มาตรฐาน DIN 53483 การทดสอบวัสดุฉนวน - การหาค่าคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก

มาตรฐาน DIN 53483 การทดสอบวัสดุฉนวน - การหาค่าคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก

มาตรฐาน “DIN 53483 การทดสอบวัสดุฉนวน - การหาค่าคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก” ซึ่งเผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DIN) ประกอบด้วยมาตรฐานย่อยต่อไปนี้ที่เผยแพร่ภายใต้ชื่อเดียวกัน:

มาตรฐาน DIN 53483 การทดสอบวัสดุฉนวน - การหาค่าคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก

  • มาตรฐาน “DIN 53483-1 ส่วนที่ 1: คำจำกัดความและข้อมูลทั่วไป” เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่พัฒนาขึ้นสำหรับการทดสอบวัสดุฉนวนไฟฟ้า มาตรฐานนี้ได้กำหนดคำศัพท์ หลักการพื้นฐาน และขั้นตอนทั่วไปสำหรับการวัดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนที่ใช้ในงานไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าจะถูกแทนที่ในภายหลัง แต่ก็มีบทบาทสำคัญทางประวัติศาสตร์ในการกำหนดมาตรฐานการทดสอบฉนวนไฟฟ้าในประเทศเยอรมนี และมีอิทธิพลต่อมาตรฐาน DIN, IEC และ ISO ในเวลาต่อมา

วัสดุฉนวนไฟฟ้าต้องป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ ในขณะเดียวกันก็ต้องรักษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าให้คงที่ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป จุดมุ่งหมายของมาตรฐาน DIN 53483-1 คือการรับรองสิ่งต่อไปนี้:

    • คำศัพท์มาตรฐานสำหรับการทดสอบค่าไดอิเล็กทริก
    • หลักเกณฑ์ทั่วไปสำหรับการวัดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก
    • ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างที่เป็นมาตรฐาน
    • การรายงานคุณสมบัติของฉนวนไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอ

มาตรฐานนี้กำหนดหลักการทดสอบทั่วไป ซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตและห้องปฏิบัติการสามารถเปรียบเทียบวัสดุฉนวนโดยใช้วิธีการที่ทำซ้ำได้

มาตรฐาน DIN 53483-1 ใช้กับวัสดุฉนวนที่สัมผัสกับสนามไฟฟ้ากระแสสลับแบบไซน์ แทนที่จะกำหนดการทดสอบในห้องปฏิบัติการเฉพาะเจาะจง มาตรฐานนี้ให้ข้อมูลพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการวัดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก มาตรฐานนี้สนับสนุนการกำหนดค่าต่างๆ ดังนี้:

    • ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก)
    • ปัจจัยการสูญเสียไดอิเล็กทริก
    • ปัจจัยการกระจาย
    • ดัชนีความเสียหาย
    • พฤติกรรมทางไดอิเล็กทริกทั่วไปของวัสดุฉนวน

คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของพลาสติก โพลิเมอร์ วัสดุเคลือบ เซรามิก ฉนวนกระดาษ และวัสดุฉนวนคอมโพสิต

คุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกมีดังต่อไปนี้:

    • ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก): ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์วัดประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าของวัสดุเมื่อเทียบกับสุญญากาศ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่สูงขึ้นเป็นที่ต้องการในชิ้นส่วนต่อไปนี้:
      • ตัวเก็บประจุ
      • ระบบฉนวนไฟฟ้า
      • แผงวงจรพิมพ์
      • อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง
    • ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียไดอิเล็กทริก: ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียไดอิเล็กทริกบ่งชี้ว่าพลังงานไฟฟ้าถูกแปลงเป็นความร้อนมากน้อยเพียงใดเมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้าสลับ ค่าการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำมีความสำคัญเพราะช่วยลด:
      • การสร้างความร้อน
      • การสูญเสียพลังงาน
      • การเสื่อมสภาพของวัสดุ
      • ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าลดลง
    • ปัจจัยการสูญเสีย: ปัจจัยการสูญเสียแสดงถึงอัตราส่วนของพลังงานที่สูญเสียไปต่อพลังงานที่สะสมไว้ในระหว่างการทำงานของกระแสไฟฟ้าสลับ โดยทั่วไปแล้ว ปัจจัยการสูญเสียที่ต่ำกว่าจะบ่งชี้ว่า:
      • คุณภาพฉนวนที่ดีกว่า
      • ลดความร้อนภายใน
      • ความน่าเชื่อถือทางไฟฟ้าในระยะยาวที่สูงขึ้น
    • ดัชนีการสูญเสีย: ดัชนีการสูญเสียเป็นการรวมค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและการสูญเสียไดอิเล็กตริกเข้าไว้ในพารามิเตอร์เดียว เพื่อประเมินประสิทธิภาพของฉนวนภายใต้สนามไฟฟ้าสลับ

