DIN 53483 絕緣材料試驗－介電性能測定

德國標準化協會 (DIN) 發布的標準「DIN 53483 絕緣材料試驗 - 介電性能測定」由以下以同一標題發布的子標準組成：

• 《DIN 53483-1 第 1 部分：定義、一般資訊》是一項為測試電氣絕緣材料而製定的業界標準。該標準定義了用於電氣和電子應用的絕緣材料介電性能測量的術語、基本原理和通用程序。儘管後來已被其他標準取代，但它在德國電氣絕緣測試標準化過程中發揮了重要的歷史作用，並對後續的 DIN、IEC 和 ISO 標準產生了影響。

電氣絕緣材料必須在各種環境條件下保持穩定的電氣性能，同時防止不必要的電流流動。 DIN 53483-1 標準旨在確保以下幾點：

• 介電測試的標準化術語。
• 介電性能測量的一般準則。
• 標準化的樣品製備程序。
• 對電氣絕緣性能進行一致的報告。

該標準確地立了通用的測試原則，使製造商和實驗室能夠使用可重複的方法對絕緣材料進行比較。

DIN 53483-1 標準適用於暴露於正弦交流電場中的絕緣材料。該標準並未規定具體的實驗室測試方法，而是提供了介電性能測量所需的基本資訊。該標準支持以下方面的測定：

• 相對介電常數（介電常數）
• 介電損耗因子
• 分佈因子
• 損失指數
• 絕緣材料的一般介電特性。

這些特性對於評估塑膠、聚合物、層壓材料、陶瓷、紙絕緣材料和複合絕緣材料的電氣性能至關重要。

其介電性能如下：

• 相對介電常數（介電常數）：相對介電常數衡量材料相對於真空儲存電能的效率。以下部件需要較高的介電常數：
  • 電容器
  • 電氣絕緣系統
  • 印刷電路板
  • 高壓設備
• 介電損耗因子：介電損耗因子表示施加交變電場時，有多少電能轉換為熱能。低介電損耗非常重要，因為它能減少：
  • 熱量產生
  • 功率損耗
  • 材料降解
  • 降低的電力效率
• 損耗因子：損耗因子表示交流運轉過程中能量損耗與儲存能量之比。較低的損耗因子通常表示：
  • 更好的絕緣性能。
  • 較低的內部加熱
  • 更高的長期電氣可靠性。
• 損耗指數：損耗指數將介電常數和介電損耗結合在一個參數中，用於評估交變電場下的絕緣性能。

DIN 53483-1 標準適用於多種絕緣材料，包括：

• 熱塑性塑料
• 熱固性塑料
• 電氣層壓板
• 環氧樹脂
• 橡膠絕緣
• 陶瓷絕緣體
• 電紙
• 玻璃纖維複合材料
• 雲母基絕緣材料
• 聚合物薄膜

根據 DIN 53483-1 標準評估的介電性能在以下領域非常重要：

• 電氣設備：
  • 變形金剛
  • 開關設備
  • 絕緣子
  • 斷路器
• 電子的：
  • 印刷電路板
  • 電容器
  • 半導體封裝
  • 連接器
• 汽車：
  • 電動機
  • 高壓電纜
  • 電池絕緣
  • 電動汽車零件
• 航空航天：
  • 飛機佈線系統
  • 電氣絕緣複合材料
  • 需要高可靠性的電子組件。
• 工業生產：
  • 電動機
  • 發電機
  • 電纜絕緣
  • 儀器儀表

