Der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Standard ASTM D3755 beschreibt ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Durchschlagspannung und der Durchschlagsfestigkeit von festen elektrischen Isoliermaterialien unter Gleichspannungsbelastung.
Da manche Materialien eine besondere Handhabung erfordern, sollten auch die ASTM-Normen oder die direkt auf das zu prüfende Material anwendbare Prüfmethode konsultiert werden. Die ASTM D149-Standardprüfmethode für Durchschlagfestigkeit und Durchschlagspannung von festen elektrischen Isoliermaterialien bei kommerziellen Netzfrequenzen dient zur Bestimmung der Durchschlagfestigkeit von elektrischen Isoliermaterialien bei kommerziellen Netzfrequenzen.
Das in ASTM D3755 beschriebene Prüfverfahren ähnelt dem der IEC 243-2. Alle Verfahren dieses Prüfverfahrens sind in der IEC 243-2 enthalten.
Dieses Prüfverfahren dient als Kontroll- und Abnahmeprüfung für Gleichspannungsanwendungen. Es kann auch zur partiellen Bewertung von Werkstoffen für bestimmte Endanwendungen und zur Erkennung von Werkstoffveränderungen aufgrund bestimmter Verschleißursachen eingesetzt werden.
Erfahrungsgemäß beträgt der bei Gleichspannung auftretende Fehlerwert im Allgemeinen etwa das 2- bis 4-fache des Effektivwerts des 60-Hz-Wechselspannungsfehlers.
Bei inhomogenen Prüflingen wird die Spannungsverteilung innerhalb der Probe durch die Impedanz (weitgehend kapazitiv) bei Wechselspannung bestimmt. Bei steigender Gleichspannung bleibt die Spannungsverteilung weitgehend kapazitiv, was jedoch teilweise von der Spannungsanstiegsrate abhängt. Nach Anlegen einer konstanten Gleichspannung wird die Spannungsverteilung über der Probe durch den Widerstand bestimmt. Die Wahl von Gleich- oder Wechselspannung hängt vom Zweck des Versagenstests und in gewissem Maße von der beabsichtigten Verwendung des Materials ab.
Während der Prüfung wird eine Probe in einem entsprechend ausgelegten Elektrodensystem durch Anlegen einer ansteigenden Gleichspannung elektrisch belastet, bis ein innerer Durchschlag auftritt. Die Prüfspannung wird mit einer gleichmäßigen Anstiegsrate angelegt. Die Gleichspannung wird von einer Hochspannungsquelle mit ausreichender Stromkapazität und Regelung bezogen, die weitgehend frei von Welligkeit ist und über Einrichtungen zur Messung und Regelung der Ausgangsspannung verfügt.
Materialprüfproben werden nach den für die zu prüfenden Materialien geltenden ASTM-Methoden definiert und vorbereitet. Es müssen repräsentative Proben des zu prüfenden Materials bereitgestellt werden. Es werden genügend Proben für fünf Prüfungen vorbereitet. Bei der Herstellung von Prüfproben aus festen Materialien sollten die mit den Elektroden in Kontakt kommenden Oberflächen parallel und so eben und glatt wie möglich sein.
Beim Testen dünner fester Materialien (Blätter und Platten dünner als 3 mm) sollten Testproben mit ausreichend Platz vorbereitet werden, um ein Überlaufen unter Testbedingungen zu verhindern.
Bei der Prüfung dicker Feststoffe sollte die Probe in die Isolierflüssigkeit eingetaucht werden, um ein Überlaufen zu verhindern und die Teilentladung zu minimieren (die Fragmentierung dicker Feststoffe ist im Allgemeinen hoch). Weitere Techniken zur Verhinderung von Überlaufen sind:
Die zur Berechnung der Durchschlagsfestigkeit verwendete Dicke sollte der durchschnittlichen Dicke der gemessenen Probe entsprechen, die in der Prüfmethode für das betreffende Material angegeben ist. Falls nicht anders angegeben, sollte die Dickenmessung bei Raumtemperatur (25 °C ± 5 °C) erfolgen. Bei laminarem Material oder wenn bekannt ist, dass die Durchschlagsfestigkeit aufgrund von Faktoren wie der Korngröße mit der Ausrichtung variiert, sollte die Probe so geschnitten werden, dass ihre Dicke unter Betriebsbedingungen in Richtung des elektrischen Felds zeigt. Wenn dünne Materialien wie Laminate in Breiten- oder Längsrichtung geprüft werden sollen, sind möglicherweise spezielle Verfahren erforderlich, um Streuungen zu vermeiden. Bestimmungen für solche Prüfungen können auch in den Methoden für bestimmte Materialien enthalten sein.
Sofern nicht anders angegeben, sollten fünf Proben getestet werden.
Kurz gesagt: ASTM D3755 ist eine Norm, die die Anforderungen an thermoplastische Hochtemperatur-Elastomere für industrielle und gewerbliche Anwendungen abdeckt. Diese Norm gilt insbesondere für Elastomere, deren physikalische Eigenschaften und Leistung in Hochtemperaturumgebungen erhalten bleiben müssen. Das Hauptziel dieser Norm ist die Bereitstellung einheitlicher Eigenschaften für thermoplastische Elastomere, die einer längeren Einwirkung von Temperaturen von typischerweise 150 °C bis 200 °C oder mehr standhalten. Diese Materialien werden häufig in der Automobil-, Elektro-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in industriellen Anwendungen eingesetzt, in denen thermische Stabilität, mechanische Integrität und chemische Beständigkeit wichtig sind.
Die Norm ASTM D3755 legt die Mindestanforderungen an thermoplastische Elastomere für hohe Temperaturen fest. Dazu gehören im Allgemeinen:
Diese Eigenschaften tragen dazu bei, dass das Material auch unter thermischer Belastung seine Formstabilität, Flexibilität und Festigkeit behält.
Der ASTM D3755-Standard umfasst verschiedene Klassen thermoplastischer Elastomere, die im Allgemeinen auf Folgendem basieren:
Jede Sorte eignet sich je nach Anwendungsumgebung für bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise kontinuierliche Hitzeeinwirkung, intermittierende Belastung oder Kontakt mit Ölen oder Chemikalien.
Zu den üblichen Anwendungsbereichen der Norm ASTM D3755 gehören:
Durch die Einhaltung dieser Norm können Hersteller sicher sein, dass ihre Produkte die strengen Anforderungen an Sicherheit, Leistung und Haltbarkeit in rauen Umgebungen erfüllen. Kurz gesagt: Diese Norm bietet einen klaren Rahmen für die Materialklassifizierung und -prüfung und gewährleistet Zuverlässigkeit und Konsistenz in einer Vielzahl von Branchen.
Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Test-, Mess-, Analyse- und Evaluierungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß ASTM D3755, Standardprüfmethode für dielektrische Durchschlagsspannung und Durchschlagsfestigkeit von festen elektrischen Isoliermaterialien unter Gleichspannungsbelastung, an.
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