DIN 53483 Изпитване на изолационни материали - Определяне на диелектрични свойства

Стандартът „DIN 53483 Изпитване на изолационни материали - Определяне на диелектрични свойства“, публикуван от Германския институт по стандартизация (DIN), се състои от следните подстандарти, публикувани под едно и също заглавие:

• Стандартът „DIN 53483-1 Част 1: Дефиниции, обща информация“ е индустриален стандарт, разработен за изпитване на електрически изолационни материали. Този стандарт определя терминологията, основните принципи и общите процедури за измерване на диелектричните свойства на изолационните материали, използвани в електрически и електронни приложения. Въпреки че по-късно е заменен, той изиграва важна историческа роля в стандартизацията на изпитванията на електрическа изолация в Германия и повлиява на последващите стандарти DIN, IEC и ISO.

Електроизолационните материали трябва да предотвратяват нежелан поток на ток, като същевременно поддържат стабилни електрически характеристики при различни условия на околната среда. Целта на стандарта DIN 53483-1 е да гарантира следното:

• Стандартизирана терминология за диелектрични изпитвания.
• Общи насоки за измерване на диелектрични свойства.
• Стандартизирани процедури за подготовка на проби.
• Последователно отчитане на свойствата на електроизолацията.

Този стандарт установява общи принципи за изпитване, позволявайки на производителите и лабораториите да сравняват изолационни материали, използвайки повтаряеми методи.

Стандартът DIN 53483-1 се прилага за изолационни материали, изложени на синусоидални променливотокови електрически полета. Вместо да дефинира специфичен лабораторен тест, този стандарт предоставя основната информация, необходима за измервания на диелектрични свойства. Този стандарт подпомага определянето на:

• Относителна диелектрична проницаемост (диелектрична константа)
• Коефициент на диелектрични загуби
• Коефициент на разпределение
• Индекс на загубите
• Общо диелектрично поведение на изолационните материали.

Тези свойства са от съществено значение за оценката на електрическите характеристики на пластмаси, полимери, ламинати, керамика, хартиена изолация и композитни изолационни материали.

Диелектричните му свойства са следните:

• Относителна диелектрична проницаемост (диелектрична константа): Относителната диелектрична проницаемост измерва колко ефективно даден материал съхранява електрическа енергия в сравнение с вакуум. По-високи диелектрични константи са желателни в следните компоненти:
  • Кондензатори
  • Системи за електрическа изолация
  • Печатни платки
  • Високоволтово оборудване
• Коефициент на диелектрични загуби: Коефициентът на диелектрични загуби показва колко електрическа енергия се преобразува в топлина, когато се прилага променливо електрическо поле. Ниските диелектрични загуби са важни, защото намаляват:
  • Генериране на топлина
  • Загуби на мощност
  • Деградация на материалите
  • Намалена електрическа ефективност
• Коефициент на разсейване: Коефициентът на разсейване изразява съотношението на загубената енергия към съхранената енергия по време на работа с променлив ток. По-ниският коефициент на разсейване обикновено показва:
  • По-добро качество на изолацията.
  • Долно вътрешно отопление
  • По-висока дългосрочна електрическа надеждност.
• Индекс на загубите: Индексът на загубите комбинира диелектричната константа и диелектричните загуби в един параметър, за да оцени изолационните характеристики при променливи електрически полета.

Стандартът DIN 53483-1 се прилага за много изолационни материали, включително:

• термопласти
• Термореактивни пластмаси
• Електрически ламинати
• Епоксидни смоли
• Гумена изолация
• Керамични изолатори
• Електрическа хартия
• Композити от стъклени влакна
• Изолация на основата на слюда
• Полимерни филми

Диелектричните свойства, оценени съгласно стандарта DIN 53483-1, са важни в следните сектори:

• Електрическо оборудване:
  • Трансформатори
  • Разпределителна апаратура
  • изолатори
  • Автоматични прекъсвачи
• Електроника:
  • Печатни платки
  • Кондензатори
  • Опаковки за полупроводници
  • Съединители
• Автомобили:
  • Електрически двигатели
  • Кабели за високо напрежение
  • Изолация на батерията
  • Компоненти на електрически превозни средства
• Авиация и космос:
  • Системи за окабеляване на самолети
  • Композитни материали за електроизолация
  • Електронни сглобки, изискващи висока надеждност.
• Промишлено производство:
  • Електрически двигатели
  • генератори
  • Изолация на кабела
  • инструментация

Основната цел на стандарта DIN 53483-2 е да осигури унифициран и възпроизводим метод за оценка на диелектричното поведение на изолационните материали при избрани стандартни честоти. Този стандарт позволява на производителите и лабораториите да:

• За последователно измерване на диелектричните свойства.
• Сравняване на различни изолационни материали при едни и същи условия.
• Проверка на съответствието със спецификациите на материалите.
• За подпомагане на разработването на продукти и осигуряването на качеството.
• За оценка на изолационните характеристики за специфични електрически приложения.

За разлика от измерванията с непрекъснато честотно сканиране, този стандарт се фокусира върху тестване на три представителни честоти, обхващайки широк спектър от практически приложения.

Стандартът DIN 53483-2 се прилага за твърди електроизолационни материали, включително пластмаси, композити, ламинати, керамика, изолация на хартиена основа и каучукови материали. Този стандарт определя честотите, при които трябва да се извършват изпитвания:

• 50 Hz: Представлява системи за пренос и разпределение на енергия.
• 1 kHz: Представлява средночестотни промишлени приложения.
• 1 MHz: Представлява радиочестота и електронно оборудване.

