测试报告.docx
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测试报告
******性能
测
试
报
告
****实验室
2016年*月***日
目录
1.测试结果总览3
2.各项测试详细报告5
2.1体积电阻率、表面电阻率5
2.2击穿强度8
2.3介电常数10
2.4聚合度12
2.5拉伸强度13
2.6热重15
2.7导热系数测试17
附表：
各项试验测试数据19
1.测试结果总览
表1体积电阻率与表面电阻率
类别
未浸油
（1）
真空干燥浸油
（1）
体积电阻率（Ω*㎝）
*
标准偏差
类别
未浸油
浸油
光滑
（2）
粗糙
（2）
光滑
粗糙
表面电阻率（Ω）
标准偏差
（1）未浸油样品：
绝缘纸在90oC下干燥48小时后进行测量
真空干燥浸油样品：
绝缘纸在90oC下干燥48小时后，真空状态（-0.09MPa）下与25#新变压器绝缘油混合，保持真空和90oC浸渍48小时后测量，
（2）由于本次收到样品为24mm厚纸板切割而成，光滑面为切割断面经打磨光滑后的面，粗糙面为纸板原本的表面。
表2击穿强度
空气
直流击穿场强kV/mm
交流击穿场强kV/mm
上层（3）
中层（3）
下层（3）
上层
中层
下层
29.01
31.17
29.42
15.26
16.44
14.81
标准偏差
0.93
3.22
1.86
0.76
1.08
0.67
25#变压器油中
直流击穿场强kV/mm
交流击穿场强kV/mm
上层
中层
下层
上层
中层
下层
标准偏差
（3）考虑到试验设备的电压量程问题，24mm厚的纸板被切割成三层分别测试击穿强度，上、下层对应纸板原本的两个表面，中层代表切割开的中间层。
表3工频介电常数
真空干燥浸油前
真空干燥浸油后
介电常数
标准偏差
表4聚合度
聚合度
标准偏差
表5拉伸强度
板型1（4）
纵向拉伸
横向拉伸
最大负荷均值/N
拉伸强度/MPa
拉伸强度标准偏差
板型2（4）
纵向拉伸
横向拉伸
最大负荷均值/N
拉伸强度/MPa
拉伸强度标准偏差
（4）分别对应于收到用于测试的两种绝缘纸板的拉伸强度，板型1：
24mm*15mm*250mm（厚*宽*长）；板型2：
4mm*10mm*150mm（厚*宽*长））；
表6热重特性
层数
上层
中层
下层
起始热分解温度/℃
最大分解速率/（%/℃）
最大分解速率对应温度/℃
表7导热系数
温度℃
导热系数W/mK
30
50
60
2.各项测试详细报告
2.1体积电阻率、表面电阻率
（1）测试标准：
GB/T1410-2006/IEC60093:
198
（2）试验设备：
keithley6517B静电计高阻表
（3）试样尺寸：
1.8mm*100mm*100mm，共9套（每套分上中下层）。
图1试验设备及样品
（4）试验预处理条件：
浸油前：
温度23℃，湿度55%
浸油72小时后：
21℃，湿度48%
（5）测试方法：
参考GB/T1410-2006/IEC60093:
198
（6）试验结果与说明：
样品分为两批，第一批不浸油，第二批浸油处理72小时。
每套样品分为上中下三层，编号依次为1、2、3。
a．体积电阻率
图2两种样品体积电阻率
由图2可以看出，各样品体积电阻率的值都在相同的数量级，较为接近，重复性较好，可以直接取平均值。
类别
未浸油
浸油
体积电阻率（Ω*㎝）
7.498E+13
4.299E+14
标准偏差
3.606E+13
1.039E+14
b．表面电阻率
图3样品的表面电阻率
由于每套纸板都按上中下三层切割，外层的样品表面按压的纹理较为明显，内部的表面相对平滑，故分为光滑面和粗糙面分别测量统计。
由图3可以看出，表面电阻率随样品的不同差别较大，尤其是未浸油的样品，表面电阻率差别甚至达到两个数量级。
可能是由于表面电阻率本身受表面粗糙程度、清洁度和切割纹理影响较大造成的。
浸油后各样品间的表面差异减小，表面电阻率的值差异相对较小。
但是在浸油光滑面的测量过程中，仍有几个样品测量值和其他差异较大，在计算时，将这几个特殊点舍去后得到的结果如下表所示：
类别
未浸油
浸油
光滑
粗糙
光滑
粗糙
表面电阻率（Ω）
标准偏差
2.2击穿强度
（1）测试标准：
直流:
GB/T1408.2-2006/IEC60243-2:
2001；交流:
GB/T1408
（2）试验设备：
试验项目
油中直流击穿
油中交流击穿
空气中直流击穿
空气中交流击穿
电压等级
容量
图4试验设备（左：
交直流试验变压器；中：
交流控制台；右：
油中击穿）
（3）试样尺寸：
300mm*300mm，厚度：
1.7mm-2.0mm。
测试数量：
空气中直流9套×3（上、中、下）；
空气中交流9套×3（上、中、下）；
浸油后直流9套×3（上、中、下）；
浸油后交流9套×3（上、中、下）。
（4）试验条件：
温度17℃，湿度26%
（5）测试方法：
参考GB/T1408.2-2006/IEC60243-2:
2001和GB/T1408
（6）试验结果与说明：
图5样品击穿现象
a．交流击穿场强（kV/mm）
空气中油中
b．直流击穿场强（kV/mm）
空气中油中
标准QB/T2688-2005《绝缘纸板》中对厚度在1.6mm-3.0mm范围内的绝缘纸板交流电气强度规定：
在空气中大于等于13kV/mm或11kV/mm（不同纸板类型对应不同数值）在油中大于等于30kV/mm或35kV/mm，对直流电气强度无明确规定。
由本次试验数据分析可知该试验纸板上、中、下层在空气中和在油中的交流击穿强度都满足此标准的要求。
