低温介质绝缘性能验证检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

针对低温环境下绝缘材料性能变化的关键检测需求,本文系统阐述低温介质绝缘性能验证检测的核心项目、覆盖范围、参考标准及专用仪器。重点涵盖击穿电压、体积电阻率、介电特性等关键参数的测试方法与技术要点,为低温绝缘材料研发、质量控制及应用提供科学依据。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

低温击穿电压:评估绝缘材料在低温环境下承受工频或冲击电压的能力,反映其耐受强电场破坏的临界值。检测参数:工频(50Hz)击穿电压≥30kV/mm,雷电冲击击穿电压(1050μs波前)≥60kV/mm,温度范围-60℃~-196℃。

体积电阻率(低温):测量绝缘材料在规定低温条件下的直流电阻特性,表征其阻止电荷泄漏的能力。检测参数:测试电压100V~1000V,温度控制精度±1℃,测量范围1×10^8Ω·m~1×10^16Ω·m,精度±5%。

介电常数(低温):测定绝缘材料在低温下储存电场能量的能力,用于评估其对电场分布的影响。检测参数:频率范围1kHz~1MHz,温度范围-50℃~-100℃,测量精度±2%,相对湿度≤30%RH。

介质损耗因数(低温):表征绝缘材料在交变电场中因极化滞后产生的能量损耗程度,影响材料的高频绝缘性能。检测参数:频率范围10Hz~100kHz,温度范围-40℃~-120℃,测量精度±0.5%,背景损耗≤0.001。

局部放电起始电压(低温):确定绝缘材料在低温环境中发生局部放电的最低电压值,反映内部缺陷的敏感性。检测参数:视在放电量≤10pC,背景噪声≤5pC,温度控制精度±0.5℃,升压速率0.5kV/s~2kV/s。

沿面放电电压(低温):评估绝缘材料表面在低温下承受沿面电场作用的击穿能力,关注界面电荷积累的影响。检测参数:电极间距5mm~20mm,表面粗糙度Ra≤0.8μm,温度范围-30℃~-150℃,重复性误差≤3%。

绝缘电阻温度系数:计算绝缘材料体积电阻率随温度变化的比率,量化低温对电阻特性的影响程度。检测参数:温度区间-80℃~25℃,升温速率1℃/min~5℃/min,系数计算误差≤±0.5%/℃。

冷态泄漏电流:测量低温环境下绝缘材料在额定电压下的微小电流值,反映其绝缘劣化趋势。检测参数:电压等级100V~3kV,电流测量下限1nA,温度稳定性±0.1℃,持续时间≥1min。

耐低温机械强度影响:分析低温环境对绝缘材料机械性能(如拉伸强度断裂伸长率)的耦合效应,评估综合绝缘可靠性。检测参数:低温保持时间≥2h,拉伸速率50mm/min,温度波动范围±2℃,强度保留率≥80%(对比常温)。

低温下绝缘老化速率:通过加速老化试验评估低温环境对绝缘材料化学降解的影响,预测长期使用性能。检测参数:老化温度-40℃/-60℃,时间100h/300h,性能衰减率≤10%(关键指标)。

检测范围

低温绝缘油:用于-40℃以下电气设备的绝缘与冷却介质,需具备低凝固点和高击穿强度特性。

低温环氧树脂:应用于低温电子封装、复合材料基体,要求低温下保持良好电绝缘性和机械稳定性。

低温硅橡胶:用于寒区电缆附件、密封绝缘件,需满足-60℃下的弹性保持与介电性能。

低温陶瓷绝缘子:用于高压输电线路极寒地区,需具备抗冻裂与长期低温绝缘可靠性。

低温聚合物薄膜:如聚酰亚胺(PI)低温改性膜,应用于柔性电子器件低温绝缘层。

低温电缆护套:-50℃以下环境使用的电力电缆外护材料,需兼顾机械防护与绝缘性能。

低温燃料电池质子交换膜:用于寒区燃料电池,要求低温(-20℃~0℃)下保持质子传导与绝缘特性。

低温航空液压油绝缘系统:飞机寒区飞行液压部件的绝缘油与接触材料组合,需满足-55℃下的绝缘与润滑要求。

低温超导带材支撑结构:高温超导带材低温环境下的绝缘支撑材料,需兼顾低温机械强度与电绝缘性。

低温医疗设备绝缘组件:如冷冻治疗仪、低温保存箱的电气绝缘部件,要求-80℃下的安全绝缘性能。

检测标准

ASTMD149-2013(2020)固体电绝缘材料工频介电击穿电压的标准试验方法(含低温环境试验要求)。

GB/T1409-2006固体电绝缘材料在工频、音频、高频(包括米波波长在内)下相对介电常数和介质损耗因数的试验方法(低温条件补充规定)。

IEC60243-1:2013固体绝缘材料电气强度试验方法第1部分:工频下试验(低温试验程序)。

GB/T507-2002绝缘油击穿电压测定法(低温环境下试验条件调整规范)。

ASTMD257-2007直流电阻或电导试验方法(低温环境下的测试修正方法)。

ISO6721-1:2019塑料动态力学性能的测定第1部分:通则(含低温介电损耗测量)。

GB/T10064-2006交流高压电器动热稳定试验方法(低温环境下的机械-电气联合试验)。

IEC61009-1:2016家用和类似用途剩余电流动作保护器(RCBO)第1部分:一般规则(低温试验要求)。

ASTMD3426-2016绝缘液体局部放电起始电压的测定(低温环境试验方法)。

GB/T16927.1-2011高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求(低温环境修正条款)。

检测仪器

低温高电压试验系统:集成低温环境箱与高压电源,支持-196℃~室温范围内的击穿电压、耐压试验,配备自动升压控制与局部放电监测模块。

低温介电性能测试仪:采用阻抗分析仪与温控系统,可测量-80℃~150℃下材料的介电常数、介质损耗因数,频率范围覆盖10μHz~100MHz。

低温体积电阻率测试仪:配置恒温槽与高阻计,支持-60℃~50℃下直流电压(100V~10kV)施加,测量范围1×10^6Ω·m~1×10^18Ω·m,精度±3%。

局部放电低温检测装置:内置低温传感器与信号放大器,在-50℃~0℃环境下检测局部放电量(≤100pC),定位精度±2mm。

低温环境模拟箱:采用液氮/机械制冷系统,温度范围-196℃~200℃,控温精度±0.5℃,容积0.1m³~2m³,满足绝缘材料低温性能测试环境需求。

低温介电温谱仪:结合高精度温控与宽频介电谱测量技术,实现-100℃~100℃范围内介电性能的温度依赖性分析,频率范围1kHz~1GHz。

冷态泄漏电流测试仪:配备低温样品台与皮安计,测量-80℃~25℃下绝缘材料的泄漏电流(下限10pA),支持恒压/恒流模式切换。

低温机械性能试验机:配置低温夹具与环境箱,可完成-100℃~室温下绝缘材料的拉伸、弯曲强度测试,载荷范围0.1N~50kN,精度±1%。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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