GB/T 29311-2020.Electrical insulating materials and systems-AC voltage endurance evaluation.
1范围
GB/T 29311阐述了电气绝缘材料与系统电压耐久性试验相关的诸多因素,描述了电压耐久性曲线,列举了试验方法及其局限性,界定了电压耐久性的术语,给出了根据试验结果评定绝缘材料和系统的正弦交流电压耐久性导则。
GB/T 29311适用于电压频率为20Hz~1000Hz的交流电压下绝缘材料和系统的耐久性评定。
GB/T 29311所使用的试验原理也适用于其他波形电压。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC 62539电 气绝缘击穿数据统计分析导则(Guide for the statistical analysis of electrical insulation breakdown data)
3术语和定义、符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
电压耐久性 voltage endurance;VE
固体绝缘材料和系统耐受电压能力的测量。
注:本标准只考虑交流电压。〉
3.1.2
寿命 life
介电击穿时间。
3.1.3
电压耐久性系数 voltage endurance coefficient; VEC
双对数电压耐久性坐标图中直线斜率的倒数值。
3.1.4
试样 specimen
用来评估一个或多个物理特性,具有代表性的试验对象。
3.1.5
样品 sample
从同一生产批次中随机抽取的名义上相同的试样。
4电压耐久性
4.1电压耐久性试验
为了评定绝缘材料或系统的电压耐久性,要测试多个试样在交流电压下的介电击穿时间。实际上，在不同的电压下测试几组包含多个试样的样品可以揭示施加电压对介电击穿时间的影响。每种样品的算术平均介电击穿时间是在该电压下测试的所有试样的介电击穿的平均时间,一定百分比的试样的击穿时间是相同概率百分比的介电击穿的估算时间。
数据的统计处理(分析法或者图表法)可以得到更多信息，例如,其他的失效百分比或者置信区间，可能的话,也可以确定其概率分布类型(例如高斯、威布尔、对数正态分布等)。

ICS17.220.99;29.035.01
中华人民共和国国家标准
GB/T29311—2020/IEC61251:2015代替GB/T29311—2012
电气绝缘材料和系统
交流电压耐久性评定，
Electrical insulating materials and systems-ACvoltageenduranceevaluation(IEC61251:2015,IDT)
2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
规范性引用文件
术语和定义、符号..
电压耐久性
5试验方法
6电压耐久性评定
附录A（资料性附录）
威布尔分布…
参考文献
GB/T29311—2020/IEC61251:201510
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。GB/T29311—2020/IEC61251:2015交流电压耐久性评定通则》，与GB/T29311-本标准代替GB/T29311一2012《电气绝缘材料2012相比，主要技术变化如下：修改了“范围”（见第1章，2012年版的第1章）；修改了“规范性引用文件”（见第2章，2012年版的第2章）；修改了术语“电压耐久性”“寿命”的定义（见3.1.1和3.1.2，2012年版的3.1.1和3.1.2)；删除了术语“电寿命”（见2012年版的3.1.3）；—增加了符号“α”（见3.2)；删除了符号“Es，ni，tp，v”（见2012年版的3.2）；修改了“试验方法的概述”（见5.1，2012年版的5.1)；修改了“常规电压耐久性试验”（见5.2.1,2012年版的5.2.1）。本标准使用翻译法等同采用IEC61251：2015《电气绝缘材料和系统交流电压耐久性评定》。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：GB/T29310—2012电气绝缘击穿数据统计分析导则（IEC62539：2007,IDT）本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电气绝缘材料与绝缘系统评定标准化技术委员会（SAC/TC301)归口。本标准起草单位：浙江荣泰科技企业有限公司、烟台民土达特种纸业股份有限公司、苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、苏州太湖电工新材料股份有限公司、四川东材科技集团股份有限公司、苏州贝得科技有限公司、中车永济电机有限公司、安徽威能电机有限公司、红光电气集团有限公司、东方电气集团东方电机有限公司、西安交通大学、国网安徽省电力有限公司电力科学研究院、泰州市第三绝缘材料厂。本标准主要起草人：刘亚丽、郑敏敏、陈昊、王志新、夏宇、井丰喜、李杰霞、李培新、雷平振、林中华、庄治民、张跃、刘学忠、秦少瑞、耿涛、王莹、袁娟。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T29311—2012。
GB/T29311—2020/IEC61251:2015引言
本标准涵盖绝缘材料和系统。电压耐久性试验用于比较和评定电气绝缘材料和系统。确定电气绝缘材料和系统的交流电压耐久性十分复杂，因为电压耐久性试验结果受多种因素影响。本标准提出用于电压耐久性试验简单设计及分析的统一方法N
1范围
GB/T29311—2020/IEC61251:2015电气绝缘材料和系统
交流电压耐久性评定
