GB/T 5654-2007 液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量

犐犆犛２９．０３５．９９

犓１５

中华人民共和国国家标准

／—／：

犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

代替／—１９８５

ＧＢＴ５６５４

液体绝缘材料

相对电容率、介质损耗因数

国家标准ㅤ可打印ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

和直流电阻率的测量

—

犐狀狊狌犾犪狋犻狀犾犻狌犻犱狊

犵狇

犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狅犳狉犲犾犪狋犻狏犲犲狉犿犻狋狋犻狏犻狋，

狆狔

犱犻犲犾犲犮狋狉犻犮犱犻狊狊犻犪狋犻狅狀犳犪犮狋狅狉犪狀犱犱．犮．狉犲狊犻狊狋犻狏犻狋

狆狔

（：，）

ＩＥＣ６０２４７２００４ＩＤＴ

２００７１２０３发布２００８０５２０实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

／—／：

犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

前言

本标准等同采用ＩＥＣ６０２４７２００４：《液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测

量》（英文版）。

为便于使用，本标准做了下列编辑性修改。

）用小数点符号‘’代替小数点符号‘，’；

ａ．

ｂ）“本国际标准”一词改为“本标准”；

本标准代替／—《液体绝缘材料工频相对介电常数、介质损耗因数和体积电阻率的

ＧＢＴ５６５４１９８５

测量》。

本标准与／—相比主要变化如下：

ＧＢＴ５６５４１９８５

ａ）本标准增加了“引言”及“规范性引用文件”章节；

ｂ）在直流电阻率测量中，将“试验电压使液体承受２００Ｖ３００Ｖｍｍ／……”改为“试验电压应使

～

液体承受／……”；将电化时间“”改为“”；将“注试样后开始测

２５０Ｖｍｍ６０ｓ６０ｓ±２ｓ１５ｍｉｎ

量”改为“不超过１０ｍｉｎ开始测量”；

）本标准增加了图、图、图、图。

ｃ２３４５

本标准的附录、附录、附录为资料性附录。ＡＢＣ

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Ⅰ

／—／：

犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

引言

健康和安全：

警告：本标准不涉及所有与使用有关的安全问题，使用本标准的人员有责任建立合适的健康与安全

规则，并在使用之前确定受规则限制的适用范围。

环境：

本标准会导致产生某些绝缘液体、化学品、使用过的样品容器和油污染固体等问题，对这些物品的

处置应按相关法规进行，以减少对环境的影响和危害，并应作好一切预防措施以防止这些液体因遗弃而

污染环境。

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Ⅱ

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犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

