DIN 53483 Skúšanie izolačných materiálov - Stanovenie dielektrických vlastností

Norma „DIN 53483 Skúšanie izolačných materiálov – Stanovenie dielektrických vlastností“, vydaná Nemeckým inštitútom pre normalizáciu (DIN), pozostáva z nasledujúcich čiastkových noriem vydaných pod rovnakým názvom:

• Norma „DIN 53483-1 Časť 1: Definície, všeobecné informácie“ je priemyselná norma vyvinutá na skúšanie elektrických izolačných materiálov. Táto norma definovala terminológiu, základné princípy a všeobecné postupy merania dielektrických vlastností izolačných materiálov používaných v elektrických a elektronických aplikáciách. Hoci bola neskôr nahradená, zohrala významnú historickú úlohu v štandardizácii skúšania elektrických izolácií v Nemecku a ovplyvnila následné normy DIN, IEC a ISO.

Elektroizolačné materiály musia zabrániť nežiaducemu toku prúdu a zároveň zachovať stabilný elektrický výkon za rôznych podmienok prostredia. Cieľom normy DIN 53483-1 je zabezpečiť nasledovné:

• Štandardizovaná terminológia pre dielektrické testovanie.
• Všeobecné pokyny pre meranie dielektrických vlastností.
• Štandardizované postupy prípravy vzoriek.
• Konzistentné hlásenie vlastností elektrickej izolácie.

Táto norma stanovuje spoločné zásady testovania, ktoré umožňujú výrobcom a laboratóriám porovnávať izolačné materiály pomocou opakovateľných metód.

Norma DIN 53483-1 sa vzťahuje na izolačné materiály vystavené sínusovým elektrickým poliam striedavého prúdu. Namiesto definovania konkrétnej laboratórnej skúšky táto norma poskytuje základné informácie potrebné na meranie dielektrických vlastností. Táto norma podporuje určenie:

• Relatívna permitivita (dielektrická konštanta)
• Dielektrický stratový faktor
• Distribučný faktor
• Index strát
• Všeobecné dielektrické správanie izolačných materiálov.

Tieto vlastnosti sú nevyhnutné pre hodnotenie elektrických vlastností plastov, polymérov, laminátov, keramiky, papierovej izolácie a kompozitných izolačných materiálov.

Jeho dielektrické vlastnosti sú nasledovné:

• Relatívna permitivita (dielektrická konštanta): Relatívna permitivita meria, ako efektívne materiál ukladá elektrickú energiu v porovnaní s vákuom. Vyššie dielektrické konštanty sú žiaduce v nasledujúcich zložkách:
  • kondenzátory
  • Elektrické izolačné systémy
  • Dosky plošných spojov
  • Vysokonapäťové zariadenia
• Dielektrický stratový faktor: Dielektrický stratový faktor udáva, koľko elektrickej energie sa premení na teplo pri pôsobení striedavého elektrického poľa. Nízke dielektrické straty sú dôležité, pretože znižujú:
  • Generovanie tepla
  • Energetické straty
  • Degradácia materiálu
  • Znížená elektrická účinnosť
• Stratový faktor: Stratový faktor vyjadruje pomer stratenej energie k energii uloženej počas prevádzky striedavého prúdu. Nižší stratový faktor vo všeobecnosti znamená:
  • Lepšia kvalita izolácie.
  • Nižšie vnútorné vykurovanie
  • Vyššia dlhodobá elektrická spoľahlivosť.
• Index strát: Index strát kombinuje dielektrickú konštantu a dielektrické straty v jednom parametri na vyhodnotenie izolačných vlastností v striedavých elektrických poliach.