มาตรฐาน DIN 53483-1 ครอบคลุมวัสดุฉนวนหลายประเภท ได้แก่:

    • เทอร์โมพลาสติก
    • พลาสติกเทอร์โมเซต
    • แผ่นลามิเนตไฟฟ้า
    • เรซินอีพ็อกซี
    • ฉนวนยาง
    • ฉนวนเซรามิก
    • กระดาษไฟฟ้า
    • วัสดุคอมโพสิตใยแก้ว
    • ฉนวนกันความร้อนที่ทำจากไมกา
    • ฟิล์มโพลีเมอร์

คุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก ซึ่งประเมินตามมาตรฐาน DIN 53483-1 มีความสำคัญในภาคส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

    • อุปกรณ์ไฟฟ้า:
      • หม้อแปลง
      • อุปกรณ์สวิตช์เกียร์
      • ฉนวน
      • เบรกเกอร์วงจร
    • อิเล็กทรอนิกส์:
      • แผงวงจรพิมพ์
      • ตัวเก็บประจุ
      • บรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์
      • ตัวเชื่อมต่อ
    • ยานยนต์:
      • มอเตอร์ไฟฟ้า
      • สายเคเบิลแรงดันสูง
      • ฉนวนแบตเตอรี่
      • ชิ้นส่วนรถยนต์ไฟฟ้า
    • การบินและอวกาศ:
      • ระบบสายไฟของเครื่องบิน
      • วัสดุผสมฉนวนไฟฟ้า
      • ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง
    • การผลิตภาคอุตสาหกรรม:
      • มอเตอร์ไฟฟ้า
      • เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
      • ฉนวนสายเคเบิล
      • การประพันธ์ดนตรี
  • มาตรฐาน “DIN 53483-2 ส่วนที่ 2: การทดสอบที่ความถี่มาตรฐาน 50 เฮิรตซ์, 1 กิโลเฮิร์ตซ์, 1 เมกะเฮิร์ตซ์” อธิบายวิธีการวัดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ความถี่มาตรฐานสามค่า (50 เฮิรตซ์, 1 กิโลเฮิร์ตซ์ และ 1 เมกะเฮิร์ตซ์) ความถี่เหล่านี้แสดงถึงสภาวะการทำงานที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับระบบไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม และอุปกรณ์ไฟฟ้าความถี่สูง มาตรฐานนี้ถูกแทนที่ในภายหลัง แต่ยังคงเป็นเอกสารอ้างอิงทางประวัติศาสตร์ที่สำคัญในการพัฒนาการใช้งานการทดสอบไดอิเล็กทริก
  • วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน DIN 53483-2 คือการจัดหาวิธีการที่เป็นเอกภาพและสามารถทำซ้ำได้สำหรับการประเมินพฤติกรรมทางไดอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนที่ความถี่มาตรฐานที่เลือกไว้ มาตรฐานนี้ช่วยให้ผู้ผลิตและห้องปฏิบัติการสามารถ:

      • เพื่อวัดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกอย่างสม่ำเสมอ
      • เปรียบเทียบวัสดุฉนวนชนิดต่างๆ ภายใต้สภาวะเดียวกัน
      • ตรวจสอบว่าวัสดุเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่
      • เพื่อสนับสนุนการพัฒนาผลิตภัณฑ์และการประกันคุณภาพ
      • เพื่อประเมินประสิทธิภาพการเป็นฉนวนสำหรับการใช้งานทางไฟฟ้าเฉพาะด้าน

    แตกต่างจากการวัดแบบกวาดความถี่อย่างต่อเนื่อง มาตรฐานนี้มุ่งเน้นการทดสอบที่ความถี่ตัวแทนสามความถี่ ซึ่งครอบคลุมการใช้งานจริงที่หลากหลาย

    มาตรฐาน DIN 53483-2 ใช้กับวัสดุฉนวนไฟฟ้าแบบแข็ง รวมถึงพลาสติก วัสดุผสม วัสดุเคลือบ เซรามิก ฉนวนที่ทำจากกระดาษ และวัสดุยาง มาตรฐานนี้ระบุความถี่ที่ควรทำการทดสอบ:

      • 50 เฮิรตซ์: หมายถึงระบบส่งและจำหน่ายพลังงานไฟฟ้า
      • 1 kHz: แสดงถึงการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความถี่ปานกลาง
      • 1 เมกะเฮิร์ตซ์: หมายถึงความถี่วิทยุและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

