ДСТУ IEC 60216-3:2015 Матеріали електроізоляційні. Характеристики нагрівостійкості. Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості (IEC 60216-3:2006; Cor 1:2009, IDT)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МАТЕРІАЛИ ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНІ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРІВОСТІЙКОСТІ
Частина 3. Рекомендації щодо обчислення
характеристик нагрівостійкості
(ІЕС 60216-3:2006; Соr1:2009, IDT)

ДСТУ ІЕС 60216-3:2015

Відповідає офіційному тексту

З питань придбання офіційного видання звертайтесь
до національного органу стандартизації
(ДП «УкрНДНЦ» http://uas.org.ua)

ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: Орендне підприємство «Науково-дослідний і конструкторсько-технологічний інститут електроізоляційних матеріалів та фольгованих діелектриків» (ОП «НДІЕІМ»)

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: В. Денисенко; Д. Іцелев; О. Іцелев (науковий керівник); О. Марченко; Л. Остренко; І. Пугачова

2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ ДП «УкрНДНЦ» від 22 червня 2015 р. № 61 з 2016-09-01

3 Національний стандарт відповідає ІЕС 60216-3:2006 Electrical insulating materials — Thermal endurance properties — Part 3: Instructions for calculating thermal endurance characteristics (Електроізоляційні матеріали. Характеристики нагрівостійкості. Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості) з урахуванням поправки Соr1:2009

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еn)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

ЗМІСТ

Національний вступ

Вступ до ІЕС 60216-3

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни, визначення понять, познаки та скорочення термінів

3.1 Терміни та визначення понять

3.2 Познаки та скорочення термінів

4 Принципи обчислення

4.1 Загальні принципи

4.2 Попередні обчисленння

4.3 Обчислення дисперсії

4.4 Статистичні перевірки

4.5 Результати

5 Вимоги та рекомендації щодо надійності обчислення

5.1 Вимоги до експериментальних даних

5.2 Точність обчислення

6 Методики обчислення

6.1 Попередні обчислення

6.2 Основні обчислення

6.3 Статистична перевірка

6.4 Графік нагрівостійкості

7 Обчислення та вимоги до результатів

7.1 Обчислення характеристик нагрівостійкості

7.2 Висновки за результатами статистичних перевірок та внесення їх до протоколу

7.3 Подання результатів

8 Протокол випробування

Додаток А Блок-схема ухвалення рішень

Додаток В Таблиця ухвалення рішень

Додаток С Статистичні таблиці

Додаток D Робочі приклади

Додаток Е Комп’ютерна програма

Бібліографія

Додаток НА Перелік чинних в Україні стандартів, згармонізованих з міжнародними нормативними документами, на які є посилання в цьому стандарті

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ІЕС 60216-3:2006 Electrical insulating materials — Thermal endurance properties — Part 3: Instructions for calculating thermal endurance characteristics (Матеріали електроізоляційні. Характеристики нагрівостійкості. Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості) з урахуванням поправки Соr1:2009.

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт, — ТК 131 «Електроізоляційна та кабельна техніка».

Поправкою Соr1:2009 до ІЕС 60216-3:2006 передбачено замінити застосування програмного забезпечення, посилання на які містяться у «Вступі» та в додатку Е, прикладеними новими версіями застосування програмного забезпечення.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— слова «ця частина ІЕС 60216-3» та «цей документ» замінено на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ», першу сторінку, «Терміни, визначення понять, познаки і скорочення термінів» та «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

— вилучено попередній довідковий матеріал «Передмову» до ІЕС 60216-3;

— у розділі 2 «Нормативні посилання» та «Бібліографії» наведено «Національні пояснення», виділені в тексті рамкою;

— долучено національний довідковий додаток НА, у якому наведено перелік національних стандартів, гармонізованих з міжнародними, на які є посилання в цьому стандарті.

ІЕС 60216-1, ІЕС 60216-2, на які є посилання в цьому стандарті, впроваджено в Україні як національні стандарти. Перелік їх наведено в додатку НА.

ВСТУП ДО ІЕС 60216-3

Перелік теплових характеристик електроізоляційних матеріалів, що ґрунтується на досвіді експлуатації, втратив практичну важливість унаслідок стрімкого розвитку технологій полімерів та ізоляції й необхідності тривалого часу для набуття відповідного досвіду експлуатації. З цих причин стали потрібними прискорене старіння та методики випробування для отримання необхідної інформації. Серію стандартів ІЕС 60216 розроблено для уніфікації цих методик і подання результатів.

Фізико-хімічні моделі, які описують процеси старіння, зводяться до майже універсального припущення у вигляді рівнянь Арреніуса, які характеризують швидкість старіння. З цього з’явилося поняття температурного індексу (ТІ) як одноточкової характеристики, що ґрунтується на даних прискореного старіння. Це числове значення температури в градусах Цельсія, за якого тривалість досягнення вибраним показником кінцевої точки під час руйнування є відомою (зазвичай 20 000 год).

Примітка. Поняття Арреніуса широко використовують (і розуміють), щоб указати на лінійне взаємовідношення між логарифмом часу і величиною, оберненою термодинамічній (абсолютній або кельвіна) температурі. Зазвичай вводять поправку до взаємовідношення між сталою швидкістю реакції і термодинамічною температурою. У цьому стандарті це широко застосовують.

