
استاندارد "ASTM D149 Standard Test Method for Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strength of Solid Electrical Insulation Materials at Commercial Power Frequencys" که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است ، روشی برای تعیین مقاومت دیالکتریک مواد عایق جامد در فرکانسهای برق تجاری تحت شرایط مشخص شده را شرح میدهد.

مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، این آزمایش باید در فرکانس ۶۰ هرتز انجام شود. با این حال، این روشهای آزمایش برای استفاده در هر فرکانسی بین ۲۵ تا ۸۰۰ هرتز مناسب هستند. در فرکانسهای بالاتر از ۸۰۰ هرتز، گرمایش دیالکتریک یک مشکل بالقوه است.
این روش آزمایش به گونهای طراحی شده است که بتواند همراه با هر ASTM یا استاندارد دیگری که به این روش آزمایش ارجاع میدهد، مورد استفاده قرار گیرد. ارجاعات به این استاندارد باید گزینههای خاص مورد استفاده را مشخص کند.
این روش آزمایش برای استفاده در دماهای مختلف و در هر محیط گازی یا مایع مناسب مناسب است. علاوه بر این، این روش آزمایش برای اندازهگیری مقاومت دیالکتریک موادی که تحت شرایط آزمایش سیال هستند، طراحی نشده است.
این روش آزمایش نباید برای تعیین مقاومت دیالکتریک ذاتی، مقاومت دیالکتریک ولتاژ مستقیم یا شکست حرارتی تحت تنش الکتریکی (که ASTM D3151 برای آنها کاربرد دارد) استفاده شود.
این روش آزمایش معمولاً برای تعیین ولتاژ شکست دیالکتریک در سراسر ضخامت یک نمونه آزمایشی (سوراخ کردن) استفاده میشود. همچنین میتوان از آن برای تعیین ولتاژ شکست دیالکتریک در سطح مشترک بین یک نمونه جامد و یک محیط گازی یا مایع اطراف (جرقهزدگی) استفاده کرد. این روش آزمایش همچنین میتواند برای آزمایش اثبات استفاده شود.
این روش آزمایش اساساً مشابه عملکرد سیستم فتوولتائیک IEC 61724-1 - بخش 1: پایش است. تمام رویههای این روش در IEC 243-1 گنجانده شده است. تفاوتهای بین این استاندارد و IEC 243-1 عمدتاً ویرایشی است.
هنگام فرموله کردن موادی که به عنوان موانع غیر رسانا برای ولتاژهای بالا استفاده میشوند، اطمینان از اینکه آنها میتوانند در شرایط مختلف مقاومت کنند، بسیار مهم است. توانایی یک ماده در مقاومت در برابر شکست الکتریکی، که به عنوان قدرت دیالکتریک شناخته میشود، یکی از این عوامل است. معمولاً از ASTM D149 برای ارزیابی این موضوع استفاده میشود. این آزمایش ولتاژ شکست دیالکتریک و قدرت دیالکتریک مواد عایق الکتریکی جامد را اندازهگیری میکند.
به طور خلاصه، ASTM D149 ولتاژ شکست دی الکتریک مواد عایق جامد را ارزیابی میکند. به عبارت دیگر، ASTM D149 میزان ولتاژی را که یک ماده میتواند قبل از شکست تحمل کند، اندازهگیری میکند. این آزمایش در تعیین ایمنی و مناسب بودن ماده برای استفاده در کاربردهای الکتریکی مفید است. این آزمایش معمولاً در فرکانسهای برق تجاری برای آزمایش عایق ولتاژ بالا انجام میشود.
مقاومت دیالکتریک یک ماده عمدتاً با دو معیار اندازهگیری میشود:
اگرچه توصیه میشود که مواد را با ضخامت یکسانی مانند کل محصول آزمایش کنید، اما ممکن است نتایج آزمایش بر اساس موادی با ضخامتهای مختلف نیز متفاوت باشد. ولت بر میلیلیتر یک معیار مؤثر برای ارزیابی مقاومت دیالکتریک مواد عایق است و نشان میدهد که یک ماده چه مقدار ولتاژ را میتواند در واحد ضخامت تحمل کند. این معیار، معیاری استاندارد برای مقایسه محصولات بین تولیدکنندگان مختلف ارائه میدهد، زیرا صرف نظر از ضخامت مواد، مبنای ثابتی برای ارزیابی فراهم میکند. با استانداردسازی نحوه اندازهگیری عملکرد عایق، این معیار امکان انتخابهای واضحتر و آگاهانهتر در انتخاب مواد را فراهم میکند و هم طراحی محصول و هم پروتکلهای ایمنی را بهبود میبخشد.