    การทดสอบที่ความถี่เฉพาะเหล่านี้ช่วยให้สามารถประเมินประสิทธิภาพทางไดอิเล็กทริกได้อย่างเป็นรูปธรรม โดยไม่จำเป็นต้องวิเคราะห์การตอบสนองความถี่อย่างครบถ้วน

    มาตรฐานนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อกำหนดคุณลักษณะทางไฟฟ้าพื้นฐานต่างๆ ดังนี้:

      • ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก): ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์บ่งบอกถึงความสามารถของวัสดุในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า วัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกคงที่นั้นเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานในด้านต่างๆ ดังนี้:
        • ตัวเก็บประจุ
        • แผงวงจรพิมพ์
        • ฉนวนสายเคเบิล
        • สารตั้งต้นอิเล็กทรอนิกส์
      • ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียทางไดอิเล็กทริก: ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียใช้วัดปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ถูกแปลงเป็นความร้อนระหว่างการทำงานของกระแสสลับ โดยทั่วไปแล้ว ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียต่ำบ่งชี้ว่า:
        • ฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ
        • การสูญเสียพลังงานลดลง
        • ลดการเกิดความร้อน
        • ความน่าเชื่อถือในระยะยาวที่ดีขึ้น
      • การสูญเสียไดอิเล็กทริก: การสูญเสียไดอิเล็กทริกเป็นการวัดพลังงานทั้งหมดที่สูญเสียไปภายในวัสดุฉนวนภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ การสูญเสียไดอิเล็กทริกที่มากเกินไปอาจนำไปสู่:
        • ส่วนประกอบร้อนเกินไป
        • ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าลดลง
        • การแยกตัวออกจากสังคมตั้งแต่อายุยังน้อย
        • ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ลดลง

    มาตรฐาน DIN 53483-2 ได้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาฉนวนไฟฟ้า:

      • วิศวกรรมไฟฟ้า:
        • หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง
        • สวิตช์
        • เบรกเกอร์วงจร
        • ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง
      • อิเล็กทรอนิกส์:
        • แผงวงจรพิมพ์
        • ตัวเก็บประจุ
        • บรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์
        • ตัวเชื่อมต่อ
      • ยานยนต์:
        • มอเตอร์ไฟฟ้า
        • ฉนวนสายเคเบิล
        • ระบบแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
        • หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
      • การบิน:
        • การเดินสายไฟเครื่องบิน
        • ระบบฉนวนที่มีความน่าเชื่อถือสูง
        • ระบบอิเล็กทรอนิกส์การบิน
      • การผลิตภาคอุตสาหกรรม:
        • การผลิตสายเคเบิล
        • แผ่นลามิเนตฉนวน
        • สารประกอบโพลิเมอร์
        • ระบบฉนวนคอมโพสิต
  • มาตรฐาน “DIN 53483-3 ส่วนที่ 3: เซลล์วัดสำหรับของเหลวที่ความถี่สูงสุด 100 MHz” อธิบายถึงข้อกำหนดด้านการออกแบบและประสิทธิภาพของเซลล์วัดที่ใช้ในการกำหนดคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกของวัสดุฉนวนเหลวและสารประกอบฉนวนหลอมละลายได้ที่ความถี่สูงสุด 100 MHz มาตรฐานนี้ถูกยกเลิกในภายหลัง แต่ยังคงเป็นเอกสารอ้างอิงที่สำคัญสำหรับห้องปฏิบัติการที่ทำการวัดค่าไดอิเล็กทริกของของเหลวฉนวน
  • วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐาน DIN 53483-3 คือการกำหนดมาตรฐานของเซลล์วัดที่ใช้ในการทดสอบความเป็นฉนวนของของเหลวฉนวน แทนที่จะกำหนดวิธีการวัดเอง มาตรฐานนี้มุ่งเน้นไปที่การรับรองว่าเซลล์ทดสอบมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

      • เครื่องมือนี้ให้ผลการวัดค่าไดอิเล็กทริกที่แม่นยำและสามารถทำซ้ำได้
      • ช่วยรักษารูปทรงเรขาคณิตของอิเล็กโทรดให้คงที่
      • รองรับการวัดค่าได้สูงสุดถึง 100 MHz
      • สามารถทำความสะอาดได้อย่างรวดเร็วและทั่วถึงระหว่างการทดสอบแต่ละครั้ง
      • วิธีนี้ช่วยลดข้อผิดพลาดในการวัดที่เกิดจากการตั้งค่าการทดสอบให้น้อยที่สุด

