ДСТУ IEC 60216-1:2015 Материалы электроизоляционные. Характеристики нагревостойкости. Часть 1. Методики проведения испытания на старение и оценка результатов (IEC 60216-1:2001, IDТ)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

МАТЕРІАЛИ ЕЛЕКТРОІЗОЛЯЦІЙНІ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРІВОСТІЙКОСТІ
Частина 1. Методики проведення випробування
на старіння й оцінювання результатів
(IЕС 60216-1:2001, IDT)

ДСТУ ІЕС 60216-1:2015

 
 
Не є офіційним виданням.
Офіційне видання розповсюджує національний орган стандартизації
(ДП «УкрНДНЦ» http://uas.gov.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 60216-1:2001 Electrical insulating materials — Properties of thermal endurance — Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results (Електроізоляційні матеріали. Характеристики нагрівостійкості. Частина 1. Методики проведення випробувань на старіння й оцінювання результатів)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еn)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

ЗМІСТ

Національний вступ

Вступ до ІЕС 60216-1:2001

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни, визначення понять, познаки та скорочення

3.1 Терміни та визначення понять

3.2 Познаки та скорочення

4 Короткий огляд методик

4.1 Повні методики

4.2 Спрощені числові й графічні методики оцінювання

5 Пояснення експериментальних методик

5.1 Вибір методик випробування

5.2 Вибір кінцевих точок

5.3 Підготування та кількість випробуваних зразків

5.4 Установлення початкового значення показника

5.5 Температура й тривалість впливу

5.6 Термостати для проведення старіння

5.7 Умови навколишнього середовища

5.8 Методика проведення старіння

6 Оцінювання результатів випробування

6.1 Числовий аналіз даних випробування

6.2 Характеристики нагрівостійкості та форми подання

6.3 Тривалість досягнення кінцевої точки, х- та у-значення

6.4 Середні значення та дисперсії

6.5 Загальні середні значення, дисперсії та регресійний аналіз

6.6 Вимоги до статистичних перевірянь і даних

6.7 Графік нагрівостійкості та характеристики нагрівостійкості

6.8 Протокол випробування

7 Спрощені методики

7.1 Короткий опис методик

7.2 Методики експериментальних випробувань

7.3 Впливна температура

7.4 Термостати старіння

7.5 Методика

7.6 Спрощені методики обчислення

Додаток А Дисперсія та нелінійність

Додаток В Впливна температура та тривалість впливу

Додаток С Поняття, визначені в попередніх виданнях

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

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є письмовий переклад ІЕС 60216-1:2001 Electrical insulating materials — Properties of thermal endurance — Part 1: Ageing procedures and evaluation of test results (Електроізоляційні мате­ріали. Характеристики нагрівостійкості. Частина 1. Методики проведення випробування на старіння й оцінювання результатів).

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

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

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

— слова «Ця частина ІЕС 60216» замінено на «Цей стандарт»;

— вилучено попередній довідковий матеріал «Передмова» до ІЕС 60371-1:2001;

— у розділі 2 наведено «Національне пояснення», виділене в тексті рамкою;

— долучено додаток НА, у якому наведено перелік національних стандартів, згармонізованих із міжнародними нормативними документами, на які є посилання в цьому стандарті.

ІЕС 600520 (212), ІЕС 60216-2, ІЕС 60216-3, на які є посилання в цьому стандарті, прийнято в Україні як національні стандарти. їхній перелік наведено в додатку НА.

Інші стандарти, на які є посилання в цьому стандарті, не прийнято в Україні як національні стан­дарти і чинних документів натомість немає.

ВСТУП до ІЕС 60216-1:2001

Перепік теплових властивостей електроізоляційних матеріалів, ґрунтований на досвіді експлуатацїі, втратив практичну важливість унаслідок стрімкого розвитку технологій полімерів й ізоляції та потреби тривалого часу для набуття відповідного досвіду експлуатації. Із цих причин стали потрібними прискорене старіння та методики випробування для отримання необхідної інформації. Серію стандартів ІЕС 60216 розроблено для уніфікації цих методик і подання їхніх результатів.

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

Значний статистичний розкид отриманих випробуваних даних разом із частими випадками суттєвих відхилів від ідеального поводження, показав потребу в перевіреннях для оцінювання переконливості основної фізико-хімічної моделі. Застосування обумовлених статистичних перевірянь, установлених в ІЕС 60493, задовольнило цю вимогу, додавши до результату «Довірчу межу» (ДМ) для ТІ, оскільки просте подання одноточкового ТІ вважали недостатнім, щоб описати властивості матеріалів. Це призвело до поняття «Діапазон нагрівостійкості (ДНС)», наведеного в другому виданні цього стандарту, який поєднував температурний індекс, його варіацію із зазначеним часом старіння та довірчу границю.

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 застосування різних тривалостей досягнення кінцевих точок.

