BS EN 60243——绝缘材料电气强度试验方法标准系列

⚡ BS EN 60243 是英国标准协会（BSI）采用并等同实施欧洲标准 EN 60243（源自 IEC 60243）的绝缘材料电气强度（electric strength）试验方法标准系列。电气强度是固体绝缘材料最重要的电气性能指标之一，表征材料在电场作用下抵抗击穿的能力，直接影响电气设备的设计绝缘水平与安全裕度。本系列系统规定在工频（power frequency）、直流（direct voltage）以及 1,2/50 µs 雷电冲击电压三种典型电压形式下的试验方法，是电机、变压器、电缆、电容器及各类电工绝缘件设计、选材与质量检验的共同依据。英国参与制定由技术委员会 GEL/112（电气绝缘材料与系统的评定与鉴定）负责，ICS 分类号为 17.220.99 与 29.035.01。

一、系列概述与适用范围 📌

本批次英国标准覆盖三个分部，分别针对不同电压形式：

第 1 部分为通用基础方法，第 2、3 部分在第 1 部分基础上补充直流与冲击电压下的特殊要求。三个分部均取代了各自对应的早期版本（如 BS EN 60243-1:1998、BS EN 60243-2:2001、BS EN 60243-3:2002）。

二、试验原理与术语 📐

电气强度（电介质强度）试验是将试样置于两电极之间，按规定的电压形式与升压方式逐步升高电压，直至试样发生击穿（breakdown），记录此时的电压值。击穿电压与试样厚度的比值即为电气强度（kV/mm）。

• 击穿：电极间介质在电场作用下失去绝缘性能，形成导电通道；
• 闪络：沿试样表面或边缘发生的放电，可能导致测量值偏低；
• 局部放电：击穿前可能出现的局部微放电，需与整体击穿区分。

标准规定了多种电极型式（平板电极、球形电极、圆柱电极等）与试样状态（如厚度、预处理），不同电极与试样组合用于考核材料在不同电场分布下的性能。

三、工频试验方法（第 1 部分）🔌

BS EN 60243-1 是系列的基础，规定工频（通常 50 Hz 或 60 Hz）下的试验：

• 电极系统：规定平板—平板、球形—平板、圆柱—平板等典型电极配置及对应试样尺寸；
• 升压方式：规定连续升压或按步进升压，并给出常用升压速率；
• 试样准备：厚度、形状、预处理（如干燥、浸水、温度平衡）要求；
• 结果处理：规定击穿电压、电气强度的计算方法与统计处理（如取中位数或平均值）。

四、直流与冲击电压附加要求（第 2、3 部分）⚡

第 2、3 部分在第 1 部分基础上，针对直流与冲击电压下的特殊现象作出补充规定：

• 直流电压试验（第 2 部分）：考虑直流电场下的空间电荷效应、极性效应及介质吸收现象，规定直流电压升压程序、极性选择与测量要求；
• 1,2/50 µs 冲击电压试验（第 3 部分）：采用标准雷电冲击波形（波前时间 1.2 µs、半峰值时间 50 µs），规定冲击电压发生器、波形校验、冲击次数与极性要求，用于考核绝缘材料耐受瞬态过电压的能力。

冲击电压试验用于模拟雷电过电压或操作过电压对绝缘的冲击作用，对高压设备与户外绝缘尤为重要。标准对冲击波形的容差、测量系统及结果判定作出明确规定。

五、试验控制与工程应用 🛠️

• 🔍 试样处理：严格按标准进行厚度测量、预处理与环境条件控制，试样含水率对结果影响显著。
• 🔧 装置校验：高压试验装置、分压器与测量系统应定期校验，保证电压测量准确度。
• 📊 数据统计：电气强度数据具有分散性，应按规定数量试样并采用适当统计方法（如中位数、Weibull 分析）评定。
• 📋 选材应用：电机槽绝缘、变压器匝间绝缘、电缆绝缘等均以电气强度作为关键选材指标，同时结合热、机械与环境老化性能综合评定。

六、常见问题解答 ❓