DIN 53483 Испытание изоляционных материалов - Определение диэлектрических свойств

Стандарт «DIN 53483 Испытание изоляционных материалов — Определение диэлектрических свойств», опубликованный Немецким институтом стандартизации (DIN), состоит из следующих подстандартов, опубликованных под тем же названием:

• Стандарт «DIN 53483-1 Часть 1: Определения, общая информация» — это отраслевой стандарт, разработанный для испытаний электроизоляционных материалов. Этот стандарт определял терминологию, основные принципы и общие процедуры измерения диэлектрических свойств изоляционных материалов, используемых в электротехнике и электронике. Хотя впоследствии он был отменен, этот стандарт сыграл значительную историческую роль в стандартизации испытаний электроизоляционных материалов в Германии и повлиял на последующие стандарты DIN, IEC и ISO.

Электроизоляционные материалы должны предотвращать протекание нежелательных токов, обеспечивая при этом стабильные электрические характеристики в различных условиях окружающей среды. Цель стандарта DIN 53483-1 — обеспечить следующее:

• Стандартизированная терминология для диэлектрических испытаний.
• Общие рекомендации по измерению диэлектрических свойств.
• Стандартизированные процедуры подготовки образцов.
• Последовательное предоставление данных о свойствах электрической изоляции.

Этот стандарт устанавливает общие принципы испытаний, позволяя производителям и лабораториям сравнивать изоляционные материалы с использованием воспроизводимых методов.

Стандарт DIN 53483-1 применяется к изоляционным материалам, подверженным воздействию синусоидальных переменных электрических полей. Вместо определения конкретного лабораторного теста, этот стандарт предоставляет основную информацию, необходимую для измерения диэлектрических свойств. Данный стандарт помогает определить:

• Относительная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная)
• Коэффициент диэлектрических потерь
• Коэффициент распределения
• Индекс потерь
• Общие диэлектрические свойства изоляционных материалов.

Эти свойства имеют важное значение для оценки электрических характеристик пластмасс, полимеров, ламинатов, керамики, бумажной изоляции и композитных изоляционных материалов.

Его диэлектрические свойства следующие:

• Относительная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная): Относительная диэлектрическая проницаемость измеряет, насколько эффективно материал накапливает электрическую энергию по сравнению с вакуумом. Более высокие значения диэлектрической постоянной желательны для следующих компонентов:
  • Конденсаторы
  • Системы электроизоляции
  • Печатные платы
  • Высоковольтное оборудование
• Коэффициент диэлектрических потерь: Коэффициент диэлектрических потерь показывает, сколько электрической энергии преобразуется в тепло при приложении переменного электрического поля. Низкие диэлектрические потери важны, поскольку они уменьшают:
  • Выделение тепла
  • Потери мощности
  • деградация материала
  • Сниженная электрическая эффективность
• Коэффициент рассеяния: Коэффициент рассеяния выражает отношение энергии, теряемой при работе от сети переменного тока, к энергии, запасенной в ней. Более низкий коэффициент рассеяния обычно указывает на:
  • Улучшенное качество теплоизоляции.
  • Нижний внутренний нагрев
  • Повышенная долговременная надежность электроснабжения.
• Индекс потерь: Индекс потерь объединяет диэлектрическую постоянную и диэлектрические потери в один параметр для оценки изоляционных характеристик в условиях переменного электрического поля.

Стандарт DIN 53483-1 применяется ко многим изоляционным материалам, в том числе:

• термопласты
• Термореактивные пластмассы
• Электроизоляционные ламинаты
• Эпоксидные смолы
• Резиновая изоляция
• Керамические изоляторы
• Электронная бумага
• Композиты из стекловолокна
• Изоляция на основе слюды
• Полимерные пленки

Диэлектрические свойства, оцениваемые в соответствии со стандартом DIN 53483-1, важны в следующих отраслях:

• Электрооборудование:
  • трансформеры
  • Распределительное устройство
  • изоляторы
  • Автоматические выключатели
• Электроник:
  • Печатные платы
  • Конденсаторы
  • Упаковка полупроводников
  • соединители
• Автомобильная промышленность:
  • Электродвигатели
  • Высоковольтные кабели
  • изоляция батареи
  • компоненты электромобиля
• Аэрокосмическая промышленность:
  • Системы электропроводки самолёта
  • Электроизоляционные композиты
  • Электронные узлы, требующие высокой надежности.
• Промышленное производство:
  • Электродвигатели
  • генераторы
  • Изоляция кабеля
  • измерительные приборы

Основная цель стандарта DIN 53483-2 — обеспечить единый и воспроизводимый метод оценки диэлектрических свойств изоляционных материалов на выбранных стандартных частотах. Этот стандарт позволяет производителям и лабораториям:

• Для обеспечения стабильного измерения диэлектрических свойств.
• Сравнение различных изоляционных материалов в одинаковых условиях.
• Проверка соответствия техническим характеристикам материалов.
• Для поддержки разработки продукции и обеспечения качества.
• Цель исследования – оценить изоляционные характеристики для конкретных областей применения в электротехнике.

В отличие от измерений с непрерывным изменением частоты, данный стандарт фокусируется на тестировании на трех репрезентативных частотах, охватывающих широкий спектр практических применений.

Стандарт DIN 53483-2 применяется к твердым электроизоляционным материалам, включая пластмассы, композиты, ламинаты, керамику, изоляцию на бумажной основе и резиновые материалы. Этот стандарт определяет частоту проведения испытаний:

• 50 Гц: обозначает системы передачи и распределения электроэнергии.
• 1 кГц: Обозначает среднечастотные промышленные области применения.
• 1 МГц: обозначает радиочастотное и электронное оборудование.