DIN 53483-2 標準的主要目標是提供一種統一且可重複的方法，用於評估絕緣材料在選定標準頻率下的介電性能。該標準使製造商和實驗室能夠：

• 為了一致地測量介電性能。
• 在相同條件下比較不同絕緣材料。
• 驗證是否符合材料規格。
• 支援產品開發和品質保證。
• 評估特定電氣應用中的絕緣性能。

與連續頻率掃描測量不同，該標準著重於在三個代表性頻率下進行測試，涵蓋廣泛的實際應用。

DIN 53483-2 標準適用於固體電絕緣材料，包括塑膠、複合材料、層壓材料、陶瓷、紙基絕緣材料和橡膠材料。該標準規定了測試的頻率：

• 50 Hz：代表電力傳輸和分配系統。
• 1 kHz：代表中頻工業應用。
• 1 MHz：代表射頻和電子設備。

在這些離散頻率下進行的測試可以對介電性能進行實際評估，而無需進行完整的頻率響應分析。

本標準旨在定義各種基本電氣特性：

• 相對介電常數（介電常數）：相對介電常數表示材料在電場中儲存電能的能力。具有穩定介電常數的材料較適用於：
  • 電容器
  • 印刷電路板
  • 電纜絕緣
  • 電子基板
• 介電損耗因子：損耗因子衡量交流電運轉時電能轉換為熱能的量。低損耗因子通常表示：
  • 高效率隔熱
  • 降低功率損耗
  • 減少熱量產生
  • 提高長期可靠性
• 介電損耗：介電損耗是指絕緣材料在交變電壓作用下損失的總能量。過大的介電損耗會導致：
  • 部件過熱
  • 降低的電力效率
  • 早期隔離老化
  • 設備可靠性降低。

DIN 53483-2 標準已廣泛應用於依賴電氣絕緣的產業：

• 電機工程：
  • 電力變壓器
  • 開關櫃
  • 斷路器
  • 高壓絕緣體
• 電子的：
  • 印刷電路板
  • 電容器
  • 半導體封裝
  • 連接器
• 汽車：
  • 電動機
  • 電纜絕緣
  • 電動汽車電池系統
  • 電子控制單元
• 航空：
  • 飛機佈線
  • 高可靠性絕緣系統
  • 航空電子設備
• 工業生產：
  • 電纜製造
  • 絕緣層壓板
  • 聚合物化合物
  • 複合保溫系統

DIN 53483-3 標準的主要目的是規範絕緣液體介電測試中使用的測量單元。該標準並非定義測量方法本身，而是著重於確保測試單元具備以下特性：

• 它能進行準確且可重複的介電測量。
• 它能保持穩定的電極幾何形狀。
• 相容於高達 100 MHz 的測量。
• 測試間隙可以快速徹底清洗。
• 它最大限度地減少了測試設置引起的測量誤差。

透過對測量池進行標準化，實驗室可以不受設備製造商的影響，獲得可比較的介電常數和介電損耗測量結果。

DIN 53483-3 標準適用於下列用途的測量單元：

• 液態電絕緣材料
• 絕緣油
• 合成介電液
• 矽油密封液
• 可熔絕緣化合物
• 其他在高達 100 MHz 頻率下評估的電氣絕緣液。

本標準主要針對這些測量單元的構造、清潔和評估要求，而不是針對電氣測試程序本身。

在介電測試中，測量池構成測試裝置與液體樣品之間的介面。設計合理的測量池可提供以下功能：

• 電場分佈明確。
• 電極間隙保持不變。
• 電容測量結果具有可重複性。
• 漏電容被最小化。
• 外部電磁幹擾減少。

如果沒有標準化的測量池，同一種液體在不同實驗室測試可能會產生截然不同的介電常數值。

DIN 53483-3 標準支援測量各種重要的電氣特性：

• 相對介電常數（介電常數）：相對介電常數表示絕緣液體儲存電能的效率。它對於以下方面很重要：
  • 變壓器油
  • 電容器液
  • 高壓絕緣系統
  • 電冷卻劑
• 介電損耗因子：介電損耗因子衡量交流電運轉時流體中電能轉換為熱能的量。低介電損耗表示：
  • 高絕緣性能
  • 更高的電力效率
  • 降低熱老化
  • 更長的使用壽命
• 損耗因子：損耗因子表示介質損耗與儲存電能之比。較低的損耗因子通常表示：
  • 清潔絕緣液
  • 低污染
  • 良好的介電性能
  • 穩定的電氣性能

DIN 53483-3 標準適用於所有使用液體絕緣材料的產業：

• 電力能源產業：
  • 變壓器油
  • 高壓開關設備
  • 油浸式變壓器
  • 星座運勢
• 電子的：
  • 電容器介質液體
  • 敏感絕緣液
  • 實驗室參考物質
• 化工：
  • 介電液體的開發
  • 絕緣液配方
  • 質量控制測試
• 研究實驗室：
  • 材料特性
  • 介電性能研究
  • 頻率響應研究

多年來，憑藉我們經驗豐富的專業團隊，我們始終專注於客戶需求，提供先進的測試服務，並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此框架下，我們也提供符合DIN 53483標準的測試服務。