此外，由试验结果可知，上层纸板与下层纸板的交直流击穿强度相近，可认为是纸板外层的击穿强度，而中层纸板的击穿强度，无论是在空气中还是在油中，交流击穿还是直流击穿，都高于外层纸板，尤其是油中直流击穿强度，约高于外层纸板12%，这可能是由于中层纸板的品质有别于外层纸板，如紧度、表面粗糙度等参数。
2.3介电常数
（1）测试标准：
GB11297.11-1989
（2）试验设备：
IDAX-300绝缘诊断分析仪
图6试验设备实拍图
（3）试样尺寸：
直径160mm，圆形，共9套。
图7试验样品
（4）试验条件：
浸油前：
温度23℃，湿度55%
浸油后：
温度17℃，湿度65%
（5）测试方法：
参照GB11297.11-1989
（6）试验结果与说明：
样品分为两批，第一批不浸油，第二批真空干燥浸油处理72小时。
表1：
工频介电常数
真空干燥浸油前
真空干燥浸油后
介电常数
3.42172
4.10076
标准偏差
0.24
0.27
图8真空干燥浸油前纸板的介电损耗频谱
图9真空干燥浸油后纸板的介电损耗频谱
2.4聚合度
（1）测试标准：
GB5888-1986
（2）试验设备：
NCY-2型自动粘度测试仪
（3）试样尺寸：
质量约5g（10个）
图10试验样品标号
（4）测试方法：
参考GB5888-1986
（5）试验结果与说明：
对每一个编号的样品进行两次取样，并测量其聚合度。
测试结果如表2所示。
表2聚合度测试结果
样品编号
聚合度测试一
聚合度测试二
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
均值
2.5拉伸强度
（1）测试标准：
GB/T12914
（2）试验设备：
XYB305C电子拉伸试验机
（3）试样尺寸：
板型1：
24mm*15mm*250mm；
板型2：
4mm*10mm*150mm
（4）试验条件：
温度17℃，湿度55%
（5）测试方法：
参考GB/T12914
（6）试验结果与说明：
拉伸强度计算公式：
。
其中，σt为拉伸强度（MPa），p为最大负荷（N），b和d分别为试样宽度和厚度（mm）。
a．板型1的测试结果：
图11厚度24mm纸板拉伸测试结果图
如图所示，当达到最大负荷力时，纸板断裂，拉力迅速减为零。
另外还可以看出，三个样品测得的最大负荷力相差很小，重复性很好。
因此，取所测样品最大负荷力并计算均值，代入公式可求得拉伸强度，得到结果如下表所示：
板型1
纵向拉伸
横向拉伸
最大负荷均值/N
拉伸强度/MPa
拉伸强度标准偏差
由上表计算结果可知，板型1的纵向拉伸强度明显大于横向拉伸强度。
b．板型2的测试结果：
图12厚度4mm纸板拉伸测试结果图
如图所示，三个样品测得的最大负荷力大小差别较板型1更明显。
同样取所测样品最大负荷力并计算均值，代入公式可求得拉伸强度，得到结果如下表所示：
板型2
纵向拉伸
横向拉伸
最大负荷均值/N
拉伸强度/MPa
拉伸强度标准偏差
由上表计算结果可知，板型2的纵向拉伸强度与横向拉伸强度相差不大。
2.6热重
（1）测试标准：
GB/T27761-2011
（2）试验设备：
TGQ50型热重分析仪
（3）试样尺寸：
24mm*35mm*35mm
（4）试验步骤：
a.打开热重分析仪，打开氮气，调整输出氮气压强为0.1MPa，时间30min后开始试验；
b．软件设置起始温度150℃，终止温度900℃，升温速率5℃/min；
c．将托盘放入设备中，去皮；
d．去皮完成后，称取样品小碎片5~10mg，放入托盘后开始升温；
e．完成试验后继续通氮气20min后关闭设备和氮气罐。
（5）试验结果与说明：
每个样品测试2次，分析试验结果发现热重曲线的重复性很好，具体试验结果如图1、2、3所示，分别表示上中下三层绝缘纸板的热分解性能。
由试验结果可以看出，纸板上下层与中间层的热重特性差别不大。
图13上层绝缘纸板热重曲线
图14中层绝缘纸板热重曲线
图15下层绝缘纸板热重曲线
表3各层绝缘纸的热重参数
层数
上层
中层
下层
起始热分解温度/℃
最大分解速率/（%/℃）
最大分解速率对应温度/℃
2.7导热系数测试
（1）测试标准：
ASTMC518
（2）试验设备：
Fox314热流计法导热仪
图16Fox314导热仪及工作原理示意图
（3）试样尺寸：
24mm*300mm*300mm
图17试验样品
（4）试验方法：
被测试的样品置于上下加热板之间，上下板分别控制在不同的温度下。
下板是校准热流计的一部分。
当热量从热板通过样品传递到冷板时，就会形成一个轴向温度梯度。
在已知厚度的情况下，通过测量整个样品的温度差以及热流计的输出，可以确定样品的导热系数。
（5）试验结果与说明：
试验结果如下表，由于Fox314的热板最高温度只能到75度，因此只做了以下三个温度点，结果如表1所示：
表4导热系数测试结果
温度℃
导热系数W/mK
30
上板20
下板40
50
上板40
下板60
60
上板50
下板70
利用表4数据作图如下：
图18导热系数测试结果图
由上图可以看出，导热系数在0.1~0.2之间，随温度升高，基本呈线性上升，因此，可以拟合出导热系数与温度的一个线性函数关系式：
（-4）x+0.124
（1）
在120℃以内，均可以按照式
（1）利用温度推算出导热系数。
附表：
各项试验测试数据
附表1体积电阻率、表面电阻率
未浸油
编号
表面电阻率（Ω）
体积电阻率（Ω㎝）
备注
1-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
1-2
光滑
1-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