Проведение испытаний на этих дискретных частотах позволяет на практике оценить диэлектрические характеристики без необходимости полного анализа частотной характеристики.

Целью данного стандарта является определение различных фундаментальных электрических характеристик:

• Относительная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная): Относительная диэлектрическая проницаемость указывает на способность материала накапливать электрическую энергию в электрическом поле. Материалы со стабильной диэлектрической постоянной предпочтительны для:
  • Конденсаторы
  • Печатные платы
  • Изоляция кабеля
  • Электронные подложки
• Коэффициент диэлектрических потерь: Коэффициент потерь измеряет количество электрической энергии, преобразуемой в тепло во время работы от сети переменного тока. Низкий коэффициент потерь обычно указывает на:
  • Эффективная изоляция
  • Меньшие потери мощности
  • Сниженное тепловыделение
  • Повышенная долговременная надежность
• Диэлектрические потери: Диэлектрические потери — это суммарная энергия, теряемая изоляционным материалом под действием переменного электрического напряжения. Чрезмерные диэлектрические потери могут привести к:
  • Перегрев компонентов
  • Сниженная электрическая эффективность
  • Раннее старение изоляции
  • Снижена надежность оборудования.

Стандарт DIN 53483-2 широко применяется в отраслях промышленности, использующих электроизоляцию:

• Электротехника:
  • Силовые трансформаторы
  • Распределительные устройства
  • Автоматические выключатели
  • Высоковольтные изоляторы
• Электроник:
  • Печатные платы
  • Конденсаторы
  • Упаковка полупроводников
  • соединители
• Автомобильная промышленность:
  • Электродвигатели
  • Изоляция кабеля
  • аккумуляторные системы электромобилей
  • Электронные блоки управления
• Авиация:
  • Электропроводка самолета
  • Высоконадежные изоляционные системы
  • Авионика
• Промышленное производство:
  • производство кабелей
  • Изоляционные ламинаты
  • Полимерные соединения
  • Композитные изоляционные системы

Основная цель стандарта DIN 53483-3 — стандартизация измерительных ячеек, используемых при диэлектрических испытаниях изоляционных жидкостей. Вместо определения самого метода измерения, этот стандарт фокусируется на обеспечении того, чтобы испытательная ячейка обеспечивала следующие характеристики:

• Это позволяет проводить точные и воспроизводимые измерения диэлектрических свойств.
• Это обеспечивает стабильную геометрию электрода.
• Совместимость с измерениями до 100 МГц.
• Его можно быстро и тщательно очистить между испытаниями.
• Это сводит к минимуму погрешности измерений, вызванные особенностями установки для проведения испытаний.

Стандартизация измерительной ячейки позволяет лабораториям получать сопоставимые результаты измерений диэлектрической постоянной и диэлектрических потерь независимо от производителя оборудования.

Стандарт DIN 53483-3 применяется к измерительным ячейкам, используемым для следующих целей:

• Жидкие электроизоляционные материалы
• Изоляционные масла
• Синтетические диэлектрические жидкости
• силиконовые герметизирующие жидкости
• Плавкие изоляционные компаунды
• Другие электроизоляционные жидкости, исследованные на частотах до 100 МГц.

Данный стандарт в первую очередь касается требований к конструкции, очистке и оценке этих измерительных ячеек, а не самой процедуры электрических испытаний.

При диэлектрических испытаниях измерительная ячейка образует интерфейс между испытательным устройством и образцом жидкости. Правильно спроектированная измерительная ячейка обеспечивает следующее:

• Электрическое поле четко определено.
• Зазор между электродами остается постоянным.
• Измерения емкости являются воспроизводимыми.
• Емкость утечки сведена к минимуму.
• Снижается уровень внешних электромагнитных помех.

Без стандартизированных измерительных ячеек одни и те же жидкости, протестированные в разных лабораториях, могут давать значительно различающиеся значения диэлектрической проницаемости.

Стандарт DIN 53483-3 поддерживает измерение различных важных электрических характеристик:

• Относительная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная): Относительная диэлектрическая проницаемость показывает, насколько эффективно изолирующая жидкость накапливает электрическую энергию. Она важна для:
  • Трансформаторные масла
  • Жидкости для конденсаторов
  • Системы изоляции высокого напряжения
  • Электроохлаждающие жидкости
• Коэффициент диэлектрических потерь: Коэффициент диэлектрических потерь измеряет количество электрической энергии, преобразуемой в тепло в жидкости во время работы переменного тока. Низкие диэлектрические потери указывают на:
  • Высокое качество теплоизоляции
  • Повышенная электрическая эффективность
  • Сниженное термическое старение
  • Более длительный срок службы
• Коэффициент рассеяния: Коэффициент рассеяния выражает отношение диэлектрических потерь к запасенной электрической энергии. Низкий коэффициент рассеяния обычно указывает на:
  • Чистая теплоизоляционная жидкость
  • Низкий уровень загрязнения
  • Хорошие диэлектрические характеристики
  • Стабильные электрические свойства

Стандарт DIN 53483-3 применим ко всем отраслям, использующим жидкие изоляционные материалы:

• Электроэнергетический сектор:
  • Трансформаторные масла
  • Высоковольтные распределительные устройства
  • Масляные трансформаторы
  • Гороскоп
• Электроник:
  • Диэлектрические жидкости для конденсаторов
  • Чувствительные изоляционные жидкости
  • Лабораторные эталонные материалы
• Химическая промышленность:
  • Разработка диэлектрических жидкостей
  • Состав изоляционной жидкости
  • Тесты контроля качества
• Научно-исследовательские лаборатории:
  • Характеристика материала
  • Исследования диэлектрических свойств
  • Исследования частотной характеристики

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентным и опытным персоналом, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом DIN 53483.