Norma DIN 53483-1 sa vzťahuje na mnoho izolačných materiálov vrátane:

• Termoplasty
• Termosetové plasty
• Elektroinštalačné lamináty
• Epoxidové živice
• Gumová izolácia
• Keramické izolátory
• Elektrický papier
• Kompozity zo sklenených vlákien
• Izolácia na báze sľudy
• Polymérne fólie

Dielektrické vlastnosti, hodnotené podľa normy DIN 53483-1, sú dôležité v nasledujúcich odvetviach:

• Elektrické zariadenia:
  • transformátory
  • Rozvádzače
  • izolátory
  • Ističe
• elektronika:
  • Dosky plošných spojov
  • kondenzátory
  • Balenie polovodičov
  • Konektory
• Automobilový priemysel:
  • Elektrické motory
  • Vysokonapäťové káble
  • Izolácia batérie
  • Komponenty elektrických vozidiel
• Letectvo a vesmír:
  • Systémy kabeláže lietadiel
  • Kompozity pre elektroizoláciu
  • Elektronické zostavy vyžadujúce vysokú spoľahlivosť.
• Priemyselná výroba:
  • Elektrické motory
  • generátory
  • Izolácia kábla
  • inštrumentácie

Hlavným cieľom normy DIN 53483-2 je poskytnúť jednotnú a reprodukovateľnú metódu na hodnotenie dielektrického správania izolačných materiálov pri vybraných štandardných frekvenciách. Táto norma umožňuje výrobcom a laboratóriám:

• Na konzistentné meranie dielektrických vlastností.
• Porovnanie rôznych izolačných materiálov za rovnakých podmienok.
• Overenie súladu so špecifikáciami materiálu.
• Na podporu vývoja produktov a zabezpečenia kvality.
• Vyhodnotiť izolačné vlastnosti pre špecifické elektrické aplikácie.

Na rozdiel od meraní kontinuálneho frekvenčného rozptylu sa táto norma zameriava na testovanie na troch reprezentatívnych frekvenciách a pokrýva širokú škálu praktických aplikácií.

Norma DIN 53483-2 sa vzťahuje na pevné elektroizolačné materiály vrátane plastov, kompozitov, laminátov, keramiky, papierových izolácií a gumových materiálov. Táto norma špecifikuje frekvencie, pri ktorých by sa mali vykonávať testy:

• 50 Hz: Predstavuje systémy prenosu a distribúcie energie.
• 1 kHz: Predstavuje strednofrekvenčné priemyselné aplikácie.
• 1 MHz: Predstavuje rádiofrekvenciu a elektronické zariadenia.

Testy vykonávané na týchto diskrétnych frekvenciách poskytujú praktické posúdenie dielektrického výkonu bez nutnosti kompletnej analýzy frekvenčnej odozvy.

Táto norma si kladie za cieľ definovať rôzne základné elektrické charakteristiky:

• Relatívna permitivita (dielektrická konštanta): Relatívna permitivita udáva schopnosť materiálu akumulovať elektrickú energiu v elektrickom poli. Materiály so stabilnou dielektrickou konštantou sú výhodné pre:
  • kondenzátory
  • Dosky plošných spojov
  • Izolácia kábla
  • Elektronické substráty
• Dielektrický stratový faktor: Stratový faktor meria množstvo elektrickej energie premenenej na teplo počas prevádzky striedavého prúdu. Nízky stratový faktor zvyčajne znamená:
  • Účinná izolácia
  • Nižšie straty výkonu
  • Znížená tvorba tepla
  • Zlepšená dlhodobá spoľahlivosť
• Dielektrické straty: Dielektrické straty merajú celkovú energiu stratenú v izolačnom materiáli pri striedavom elektrickom napätí. Nadmerné dielektrické straty môžu viesť k:
  • Prehrievanie komponentov
  • Znížená elektrická účinnosť
  • Predčasné starnutie v izolácii
  • Nižšia spoľahlivosť zariadenia.

Norma DIN 53483-2 sa široko uplatňuje v odvetviach, ktoré sa spoliehajú na elektrickú izoláciu:

• Elektrotechnika:
  • Výkonové transformátory
  • rozvádzač
  • Ističe
  • Izolátory vysokého napätia
• elektronika:
  • Dosky plošných spojov
  • kondenzátory
  • Balenie polovodičov
  • Konektory
• Automobilový priemysel:
  • Elektrické motory
  • Izolácia kábla
  • Systémy batérií pre elektrické vozidlá
  • Elektronické riadiace jednotky
• letectvo:
  • Zapojenie lietadla
  • Vysoko spoľahlivé izolačné systémy
  • Avionika
• Priemyselná výroba:
  • Výroba káblov
  • Izolačné lamináty
  • Polymérne zlúčeniny
  • Kompozitné izolačné systémy

Hlavným účelom normy DIN 53483-3 je štandardizácia meracích článkov používaných pri dielektrických skúškach izolačných kvapalín. Namiesto definovania samotnej metódy merania sa táto norma zameriava na zabezpečenie toho, aby testovací článok poskytoval nasledujúce:

• Vykonáva presné a opakovateľné dielektrické merania.
• Udržiava stabilnú geometriu elektródy.
• Kompatibilné s meraniami do 100 MHz.
• Medzi jednotlivými testami sa dá rýchlo a dôkladne vyčistiť.
• Minimalizuje chyby merania spôsobené nastavením testu.