2-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
2-2
光滑
2-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
3-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
3-2
光滑
3-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
4-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
4-2
光滑
4-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
5-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
5-2
光滑
5-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
6-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
6-2
光滑
6-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
7-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
7-2
光滑
7-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
8-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
8-2
光滑
8-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
9-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
9-2
光滑
9-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
浸油
编号
表面电阻率（Ω）
体积电阻率（Ω㎝）
备注
1-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
1-2
光滑
1-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
2-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
2-2
光滑
2-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
3-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
3-2
光滑
3-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
4-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
4-2
光滑
4-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
5-1
正（光滑面）
反（粗糙面）
5-2
光滑
5-3
正（光滑面）
反（粗糙面）
附表2击穿强度
油浸纸直流下
上
中
下
编号
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
威布尔
分布值
-
97.11
-
-
109.70
-
-
95.9144
油浸纸交流下
上
中
下
编号
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度（mm）
场强kV/mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
威布尔
分布值
-
43.55
-
-
44.54
-
-
42.26
空气中直流下
上
中
下
编号
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
威布尔
分布值
-
29.01
-
-
31.17
-
-
29.42
空气中交流下
上
中
下
编号
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
击穿
电压kV
厚度mm
场强kV/mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
威布尔
分布值
-
15.26
-
-
16.44
-
-
14.81
附表3介电常数
纸板编号
工频介电常数
纸板编号
工频介电常数
真空干燥
浸油前
真空干燥
浸油后
真空干燥
浸油前
真空干燥
浸油后
1-1
1-2
1-3
2-1
2-2
2-3
3-1
3-2
3-3
4-1
4-2
4-3
5-1
5-2
3.166
3.620
附表4拉伸强度
板型1
纵向
纵向拉伸
最大负荷值/N
板型1
横向
横向拉伸
最大负荷值/N
样品1
样品2
样品3
板型2
纵向
纵向拉伸
最大负荷值/N
板型2
横向
横向拉伸
最大负荷值/N
样品1
样品4
样品2
样品5
样品3
样品6
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