    ด้วยการกำหนดมาตรฐานของเซลล์วัด ห้องปฏิบัติการต่างๆ จะสามารถวัดค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและการสูญเสียไดอิเล็กตริกได้อย่างเปรียบเทียบกันได้ ไม่ว่าผู้ผลิตอุปกรณ์จะเป็นรายใดก็ตาม

    มาตรฐาน DIN 53483-3 ใช้กับเซลล์วัดที่ใช้สำหรับสิ่งต่อไปนี้:

      • วัสดุฉนวนไฟฟ้าเหลว
      • น้ำมันฉนวน
      • ของเหลวไดอิเล็กทริกสังเคราะห์
      • น้ำยาซีลซิลิโคน
      • สารฉนวนหลอมละลายได้
      • ของเหลวฉนวนไฟฟ้าชนิดอื่นที่ได้รับการประเมินที่ความถี่สูงถึง 100 เมกะเฮิร์ตซ์

    มาตรฐานนี้กล่าวถึงข้อกำหนดสำหรับการก่อสร้าง การทำความสะอาด และการประเมินเซลล์วัดเหล่านี้เป็นหลัก ไม่ใช่ขั้นตอนการทดสอบทางไฟฟ้าโดยตรง

    ในการทดสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้า เซลล์วัดทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ทดสอบกับตัวอย่างของเหลว เซลล์วัดที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมจะให้คุณสมบัติดังต่อไปนี้:

      • สนามไฟฟ้ามีลักษณะที่ชัดเจน
      • ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดคงที่
      • การวัดค่าความจุสามารถทำซ้ำได้
      • ความจุไฟฟ้ารั่วไหลลดลงเหลือน้อยที่สุด
      • การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกลดลง

    หากไม่มีเซลล์วัดที่เป็นมาตรฐาน ของเหลวชนิดเดียวกันที่ทดสอบในห้องปฏิบัติการต่างกันอาจให้ค่าไดอิเล็กตริกที่แตกต่างกันอย่างมาก

    มาตรฐาน DIN 53483-3 รองรับการวัดคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่สำคัญต่างๆ ดังนี้:

      • ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก): ค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าสัมพัทธ์บ่งชี้ถึงประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าของของเหลวที่เป็นฉนวน ซึ่งมีความสำคัญต่อ:
        • น้ำมันหม้อแปลง
        • ของเหลวในตัวเก็บประจุ
        • ระบบฉนวนไฟฟ้าแรงสูง
        • สารหล่อเย็นไฟฟ้า
      • ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียไดอิเล็กทริก: ค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียไดอิเล็กทริกเป็นตัววัดปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่เปลี่ยนเป็นความร้อนในของเหลวระหว่างการทำงานของกระแสสลับ ค่าการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำบ่งชี้ว่า:
        • คุณภาพฉนวนสูง
        • ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าที่ดีขึ้น
        • ลดการเสื่อมสภาพจากความร้อน
        • อายุการใช้งานยาวนานขึ้น
      • ปัจจัยการสูญเสีย: ปัจจัยการสูญเสียแสดงถึงอัตราส่วนของการสูญเสียทางไดอิเล็กตริกต่อพลังงานไฟฟ้าที่สะสมไว้ โดยทั่วไปแล้ว ปัจจัยการสูญเสียต่ำบ่งชี้ว่า:
        • น้ำยาฉนวนสะอาด
        • มลพิษต่ำ
        • ประสิทธิภาพทางไดอิเล็กทริกที่ดี
        • คุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เสถียร

    มาตรฐาน DIN 53483-3 สามารถนำไปใช้ได้กับทุกภาคส่วนที่ใช้วัสดุฉนวนเหลว:

      • ภาคพลังงานไฟฟ้า:
        • น้ำมันหม้อแปลง
        • อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง
        • หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเติมน้ำมัน
        • ดูดวง
      • อิเล็กทรอนิกส์:
        • ของเหลวไดอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุ
        • ของเหลวฉนวนที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลง
        • วัสดุอ้างอิงสำหรับห้องปฏิบัติการ
      • อุตสาหกรรมเคมี:
        • การพัฒนาของของเหลวไดอิเล็กทริก
        • สูตรของเหลวฉนวน
        • การทดสอบการควบคุมคุณภาพ
      • ห้องปฏิบัติการวิจัย:
        • ลักษณะวัสดุ
        • การศึกษาคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก
        • การศึกษาการตอบสนองความถี่

    เป็นเวลานานหลายปีที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน DIN 53483 อีกด้วย

    WhatsApp