīng)于另一組中的一個元，相對應(yīng)的元與其組的平均值的偏差乘積總和，除以自由度的數(shù)值。推出表示兩個數(shù)據(jù)組的各相應(yīng)元之間關(guān)系的最佳擬合直線的過程，使得一個數(shù)據(jù)組的各個元與擬合線的偏差的平方總和為最小。3GB/T11026.1—2016/IEC60216從試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，帶有95%置信度的它構(gòu)成由TI評估的溫度指數(shù)實(shí)際值的下限。終點(diǎn)endpointnNmrFC熱力學(xué)溫度的倒數(shù)(1/0)y94TCTI的95%下置信限5GB/T11026.1—2016/IEC60216息。在較長的時間情況下，按本部分的要求或推薦時間(如5000h作為最長的終點(diǎn)時間的最小值),應(yīng)按實(shí)際規(guī)定的時間與20000h之比率增加。同理，老化周期持續(xù)時間也應(yīng)以大致的比率變化。再次，擇材料來滿足某一絕緣系統(tǒng)的特殊應(yīng)用見IEC60216-2。a)取相對于性能初始值增加或減少的某個百分?jǐn)?shù)。該方法將提供材料之間的比較，但與它正常運(yùn)行中所要求的性能值關(guān)系較下述b)法差。初始值的確定見5.4。b)取性能的固定值?？梢园赐ǔ＿\(yùn)行要求選擇這個值。檢查試驗(yàn)的終點(diǎn)主要是以性能的固定值相選擇終點(diǎn)最好能反映絕緣材料劣化的程度，即這種劣化降低了材料在某一絕承受某種應(yīng)力的能力。作為表明試驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的性能劣化程度最好與實(shí)際應(yīng)用相厚度之所以重要還因?yàn)槔匣俾士赡軙S厚度而變化。不同厚度材料的老化數(shù)據(jù)不總是可比的。試樣尺寸偏差最好與常規(guī)的用于一般試驗(yàn)的偏差相同，對于試樣尺寸偏差耐熱性試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，很大程度上取決于每一溫度下老化試樣的數(shù)量。IEC60216-3給出了切實(shí)可行的做法是另外制備一些試樣或至少要從同批原始材料中提供一定備試樣組之間發(fā)生系統(tǒng)誤差的風(fēng)險降低到最小程度。如果耐熱性相互關(guān)系證明是67GB/T11026.1—2016精精除非另有規(guī)定，否則試樣在測量之前應(yīng)進(jìn)行條件處理，并應(yīng)按照材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的條件進(jìn)行在符合5.6要求的每一烘箱中放置一組試樣進(jìn)行曝露，烘箱應(yīng)盡可能保持接近從表1所選取的按6.1所列及IEC60216-3評定結(jié)果，并按6.8規(guī)定報告結(jié)果。8GB/T11026.1—2016/IEC按檢查試驗(yàn)程序，試驗(yàn)的試樣應(yīng)隨機(jī)地從通過篩選檢查試驗(yàn)的試群中抽取。行規(guī)定的檢查試驗(yàn)。再把通過檢查試驗(yàn)的試樣放到原烘箱中，在如同以前一樣的溫度下，進(jìn)行下一周期繼續(xù)溫度曝露周期、冷卻及施加檢查試驗(yàn)，如果試樣數(shù)(m)是奇數(shù)，則直至中值試樣數(shù)(m+1)/2失效；如果試樣數(shù)是偶數(shù)，則直至中值試樣數(shù)失效。如果結(jié)果顯示該終點(diǎn)時間很可能是在大約10個曝露周期內(nèi)達(dá)到，則沒有必要改變原來選擇的曝露周期；如果結(jié)果沒有這種顯示，則可能要改變周期，使得至少在7個周期(最好是10個周期左右)內(nèi)得到期望的中值結(jié)果，應(yīng)在第4周期之前作出改變周期時間的決定。可以繼續(xù)溫度曝露周期直至所有試樣失效，以便可進(jìn)行更加完整的統(tǒng)計(jì)分析見IEC60216-3。按6.1所列及IEC60216-3評定結(jié)果，按6.8規(guī)定報告結(jié)果。5.8.4破壞性試驗(yàn)的應(yīng)用程序?qū)γ恳缓嫦?