Тестовете, проведени при тези дискретни честоти, осигуряват практическа оценка на диелектричните характеристики, без да е необходим пълен анализ на честотната характеристика.

Този стандарт има за цел да определи различни основни електрически характеристики:

• Относителна диелектрична проницаемост (диелектрична константа): Относителната диелектрична проницаемост показва способността на материала да съхранява електрическа енергия в електрическо поле. Материали със стабилна диелектрична константа са предпочитани за:
  • Кондензатори
  • Печатни платки
  • Изолация на кабела
  • Електронни субстрати
• Коефициент на диелектрични загуби: Коефициентът на загуби измерва количеството електрическа енергия, преобразувана в топлина по време на работа с променлив ток. Ниският коефициент на загуби обикновено показва:
  • Ефективна изолация
  • По-ниска загуба на мощност
  • Намалено генериране на топлина
  • Подобрена дългосрочна надеждност
• Диелектрични загуби: Диелектричните загуби измерват общата енергия, загубена в изолационен материал под действието на променливо електрическо напрежение. Прекомерните диелектрични загуби могат да доведат до:
  • Прегряване на компонентите
  • Намалена електрическа ефективност
  • Ранно стареене в изолация
  • По-ниска надеждност на оборудването.

Стандартът DIN 53483-2 е широко прилаган в индустрии, които разчитат на електрическа изолация:

• Електротехника:
  • Силови трансформатори
  • КРУ
  • Автоматични прекъсвачи
  • Изолатори за високо напрежение
• Електроника:
  • Печатни платки
  • Кондензатори
  • Опаковки за полупроводници
  • Съединители
• Автомобили:
  • Електрически двигатели
  • Изолация на кабела
  • Системи за батерии за електрически превозни средства
  • Електронни управляващи блокове
• Aviation:
  • Окабеляване на самолета
  • Високонадеждни изолационни системи
  • Авионика
• Промишлено производство:
  • Производство на кабели
  • Изолационни ламинати
  • Полимерни съединения
  • Композитни изолационни системи

Основната цел на стандарта DIN 53483-3 е да стандартизира измервателните клетки, използвани при диелектрично изпитване на изолационни течности. Вместо да дефинира самия метод на измерване, този стандарт се фокусира върху това да гарантира, че изпитвателната клетка осигурява следното:

• Той произвежда точни и повторяеми диелектрични измервания.
• Поддържа стабилна геометрия на електрода.
• Съвместим с измервания до 100 MHz.
• Може да се почисти бързо и старателно между тестовете.
• Това минимизира грешките в измерването, причинени от настройката на теста.

Чрез стандартизиране на измервателната клетка, лабораториите могат да получат сравними измервания на диелектричната константа и диелектричните загуби, независимо от производителя на оборудването.

Стандартът DIN 53483-3 се прилага за измервателни клетки, използвани за следното:

• Течни електроизолационни материали
• Изолационни масла
• Синтетични диелектрични течности
• Силиконови уплътнителни течности
• Топящи се изолационни съединения
• Други електроизолационни течности, оценени при честоти до 100 MHz.

Този стандарт разглежда предимно изискванията за конструкцията, почистването и оценката на тези измервателни клетки, а не самата процедура за електрическо изпитване.

При диелектрични тестове, измервателната клетка формира интерфейса между изпитваното устройство и течната проба. Правилно проектираната измервателна клетка осигурява следното:

• Електрическото поле е добре дефинирано.
• Разстоянието между електродите остава постоянно.
• Измерванията на капацитета са повторяеми.
• Капацитетът на утечка е сведен до минимум.
• Външните електромагнитни смущения са намалени.

Без стандартизирани измервателни клетки, едни и същи течности, тествани в различни лаборатории, могат да доведат до значително различни диелектрични стойности.

Стандартът DIN 53483-3 поддържа измерването на различни важни електрически характеристики:

• Относителна диелектрична проницаемост (диелектрична константа): Относителната диелектрична проницаемост показва колко ефективно изолационната течност съхранява електрическа енергия. Важна е за:
  • Трансформаторни масла
  • Кондензаторни течности
  • Системи за изолация на високо напрежение
  • Електрически охлаждащи течности
• Коефициент на диелектрични загуби: Коефициентът на диелектрични загуби измерва количеството електрическа енергия, преобразувана в топлина във флуид по време на работа с променлив ток. Ниските диелектрични загуби показват:
  • Високо качество на изолация
  • По-добра електрическа ефективност
  • Намалено термично стареене
  • По-дълъг експлоатационен живот
• Коефициент на дисипация: Коефициентът на дисипация изразява съотношението на диелектричните загуби към съхранената електрическа енергия. Ниският коефициент на дисипация обикновено показва:
  • Чиста изолационна течност
  • Ниско замърсяване
  • Добри диелектрични характеристики
  • Стабилни електрически свойства

Стандартът DIN 53483-3 е приложим за всички сектори, използващи течни изолационни материали:

• Електроенергиен сектор:
  • Трансформаторни масла
  • Разпределителна апаратура за високо напрежение
  • Маслени трансформатори
  • хороскоп
• Електроника:
  • Диелектрични течности за кондензатори
  • Чувствителни изолационни течности
  • Лабораторни референтни материали
• Химическа промишленост:
  • Разработване на диелектрични течности
  • Формулировка на изолационна течност
  • Тестове за контрол на качеството
• Изследователски лаборатории:
  • Характеристика на материала
  • Изследвания на диелектричните свойства
  • Проучвания на честотната характеристика

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние предоставяме и услуги за тестване в съответствие със стандарта DIN 53483.