Štandardizáciou meracej cely môžu laboratóriá získať porovnateľné merania dielektrickej konštanty a dielektrických strát bez ohľadu na výrobcu zariadenia.

Norma DIN 53483-3 sa vzťahuje na meracie články používané na nasledujúce účely:

• Tekuté elektroizolačné materiály
• Izolačné oleje
• Syntetické dielektrické kvapaliny
• Silikónové tesniace kvapaliny
• Tavné izolačné zmesi
• Ostatné elektroizolačné kvapaliny hodnotené pri frekvenciách do 100 MHz.

Táto norma sa primárne zaoberá požiadavkami na konštrukciu, čistenie a hodnotenie týchto meracích článkov, nie samotným postupom elektrického testovania.

Pri dielektrických testoch tvorí meracia cela rozhranie medzi testovaným zariadením a kvapalnou vzorkou. Správne navrhnutá meracia cela poskytuje nasledovné:

• Elektrické pole je dobre definované.
• Medzera medzi elektródami zostáva konštantná.
• Merania kapacity sú opakovateľné.
• Zvodová kapacita je minimalizovaná.
• Vonkajšie elektromagnetické rušenie je znížené.

Bez štandardizovaných meracích článkov môžu rovnaké kvapaliny testované v rôznych laboratóriách vykazovať výrazne odlišné dielektrické hodnoty.

Norma DIN 53483-3 podporuje meranie rôznych dôležitých elektrických charakteristík:

• Relatívna permitivita (dielektrická konštanta): Relatívna permitivita udáva, ako efektívne izolačná kvapalina ukladá elektrickú energiu. Je dôležitá pre:
  • Transformátorové oleje
  • Kondenzátorové kvapaliny
  • Vysokonapäťové izolačné systémy
  • Elektrické chladiace kvapaliny
• Dielektrický stratový faktor: Dielektrický stratový faktor meria množstvo elektrickej energie premenenej na teplo v kvapaline počas prevádzky striedavého prúdu. Nízke dielektrické straty naznačujú:
  • Vysoká kvalita izolácie.
  • Lepšia elektrická účinnosť
  • Znížené tepelné starnutie
  • Dlhšia životnosť
• Disipačný faktor: Disipačný faktor vyjadruje pomer dielektrických strát k uloženej elektrickej energii. Nízky disipačný faktor vo všeobecnosti znamená:
  • Čistá izolačná kvapalina
  • Nízke znečistenie
  • Dobrý dielektrický výkon
  • Stabilné elektrické vlastnosti

Norma DIN 53483-3 sa vzťahuje na všetky sektory používajúce tekuté izolačné materiály:

• Sektor elektrickej energie:
  • Transformátorové oleje
  • Vysokonapäťové rozvádzače
  • Olejové transformátory
  • horoskop
• elektronika:
  • Dielektrické kvapaliny pre kondenzátory
  • Citlivé izolačné kvapaliny
  • Laboratórne referenčné materiály
• Chemický priemysel:
  • Vývoj dielektrických kvapalín
  • Receptúra ​​izolačnej kvapaliny
  • Skúšky kontroly kvality
• Výskumné laboratóriá:
  • Charakterizácia materiálu
  • Štúdie dielektrických vlastností
  • Štúdie frekvenčnej odozvy

Naša organizácia s kompetentnými a skúsenými zamestnancami už mnoho rokov rozumie potrebám svojich klientov, poskytuje im pokročilé testovacie služby, ktoré potrebujú, a pomáha im pri zavádzaní, implementácii a zlepšovaní systémov manažérstva. V tomto rámci poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou DIN 53483.