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

Згодом було знайдено, що статистичний показник довіри, що входить у ДНС, широко не розуміють або не застосовують. Проте за результатом розгляду статистичних перевірянь по суті, особливо після незначних модифікацій, які змусили їх краще наблизитися до практичних обставин, уведено поняття половинного інтервалу (ПІ), який зазначає ступінь зміни тривалості старіння з температурою. Потім ДНС вилучили, із ТІ та ПІ стали повідомляти спосіб їхнього визначення, який зазначає чи повністю були задовільні результати статистичних перевірянь, чи ні. У той самий час методики обчислення зроблено більш всебічними, що дало змогу повного статистичного перевіряння даних, отриманих із застосуванням діагностичного показника будь-якого типу, зокрема, у разі частково неповних даних. Забезпечення комп’ютерними програмами, пристосованими до дешевих персональних комп’ютерів, зробило методики обчислення (на цей час дуже складних) прийнятнішими.

Під час підготування цього видання ухвалено рішення про те, щоб зробити ТІ_B 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 наведених вище комп’ютерних засобів і долучення розділу спрощених методик вилучить 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 1. Методики проведення випробування на старіння
й оцінювання результатів

МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРЕВОСТОЙКОСТИ

Часть 1. Методики проведения испытания на старение
и оценка результатов

ELECTRICAL INSULATING MATERIALS
THERMAL ENDURANCE PROPERTIES
Part 1. Ageing procedures and evaluation of test results

Чинний від 2016-09-01

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює загальні умови старіння та методики, які застосовують для отримання характеристик нагрівостійкості, та надає загальну настанову щодо застосування докладних інструкцій і рекомендацій інших частин стандарту.

Також наведено спрощені методики з умовами, за яких ці методики можна застосовувати.

Хоча методики спочатку було розроблено для застосування до електроізоляційних матеріалів і простих комбінацій таких матеріалів, ці методики розглядають як загальні та широко застосовують для оцінювання матеріалів, не призначених для застосування як електричної ізоляції.

Цей стандарт спирається на припущення, що є практично лінійне співвідношення між логарифмом часу, достатнім для проведення зміни визначеного показника, і величиною, оберненою відпо­відній термодинамічній (абсолютній) температурі (співвідношення Арреніуса).

Для правильного застосування стандарту не повинно відбуватися жодного фазового переходу, зокрема фазового переходу першого порядку, у досліджуваному діапазоні температур.

У цьому стандарті термін «ізоляційні матеріали» всюди означає «ізоляційні матеріали та прості комбінації таких матеріалів».

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У наведених нижче нормативних документах зазначено положення, які через посилання в цьому тексті становлять положення цього стандарту. У разі датованих посилань пізніші зміни до будь-якого з цих видань або їхній перегляд не застосовують. Однак учасникам угод, базованих на цьому стандар­ті, рекомендовано застосовувати останнє видання нормативних документів, наведених нижче. У разі недатованих посилань треба користуватись останнім виданням наведених документів. Члени ІЕС та ISO впорядковують каталоги чинних міжнародних стандартів.

ІЕС 60050(212): 1990 International Electrotechnical Vocabulary (IEV) — Chapter 212: Insulating solids liquids and gases

IEC 60212:1971 Standard conditions for use prior to and during the testing of solid electrical insulating materials

I EC 60216-2:1990 Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials — Part 2: Choice of test criteria

IEC 60216-3 Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials — Part 3: Instructions for calculating thermal endurance characteristics

IEC 60216-4-1:1990 Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical insulating materials — Part 4: Ageing ovens — Section 1: Single-chamber ovens

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

ISO 291:1997 Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing

ISO 2578:1993 Plastics — Determination of time-temperature limits after prolonged exposure to heat

ISO 11346:1997 Rubber, vulcanized or thermoplastic — Estimation of life-time and maximum temperature of use from an Arrhenius plot.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

IEC 60050(-212):1990 Міжнародний електротехнічний словник. Розділ 212. Ізоляційні тверді тіла, рідини та гази

ІЕС 60212:1971 Стандартні умови, застосовувані перед і під час випробування твердих електроізоляційних матеріалів

ІЕС 60216-2:1990 Настанова щодо визначення характеристик нагрівостійкості електроізоляційних матеріалів. Частина 2. Вибір критерію випробування

ІЕС 60216-3:2002 Настанова щодо визначення характеристик нагрівостійкості електро­ізоляційних матеріалів. Частина 3. Рекомендації щодо обчислення характеристик нагрівостійкості

ІЕС 60216-4-1:1990 Матеріали електроізоляційні. Настанова щодо визначення теплостійкості. Частина 4. Печі для випробуваньня на старіння. Розділ 1. Однокамерні печі

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

ISO 291:1977 Пластмаси. Стандартні атмосферні умови для кондиціонування та випробування

ISO 2578:1993 Пластмаси. Визначення меж залежності температури від часу після тривалої дії тепла

ISO 11346:1997 Каучук вулканізований або термопластичний. Оцінювання строку служби та максимальної температури застосування за графіком Арреніуса.