，隨機(jī)選取預(yù)定試樣數(shù)量(=n,見5.3.2.4)的一個試驗(yàn)組，按合適的曝露時間順序經(jīng)某在每一次取出之后，除非另有規(guī)定，否則一組試樣應(yīng)冷卻至室溫，對預(yù)期其性能會隨溫度或濕度顯著變化的材料，除非另有規(guī)定，否則應(yīng)將這些試樣在IEC60212的B標(biāo)準(zhǔn)大氣中條件處理(12～24)h。對試樣進(jìn)行試驗(yàn)并按IEC60216-3以結(jié)果和結(jié)果的算術(shù)平均值(或其合適的變換形式)對曝露時間的對按6.1所列及IEC60216-3:2006第6章細(xì)節(jié)評定結(jié)果，并按6.8規(guī)定報告結(jié)果。6評定6.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)值分析6.3～6.7規(guī)定了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的所有完整分析的數(shù)字計(jì)算程序。TI數(shù)據(jù)的分析是建立在這樣假設(shè)基礎(chǔ)上的：終點(diǎn)時間的對數(shù)與熱力學(xué)老化溫度的倒數(shù)之間存在著線性關(guān)系評定TI結(jié)果的優(yōu)選方法是按IEC60216-3細(xì)述的數(shù)字程序，并同時用如圖1所示的圖展示。簡化程序見IEC60216-8。6.2耐熱特征參數(shù)和形式耐熱性特征參數(shù)是：溫度指數(shù)TI和半差HIC。電氣絕緣材料的耐熱性總是針對某一具體性能和終點(diǎn)給出的。如果忽略這一點(diǎn)，所參考的耐熱性能沒有任何意義。因經(jīng)受過熱老化的材料性能可能未必按相同速率全部變壞，因此，一種材料可能會得出一個以上的溫度指數(shù)或半差，例如，從不同性能測量得出的。對于按數(shù)值法推導(dǎo)并滿足有關(guān)線性度和分散度統(tǒng)計(jì)條件的場合，其表示形式為：應(yīng)把TI值表示成最接近的整數(shù)值，HIC值表示成一位小數(shù)。對于圖解推導(dǎo)或不能滿足統(tǒng)計(jì)條件的場合，其表示形式為：9GB/T11026.1—2016/如果推導(dǎo)TI時，應(yīng)用的時間不是20000h,則應(yīng)說明以kh表示的相關(guān)時間，即數(shù)值后加上kh。因TI以kh為單位的時間(HIC):TI值(HIC值)并且該形式也適用于TIg,式中：K在試樣的每一溫度組內(nèi)，每一試樣都獲得每一老化周期后的性能值。從這些值(如果需要，通過內(nèi)插，見圖2)獲得終點(diǎn)時間并計(jì)算它的對數(shù)作為64中用到一的值。對每一溫度組內(nèi)的每個試樣3算最接近到達(dá)終點(diǎn)之前的老化周期的中點(diǎn)時間并取該時間的對數(shù)在第一個老化周期內(nèi)的終點(diǎn)時間應(yīng)作無效處理。在這種情況下，要么,b)不管這些試樣并把歸入第i組內(nèi)的試樣數(shù)(m?)的值減少一個。如果在第一周期過程電有一個以上試樣達(dá)到終點(diǎn)，則去除這組并試驗(yàn)另外一組，要特別注意試驗(yàn)程序的任何臨界點(diǎn)。由于在進(jìn)行有關(guān)性能測量中每一試樣遭到破壞，因此，不可能直接測量任何試樣的終點(diǎn)時間。應(yīng)用IEC60216-3:2006的6.1.4詳細(xì)敘述的數(shù)學(xué)方法，可以計(jì)算推測的終點(diǎn)時間。該方法是建立在這樣假設(shè)基礎(chǔ)上，即在一個溫度下老化的所有試樣的老化速率都是相同的，因此能夠從一連串試驗(yàn)過的試驗(yàn)組的性能平均值確定老化速率。選擇老化曲線的近似線性范圍(見圖3),并通過每一(時間、性能)點(diǎn)，繪制一條平行于平均老化曲線的線。該線與終點(diǎn)線的交點(diǎn)，給出所需要的終點(diǎn)時間的對數(shù)(見圖4)。該程序是按數(shù)學(xué)方法進(jìn)行的并進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。