ASTM D150 Карактеристики на загуби на наизменична струја и пропустливост (диелектрична константа) на цврста електрична изолација

Стандардните методи за тестирање ASTM D150 за карактеристики на загуби на наизменична струја и пропустливост (диелектрична константа) на цврста електрична изолација, развиени од Американското здружение за тестирање и материјали (ASTM) , ги опишуваат методите за тестирање за одредување на релативната пропустливост, факторот на дисипација, индексот на загуби, факторот на моќност, фазниот агол и аголот на загуби на примероци од цврсти електрични изолациски материјали кога стандардите што се користат се импеданси на маса. Разгледуваниот фреквентен опсег се протега од помалку од 1 Hz до неколку стотици мегахерци.

Овие методи на тестирање даваат општи информации за различни електроди, инструменти и техники на мерење. Секој што е заинтересиран за прашања поврзани со специфичен материјал треба да ги консултира стандардите ASTM или други стандарди што се директно применливи за материјалот што се тестира.

Материјалите за изолација обично се користат на два начина:

Поддршка и изолација на компонентите на електричната мрежа едни од други и од земјата
Делува како диелектрик на кондензатор.

За првата употреба, генерално е пожелно потпорниот капацитет да биде што е можно помал, во согласност со прифатливите механички, хемиски и топлински отпорни својства. Затоа, се посакува ниска вредност на диелектрична кондензација. За втората употреба, се посакува висока вредност на диелектрична кондензација, така што кондензаторот може да биде што е можно физички помал. Понекогаш, средните вредности на диелектрична кондензација се користат за скалирање на напоните на работ или крајот на проводникот за да се минимизира короната на наизменична струја.

Во двата случаи (електрична изолација и кондензаторски диелектрик), загубата на наизменична струја генерално треба да биде мала, и за да се намали загревањето на материјалот и за да се минимизира неговото влијание врз остатокот од мрежата. Во апликации со висока фреквенција, ниска вредност на индексот на загуба е особено пожелна бидејќи, за дадена вредност на индексот на загуба, диелектричната загуба се зголемува директно со фреквенцијата. Во одредени диелектрични конфигурации, како што се завршните втулки и каблите за тестирање, понекогаш се воведува зголемена загуба, која често е резултат на зголемена спроводливост, за да се контролира градиентот на напонот. Кога се споредуваат материјали со приближно иста диелектрична конзистентност или се користи материјал под услови каде што неговата диелектрична конзистентност останува суштински константна, потенцијално е корисно да се земат предвид и факторот на дисипација, факторот на моќност, фазниот агол или аголот на загуба.

Кога се достапни доволно корелациски податоци, факторот на дисипација или факторот на моќност е корисен за означување на својствата на материјалот во други аспекти, како што се диелектрично распаѓање, содржина на влага, степен на стврднување и други фактори. Сепак, деградацијата поради термичко стареење може да не влијае на факторот на дисипација освен ако материјалот последователно не е изложен на влага. Иако почетната вредност на факторот на дисипација е важна, промената на факторот на дисипација со стареењето е генерално многу позначајна.

Накратко, ASTM D150 обезбедува стандардизирани процедури за оценување на диелектричните својства на цврстите изолациски материјали под услови на наизменична струја (AC). Овој стандард е клучен за карактеризирање на материјалите што се користат во електричните и електронските апликации, особено оние што се наменети да функционираат како изолатори. Стандардот ги дефинира методите за тестирање за мерење:

Диелектрична константа (релативна диелектрична константа)
Фактор на дисипација (диелектрична загуба)
Индекс на загуба и индекс на пропустливост

Овие параметри се оценуваат во различни фреквенции и температури за да се разбере како материјалите се однесуваат под различни услови на електричен стрес.

Овој стандард опишува повеќе техники за тестирање на диелектрични својства. Овие техники вклучуваат:

Систем со две електроди со заштитен прстен
Инсталација на кондензатор со три терминали
Метод на паралелни плочи
Коаксијална или реентрантна празнина за тестирање со висока фреквенција

Изборот на метод зависи од фреквентниот опсег, формата на материјалот (на пр., лист, филм) и потребната точност.

Условите за тестирање се како што следува:

Фреквентен опсег: Типично помеѓу 50 Hz и неколку MHz, во зависност од методот.
Температурен опсег: Од собна температура до покачени услови (специфицирано од корисникот или барањата на производот).
Нивоа на напон: Може да бидат низок или висок напон на AC, како што е определено од апликацијата.

Главните примени на овој стандард се:

Трансформатори и кондензатори
Печатени кола (PCB)
Електрични кабли и изолациски фолии
Системи за изолација со висок напон

Стандардот ASTM D150 се смета за важен од следниве причини:

Обезбедува перформанси на електрична изолација: Помага да се потврди дека материјалот ефикасно ќе изолира од електрични струи под услови на наизменична струја (AC). Спречува дефекти како што се кратки споеви, дефект на диелектрик и прегревање на компонентите.
Поддржува избор и дизајн на материјали: Инженерите и дизајнерите користат податоци од стандардот ASTM D150 за да ги изберат вистинските материјали за кондензатори, трансформатори, кабли, печатени плочки и други компоненти. Точните податоци за диелектричната константа и загубите обезбедуваат оптимални перформанси и во апликации со висока и во нискофреквентна фреквенција.
Контрола на квалитет и конзистентност: Со следење на конзистентноста на материјалот низ производствените серии, производителите можат да обезбедат дека секој производ ги исполнува потребните спецификации. Отстапувањата во диелектричното однесување може да укажуваат на дефекти или контаминација.
Потврда на дизајнот: Им помага на електроинженерите да го потврдат однесувањето на компонентите во реални услови.
Влијание врз ефикасноста на системот: Материјалите со високи диелектрични загуби можат да ја намалат вкупната ефикасност на системот со губење на енергија како топлина. Овој стандард помага да се идентификуваат енергетски поефикасни материјали со пониски фактори на дисипација.
Обезбедува безбедност и усогласеност: Електричната изолација, особено во високонапонски или критични средини, мора да ги исполнува строгите безбедносни стандарди. Овие стандардни податоци често се потребни за регулаторни одобренија и документација за усогласеност.
Го олеснува истражувањето и развојот: Научниците за материјали го користат овој стандард за тестирање на нови полимери, композити и филмови за нивните електрични својства, забрзувајќи ги иновациите во електрониката и технологијата за изолација.

Накратко, ASTM D150 е фундаментален стандард за електрична изолација и диелектрично тестирање. Тој обезбедува фундаментални упатства за прецизно одредување на диелектричната константа и својствата на загуби на материјалите што се користат во критични електрични и електронски системи.

Нашата организација, која со години ги поддржува бизнисите во сите сектори преку широк спектар на активности за тестирање, мерење, анализа и евалуација, се гордее со силен тим на вработени кои внимателно ги следат глобалните случувања во науката и технологијата и постојано се подобруваат. Во овој контекст, ние исто така нудиме услуги за тестирање во согласност со ASTM D150 стандардните методи за тестирање за карактеристики на загуби на наизменична струја и пропустливост (диелектрична константа) на цврста електрична изолација.