液体绝缘材料

相对电容率、介质损耗因数

和直流电阻率的测量

１范围

本标准规定了在试验温度下液体绝缘材料的介质损耗因数、相对电容率和直流电阻率的测量方法。

本标准主要是对未使用过的液体做参考性试验，但也适用于在运行中的变压器、电缆和其他电工设

备中的液体。然而，本标准只适用于单相液体，当做例行测量时可以采用简化方法和附录所述的Ｃ

方法。

对于非碳氢化合物绝缘液体，则要求采用其他清洗方法。

２规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

／—固体绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因

ＧＢＴ１４０９２００６

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数的推荐方法（：，）

ＩＥＣ６０２５０１９６９ＭＯＤ

／—固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法（：，）

ＧＢＴ１４１０２００６ＩＥＣ６００９３１９８０ＩＤＴ

／—绝缘液体测量电导和电容确定介质损耗因数的试验方法（ＩＥＣ６１６２０１９９８：，

ＧＢＴ２１２１６２００７

ＩＤＴ）

ＩＥＣ６０４７５液体电介质取样方法

３术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

３．１

（相对）电容率犲狉犿犻狋狋犻狏犻狋（狉犲犾犪狋犻狏犲）

狆狔

绝缘材料的相对电容率是一电容器的两电极周围和两电极之间均充满该绝缘材料时所具有的电容

量与同样电极结构在真空中的电容量之比。

犆ｘ犆０

用该电极在空气中的电容量代替，对于测量相对电容率具有足够的精确度。

犆ａ犆０

３．２

介质损耗因数（狋犪狀犱犻犲犾犲犮狋狉犻犮犱犻狊狊犻犪狋犻狅狀犳犪犮狋狅狉狋犪狀）（）

δ狆δ

绝缘材料的介质损耗因数（ｔａｎ）是损耗角的正切。

δ

当电容器的介质仅由一种绝缘材料组成时，损耗角是指外施电压与由此引起的电流之间的相位差

偏离／的弧度。

π２

注：实际应用中，测得值低于时，和功率因数（）基本上相同。可用一个简单的换算公式将两者进

ｔａｎ０．００５ｔａｎ犘犉

δδ

行换算。功率因数是损耗角的正弦，功率因数和介质损耗因数之间的关系可表达为下式：

ｔａｎ

δ

犘犉＝…………（）１

１＋（ｔａｎ）２

槡δ

１

／—／：

犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

式中：

犘犉———功率因数；

ｔａｎδ———介质损耗因数。

３．３

直流电阻率（体积）犱．犮．狉犲狊犻狊狋犻狏犻狋狏狅犾狌犿犲（）

狔

绝缘材料的体积电阻率是在材料内的直流电场强度与稳态电流密度的比值。

注：电阻率的单位是欧姆米（·）。

ｍ

Ω

４概述

电容率、和电阻率，无论是单一还是全部，都是绝缘液体的固有质量和污染程度的重要指标。

ｔａｎδ

这些参数都可用于解释所要求的介电特性发生偏离的原因，也可解释其对于使用该液体的设备所产生

的潜在影响。

４．１电容率和介质损耗因数（狋犪狀）

δ

电气绝缘液体的电容率和介质损耗因数（ｔａｎδ）在相当大程度上取决于试验条件，特别是温度和施

加电压的频率，电容率和介质损耗因数都是介质极化和材料电导的度量。

在工频和足够高的温度下，与本方法中推荐的一样，损耗可仅归因于液体的电导，即归因于液体中

自由载流子的存在。因此，测量高纯净绝缘液体的介电特性，对判别电离杂质的存在很有价值。

介质损耗与测量频率成反比，且随介质粘度的变化而变化。试验电压值对测量损耗因数影响不大，

它通常只是受电桥的灵敏度所限制。但是，应考虑到高的电场强度会引起电极的二次效应、介质发热、

放电等影响。

较大的杂质所引起的电容率的变化相对较小，而其介质损耗则强烈地受极小量的可电离溶解杂质

国家标准ㅤ可打印ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

或胶体微粒的影响。某些液体有较大的极性，所以对杂质的敏感性较之碳氢化合物液体要强得多。极

性还导致它有较高的溶解和电离的能力，因此在操作时要比对碳氢化合物液体更应小心。

通常认为初始值能较好地代表液体的实际状态，所以更希望能在一达到温度平衡时就测量介质损

耗因数，介质损耗因数对温度的变化很敏感，通常是随温度的增加成指数式的增大，因此需要在足够精

确的温度条件下进行测量。下面所述的方法使试样温度在很短的时间内达到与试验池平衡。

４．２电阻率

用本标准的方法测得的电阻率通常并不是真正的电阻率。当施加直流电压后，由于电荷迁移，将使

液体的起始特性发生随时间而变化。真正的电阻率只有在低电压下且在刚施加电压后才可得到。本标

准使用比较高的电压且经较长时间，因此，其结果通常是与／—所得到的不同。

ＧＢＴ２１２１６２００７

本标准中液体的电阻率测量结果与试验条件有关，主要有：

ａ）温度

电阻率对温度的变化特别敏感，是按／指数变化。因此需要在足够精确的温度条件下进行

１Ｋ

测量。

ｂ）电场强度的值

给定试样的电阻率可受施加电场强度的影响。为了获得可比的结果，应在近似相等的电压梯度下

进行测量，并应在相同极性下进行，此时应注明其梯度值和极性。

）电化时间

ｃ

当施加直流电压时，由于电荷向两电极迁移，流经试样的电流将逐渐减少到一极限值。一般规定电

化时间为１ｍｉｎ，不同的电化时间可导致试验结果明显不同［某些高粘度的液体可能需要相当长的电化

时间（见１４．２）］。

４．３测量次序

将直流电压施加在试样上，会改变其随后测量的工频ｔａｎδ的结果。

２

／—／：

犌犅犜５６５４２００７犐犈犆６０２４７２００４

当在同一试样上相继测量电容率、损耗因数和电阻率时，工频下测量应在对试样施加直流电压以前

进行。工频试验后，应将两电极短路１ｍｉｎ后再开始测量电阻率。

４．４导致错误结果的因素

虽然只有严重