本标准阐述了电气绝缘材料与系统电压耐久性试验相关的诸多因素，描述了电压耐久性曲线，列举了试验方法及其局限性，界定了电压耐久性的术语，给出了根据试验结果评定绝缘材料和系统的正弦交流电压耐久性导则。
本标准适用于电压频率为20Hz～1000Hz的交流电压下绝缘材料和系统的耐久性评定。本标准所使用的试验原理也适用于其他波形电压。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。IEC62539电气绝缘击穿数据统计分析导则（Guideforthestatisticalanalysisof electrical insu-lation breakdown data)
术语和定义、符号
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
voltageendurance;VE
电压耐久性
固体绝缘材料和系统耐受电压能力的测量。注：本标准只考虑交流电压。
寿命life
介电击穿时间。
电压耐久性系数
voltage endurance coefficient;VEC双对数电压耐久性坐标图中直线斜率的倒数值3.1.4
specimen
用来评估一个或多个物理特性，具有代表性的试验对象。3.1.5
样品sample
从同一生产批次中随机抽取的名义上相同的试样。3.2符号
下列符号适用于本文件。
GB/T29311—2020/IEC61251:2015C，c\：反幂函数模型常数。
E：电应力，
E。：短时电气强度。
Et：电应力阅值。
f：频率。
h，k：指数模型常数。
L：寿命。
m：威布尔分布的尺度参数（单个变量）。M广义威布尔分布的尺度参数（两个变量）。n：符合电压耐久性系数的反幂函数模型应力指数。nd：非常数的VEC。
R：尺寸比。
t：时间。
t。：恒定应力下介电击穿时间。t。：恒定应力E。下介电击穿时间。tp：递增应力的介质电穿时间。tan：介质损耗因数。
α：恒定应力下介电击穿时间的威布尔分布尺度参数（63.2%）。β：恒定应力下介电击穿时间的威布尔分布形状参数：递增应力下介电击穿电场的威布尔分布形状参数。4电压耐久性
4.1电压耐久性试验
为了评定绝缘材料或系统的电压耐久性，要测试多个试样在交流电压下的介电击穿时间。实际上在不同的电压下测试几组包含多个试样的样品可以揭示施加电压对介电击穿时间的影响。每种样品的算术平均介电击穿时间是在该电压下测试的所有试样的介电击穿的平均时间，一定百分比的试样的击穿时间是相同概率百分比的介电击穿的估算时间数据的统计处理（分析法或者图表法）可以得到更多信息，例如，其他的失效百分比或者置信区间，可能的话，也可以确定其概率分布类型（例如高斯、威布尔、对数正态分布等）。2电应力
通常，在电压耐久性试验中采用电应力(每单位厚度的电压)而不是电压。对于均勾电场，电应力可通过电压(有效值)除以试样的厚度得出。对于非均勾电场，最大电压值应由使用方决定。4.3电压耐久性(VE)图
电压耐久性曲线为介质击穿时间（寿命)与电应力的曲线图，在VE图中，纵坐标是电应力，为线性或对数形式：横坐标为介质电穿时间，通常为对数形式。由于电压耐久性曲线可以清晰完整地表达规定试验条件下试样的电压耐久性评定，因此，电压耐久性曲线是电压耐久性试验的最终结果。为使试验具最大意义，材料或系统在相同的厚度、电极、温度、湿度和大气环境下进行对比，或由使用方确认对比条件。
精确绘制VE图需要进行三个以上不同电压下的测试，并且在某一电压下需要进行一次或多次测2
GB/T29311—2020/IEC61251:2015试，以确保至少一次测试失效时间大于1000h。在任何情况下，绘制VE图至少需要进行三次测试。电压耐久性图可能是直线或曲线，若为曲线，它的趋势可以近似为几个直线区域，有时，初始部分为短时低斜率区域，中间部分（可能很长时间)为斜率陡峭的区域，最后部分趋于水平（见图1)。不同材料或系统的电压耐久性曲线形状可能有很大的变化。使用图1曲线时，VEC不是恒定的，且VEC在不同时间是不同的（见图2的na）。www.bzxz.net
4.4短时电气强度
击穿时间
图1常规电压耐久性曲线
通过电压线性增加，测量短时电气强度。本标准中，试验持续时间约为一分钟到几十分钟。被测试样的电气强度平均值为E。。
电气强度试验结果（或递增电压试验结果）不能直接记录在VE图中，代之，使用短时电气强度E。（或非常接近0.9E。或者协商一致的电气强度)做相同电应力下的恒定电压试验用以测定该电应力下的介电击穿时间t。。在VE图中，（E。，t。）为VE曲线的起点，在5.5中给出了此方法更加详细的说明。然而，当使用此方法时，应注意下列事项：a）电气强度试验应在相同的环境条件（如湿度、温度等）、相同的试验单元和采用相同的试验方法下进行；
b）应检查并记录被测试样、击穿路径及试样介电击穿的条件，以用于后续试验结果分析。确保试样在高和较低的电应力下发生失效的类型相同。4.5电压耐久性系数（VEC）
VE曲线的斜率n是绝缘材料或系统对电应力响应的反映，是无量纲参数。对斜率较小的VE曲线（如VEC数值较大)，电应力小幅降低会使寿命大幅提高。斜率的倒数与式（1)中的指数值n一致，VEC值大未必对应较高的电气强度。如果材料的短时电气强度高，足以弥补电压耐久性的不足，可能会出现在相同电应力下低VEC材料的介电击穿时间长。因此，应注意n值的选择与高的平均电应力相对应，以保证材料良好的电压耐久性。最重要的是，在试验期间保持其长时间的电气强度。4.6非常数的VEC(na）
如果VE线在双对数坐标系中为曲线，则可通过曲线上任意一点的切线测量斜率。按第5章描述的寿命模型，任意的电应力，对应在曲线上的一点，非常数的电压耐久性系数n。为该点上曲线斜率倒数的绝对值（见图2）。
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