آزمایش شکست دیالکتریک ASTM D149 شامل قرار دادن یک ماده در شرایط کنترلشده است که در آن ولتاژ فزایندهای اعمال میشود تا زمانی که ماده تجزیه شود. در حالت ایدهآل، این آزمایش باید هم روی مواد اولیه (در معرض نور قرار نگرفته) و هم روی موادی که در معرض عوامل محیطی مانند پیری UV قرار گرفتهاند، انجام شود. این به شبیهسازی شرایط دنیای واقعی کمک میکند و مهم است زیرا میزان قرار گرفتن یک ماده در معرض اشعه ماوراء بنفش بر دوام آن در طول زمان تأثیر میگذارد.
آزمایش الکتریکی ولتاژ بالای ASTM D149 امکان ارزیابی مواد جدید و قدیمی را فراهم میکند. این آزمایش هنگامی که همراه با آزمایشهای پیری UV توصیه شده توسط استاندارد IEEE 1656 استفاده شود، به تولیدکنندگان دیدگاه جامعی از چگونگی حفظ خواص عایقی یک ماده در طول زمان ارائه میدهد. سالها قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی مانند نور خورشید میتواند خواص دیالکتریک آن را کاهش دهد. این آزمایش معمولاً پس از ۱۰۰۰ ساعت قرار گرفتن در معرض UV مطابق با ASTM D4329 و ASTM G154 انجام میشود. کاهش جزئی در ولتاژ شکست و ولت بر میلیلیتر پس از ۱۰۰۰ ساعت قرار گرفتن در معرض UV نشان میدهد که اگرچه مقداری تخریب رخ داده است، اما ماده بیشتر قدرت دیالکتریک خود را حفظ کرده است. این امر اطمینان از عملکرد طولانی مدت ماده در محیطهای بیرونی را فراهم میکند.
آزمایش عایق ولتاژ بالا برای بسیاری از صنایع، از جمله شرکتهای توزیع برق، اهمیت دارد. مواد عایق در معرض تنشهای مکانیکی، قرار گرفتن در معرض محیط و ولتاژ بالا قرار دارند، به این معنی که باید قدرت دیالکتریک خود را در طول زمان حفظ کنند. علاوه بر آزمایش شکست دیالکتریک، سایر روشهای آزمایش عایق الکتریکی، مانند آزمایشهای مقاومت کششی و ضربه، نیز برای ارزیابی خواص مکانیکی انجام میشوند. آزمایشهای مکانیکی کلیدی که مکمل آزمایش مقاومت دیالکتریک هستند شامل مقاومت ضربه (با شیار و بدون شیار) (استانداردهای ASTM D256 و ASTM D4812)، مقاومت کششی، ازدیاد طول و مدول (ASTM D638) و مقاومت و مدول خمشی (استاندارد ASTM D790) میشوند. این آزمایشها درک جامعی از چگونگی عملکرد یک ماده در شرایط مختلف مکانیکی و الکتریکی ارائه میدهند و قابلیت اطمینان درازمدت را تضمین میکنند.
در نهایت، روشهای آزمایش عایق ASTM D149 تعیین میکنند که آیا میتوان از یک ماده در محیطها و کاربردهای سخت، مانند تأسیسات الکتریکی، استفاده کرد یا خیر. این آزمایشها برای انجام آزمایش روی مواد عایقی که باید در شرایط سخت سالم بمانند، مفید هستند.
سازمان ما که سالهاست از طریق طیف گستردهای از فعالیتهای آزمایش، اندازهگیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی، از کسبوکارها در تمام بخشها پشتیبانی میکند، دارای تیمی قوی از کارکنان است که از نزدیک پیشرفتهای جهانی در علم و فناوری را دنبال میکنند و دائماً در حال بهبود خود هستند. در این زمینه، ما همچنین خدمات آزمایشی را مطابق با ASTM D149، روش آزمون استاندارد برای ولتاژ شکست دیالکتریک و مقاومت دیالکتریک مواد عایق الکتریکی جامد در فرکانسهای برق تجاری، ارائه میدهیم.