推導(dǎo)出的y一值應(yīng)用于6.4計(jì)算中(見IEC60216-3:2006的6.1.4)。6.4平均值和方差6.4.1完整數(shù)據(jù)對一個溫度組內(nèi)的所有試樣的終點(diǎn)時間是已知的非破壞性試驗(yàn)和檢查試驗(yàn)，y值的平均值y和方差S2應(yīng)分別按式(3)和式(4)計(jì)算：y=Zy/n (3) (4)n——是溫度組中y值的數(shù)量。對破壞性試驗(yàn)，應(yīng)該用同樣的程序，把它應(yīng)用于按6.3獲得的y的推測值。6.4.2不完整(截尾)數(shù)據(jù)對于非破壞性試驗(yàn)和檢查試驗(yàn)，當(dāng)一個溫度組內(nèi)，在所有試樣達(dá)到終點(diǎn)之前老化已經(jīng)終止時，平均值和方差評估應(yīng)按IEC60216-3:2006的6.2.1.2計(jì)算。6.5總平均值和方差及回歸分析y值加權(quán)平均值和方差及x值加權(quán)平均值和二階中心距，應(yīng)按IEC60216-3:2006的6.2.2計(jì)算。耐熱圖和偏離線性度檢驗(yàn)的斜率和截距的回歸分析應(yīng)按IEC60216-3:2006的6.3.2計(jì)算。6.6統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)要求6.6.1概述下述統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)在IEC60216-3:2006的6.3中作了詳盡規(guī)定，在IEC60216-3:2006的附錄A和附錄B作了概括說明。這些檢驗(yàn)已用來檢驗(yàn)?zāi)切┛赡苁鼓蜔崽卣鲄?shù)推導(dǎo)無效的所有重要數(shù)據(jù)情況，以及用來決定一種無法滿足統(tǒng)計(jì)要求的情況是否屬于實(shí)際顯著的。在簡化程序中以下試驗(yàn)所需的有限子集見IEC60216-8。6.6.2所有類型的數(shù)據(jù)在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)之前，數(shù)據(jù)需要滿足下列要求：a)在最低試驗(yàn)溫度下的終點(diǎn)時間的平均值不少于5000h(或當(dāng)溫度指數(shù)規(guī)定的時間t不是20000h時，應(yīng)不少于t/4);b)溫度指數(shù)與最低試驗(yàn)溫度之間的差應(yīng)不大于25K。如果不符合這些條件中的任何一個，則不能報告TI值。為了進(jìn)行有效計(jì)算，應(yīng)在這樣一個更低溫度下，進(jìn)行一個或幾個新的試樣組的老化并保證滿足這些條件。當(dāng)一組數(shù)據(jù)滿足上述要求時，統(tǒng)計(jì)的要求是溫度指數(shù)(TI)與它的95%下置信限(TC)之間的差(TI-TC)不大于0.6HIC。這個差取決于數(shù)據(jù)點(diǎn)的分散、回歸分析中的線性度偏差、數(shù)據(jù)點(diǎn)的個數(shù)和外推程度。本部分提出的一般計(jì)算程序以及IEC60216-3中的細(xì)節(jié)是建立在GB/T21223.1—2015中所陳述的原理的基礎(chǔ)上的。這些原理可以簡單地表示如下：a)達(dá)到規(guī)定終點(diǎn)所需要的時間(終點(diǎn)時間)的對數(shù)平均值與熱力學(xué)(絕對)溫度倒數(shù)之間的關(guān)系是線性的；b)終點(diǎn)時間的對數(shù)與線性關(guān)系的偏差值是呈正態(tài)分布的，其方差與老化溫度無關(guān)。都都第一周期失效而把組的標(biāo)稱數(shù)減1(例如，在數(shù)學(xué)計(jì)算過程中，應(yīng)該把21溫度組按20處理，見取的這樣其他時間?]的溫度91。