Значний статистичний розкид отриманих випробуваних даних разом з частим випадком істотних відхилів від ідеальної поведінки показав потребу в перевірках для оцінювання переконливості основної фізико-хімічної моделі. Застосування обумовлених статистичних перевірок, які встановлено в ІЕС 60493, задовольнило цю вимогу, додавши до результату «довірчу межу (ДМ)», для ТІ, оскільки просте представлення одноточкового ТІ вважалось недостатнім, щоб описати властивості матеріалів. Це привело до поняття «діапазон нагрівостійкості (ДНС)», яке наведено в другому виданні цієї частини ІЕС 60216, що поєднував температурний індекс, його варіацію із зазначеною тривалістю старіння й довірчу межу.

Ускладнювальним чинником є те, що можливо не всі характеристики підданого тепловому старінню матеріалу погіршуються з однаковою швидкістю, і тому можливо будуть доречними різні кінцеві точки за різних застосовань. Тому матеріалу може бути призначено більше ніж один температурний індекс, отриманий, наприклад, під час вимірювання різних характеристик і використання різної тривалості досягнення кінцевих точок.

Корисним доповненням до стандарту став відносний температурний індекс (ТІВ), який отримують одночасним старінням відомого зразкового матеріалу з випробуваним матеріалом, що унеможливлює деякі похибки, пов’язані, наприклад, з контролюванням температури в термостаті.

Згодом було знайдено, що статистичний показник довіри, який входить в ДНС, широко не розуміють або не використовують. Проте за результатом розгляду статистичних перевірок за суттю, особливо після незначних модифікацій, які змусили їх краще наблизитися до практичних обставин, було введено поняття половинного інтервалу (ПІ), який вказує ступінь зміни тривалості старіння з температурою. Потім ДНС було виключено, з ТІ і ПІ стали повідомляти спосіб їхнього визначення, який вказує, чи повністю були задовільні результати статистичних перевірок чи ні. У той самий час методики обчислень було зроблено більш всебічними, що дало змогу повної статистичної перевірки даних, отриманих із застосуванням діагностичного показника будь-якого типу, зокрема, у випадку частково неповних даних. Забезпечення комп’ютерними програмами, пристосованими до дешевих персональних комп’ютерів, зробило методики обчислень (на цей час дуже складних) прийнятнішими.

Під час підготування цього видання ухвалено рішення про те, щоб зробити ТІВ темою окремого стандарту.

Одночасно з розвитком серії стандартів ІЕС 60216 в ISO розвивалися інші стандарти, призначені для задоволення подібної вимоги до пластмас і гумових матеріалів. Це ISO 2578 та ISO 11346, відповідно, які застосовують менш жорсткі статистичні методики й обмеженіші експериментальні технології. Очікують, що широка придатність згаданих вище комп’ютерних засобів і долучення розділу спрощених методик виключить потребу в цих окремих стандартах.

ІЕС 60216, що стосується порядку визначення нагрівостійкості електроізоляційних матеріалів, складається з кількох частин:

Частина 1. Методики проведення випробування на старіння й оцінювання результатів;

Частина 2. Визначення показників нагрівостійкості. Вибір критерію випробування;

Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості;

Частина 4-1. Термостати старіння. Розділ 1. Однокамерні термостати;

Частина 4-2. Термостати старіння. Розділ 2. Точність термостатів для застосування до 300 °С;

Частина 4-3. Термостати старіння. Розділ 3. Багатокамерні термостати;

Частина 5. Рекомендації щодо застосування характеристик нагрівостійкості.

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МАТЕРІАЛИ ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНІ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРІВОСТІЙКОСТІ
Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості

МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ
Часть 3. Рекомендации по расчету характеристик нагревостойкости

ELECTRICAL INSULATING MATERIALS
THERMAL ENDURANCE PROPERTIES
Part 3. Instruction for calculating thermal endurance characteristics

Чинний від 2016-09-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює методики обчислення, які використовують для визначення характеристик нагрівостійкості за експериментальними даними, отриманими відповідно до рекомендацій ІЕС 60216-1 та ІЕС 60216-2, застосовуючи фіксовані значення температури старіння та змінювані строки старіння.

Експериментальні дані можуть бути отримані застосуванням неруйнівних, руйнівних або перевіркових випробувань. Вимірювання тривалості досягнення кінцевої точки може бути завершено в разі досягнення такої точки медіанним зразком, але до того, як усі зразки досягнуть кінцевої точки. У такому випадку дані, отримані під час неруйнівних або перевіркових випробувань, можуть бути неповними.

Методики пояснено робочими прикладами і для полегшення обчислень рекомендовано відповідну комп’ютерну програму.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче документи є обов'язковими для застосування в цьому стандарті. У разі датованих посилань застосовують тільки наведене нижче видання. У разі недатованих посилань треба застосовувати останні видання відповідної публікації (разом з усіма змінами).

ІЕС 60216-1:2001 Electrical insulating materials — Properties of thermal endurance — Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results

IEC 60216-2:2005 Electrical insulating materials — Properties of thermal endurance — Part 2: Determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials — Choice of test criteria

IEC 60493-1:1974 Guide for the statistical analysis of ageing test data — Part 1: Methods based on mean values of normally distributed test results.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60216-1:2001 Електроізоляційні матеріали. Характеристики нагрівостійкості. Частина 1. Методики старіння й оцінювання результатів випробування

ІЕС 60216-2:2005 Електроізоляційні матеріали. Характеристики нагрівостійкості. Частина 2. Визначення показників нагрівостійкості електроізоляційних матеріалів Вибір критерію випробування

ІЕС 60493-1:1974 Настанова щодо статистичного аналізу даних випробування на старіння. Частина 1. Методи, базовані на середніх значеннях нормально розподілених результатів випробувань.