c)用于測定性能的試驗(yàn)方法(如IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn));g)按6.2規(guī)定形式報告的溫度指數(shù)和半差；i)根據(jù)IEC60216-3:2006中5.1.2,任何溫度范圍/℃曝露溫度/℃73173173173173173173173173173173173173173731731注1:該表主要用于周期性的檢查試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)，但也可作為破壞性試驗(yàn)選擇適合這種情況下，可能要求56天或更長的周期時注2:當(dāng)因?yàn)樘峤涣硗庠嚇舆M(jìn)行比原始計(jì)劃中較低老化溫度還要低的溫度下老化而延長試以10K溫度間隔和42天周期持續(xù)時間進(jìn)行TI測定。2.62.52.42.62.52.4說明注：插入的矩形圖的細(xì)節(jié)見圖4。GB/T11026.1—2016/IEC■——組的平均性能值；▲——指向終點(diǎn)時間評估的符號：a-b——終點(diǎn)的性能值； 行于回歸線的評估線注：為清晰起見評估線沒有展示所有數(shù)據(jù)點(diǎn)圖4破壞性試驗(yàn)二終點(diǎn)時間評估擇的診斷性能的終點(diǎn)與承受老化試驗(yàn)的材料中的分子變化某一特定程度有關(guān)a)材料及其組合在宏觀物理意義上應(yīng)是均勻的；b)熱降解應(yīng)是在均相中進(jìn)行的；數(shù)據(jù)的非線性是通過數(shù)據(jù)評定中的F-檢驗(yàn)失效來指明的(見IEC60216-3:2006中6.3)。這可能是由于不恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)技術(shù)而引起的(例如，烘箱溫度的誤差);這樣的非線性可以通過進(jìn)一步試驗(yàn)而予以糾GB/T11026.1—2016/IEC60216-1:20(資料性附錄)曝露時間和溫度B.1概述表1是供計(jì)劃進(jìn)行耐熱試驗(yàn)時選擇老化溫度和周期持續(xù)時間用的。表1中的行是與所評估的TI相對應(yīng)，它表示在烘箱溫度下，建議的老化時間(天),烘箱溫度列在相應(yīng)欄的頂部?？梢愿鶕?jù)老化試驗(yàn)的初期結(jié)果，調(diào)節(jié)老化周期或外加老化溫度。最好要區(qū)分下述情況：a)周期老化和連續(xù)老化；b)確定劣化程度的破壞性、非破壞性和檢查試驗(yàn)。下述的推薦和建議可能有助于確定老化溫度和時間。B.2溫度最高曝溫度應(yīng)是能得到個中值終質(zhì)時間是在100h和500h之間的溫度見5.5)。如果期望在試驗(yàn)的整個溫度范圍產(chǎn)生相同的老化機(jī)理，則選擇的曝露溫度最好是相等間隔、通常為20K(見表1)。如果這個準(zhǔn)則導(dǎo)致機(jī)理變化，例如當(dāng)某一轉(zhuǎn)變點(diǎn)，像熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)，則最高曝露溫度將需要予以限制。在這種情況下，或如果HIC值己知或預(yù)期小于10K,則老化溫度水平之間的差可能需要減少，但不小于1oK(以便烘箱溫度偏差影響可以接受)。選擇曝露溫度涉及到事先預(yù)測或子解待評材料的溫度指數(shù)的近似值。如果不能得到這個信息，可能需要進(jìn)行初步篩選試驗(yàn)以便得到一個溫度指數(shù)的頂測值。B.3.1周期老化對檢查試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)，需要把曝露于所選擇溫度下的各(溫度)組之間因不同操作、試驗(yàn)和熱周期而引起的誤差減少到最低程度。為此，選取周期持續(xù)時間應(yīng)使得平均或中值終點(diǎn)時間大約是在10個周期但不少于7個周期內(nèi)達(dá)到。對非破壞性試驗(yàn)，盡管表1建議的是恒定周期持續(xù)時間，但可以使用按幾何級數(shù)的試驗(yàn)時間。B.3.2連續(xù)老化對破壞性試驗(yàn)，每一試驗(yàn)組的老化是連續(xù)的，因此，不同老化溫度下，不一定要在表1給出的大致相等倍數(shù)的周期持續(xù)時間內(nèi)達(dá)到平均終點(diǎn)時間，然而，每一溫度下計(jì)劃的試樣的組數(shù)(見5.3)最好至少為五組，如有可能最好為十組。各組試驗(yàn)之間的時間間隔最好這樣安排，使得最少有兩組試樣測試的結(jié)果落在平均終點(diǎn)時間之前，至少有一組試樣的測試結(jié)果落在平