測試方法對電工鋼片表面絕緣電阻的影響

陳凌峰

（寶山鋼鐵股份有限公司 硅鋼部，上海 200941）

測試方法對電工鋼片表面絕緣電阻的影響

陳凌峰

（寶山鋼鐵股份有限公司 硅鋼部，上海 200941）

通過對電工鋼片表面絕緣涂層用不同的試驗方法測得其表面絕緣電阻.根據測試結果比較分析發現:用不同的試驗方法測得的同一類電工鋼表面絕緣電阻值有所差異，而且GB/T 2522—1988測試方法比GB/T 2522—2007測試方法所測得的值偏大，并對其差異進行了分析與比較.

表面絕緣電阻;電工鋼片 （帶）;測試方法

電工鋼是磁性材料，可用于制造電動機、發電機和變壓器的鐵芯.這就需要在產品表面涂敷絕緣薄膜，以防止鐵芯疊片問發生短路而增大渦流損耗，提高其電磁性能.因此，電工鋼表面涂層需要具有良好的絕緣性和較高的層間電阻，而涂層作為一種改善材料性能的有力手段正日益受到大力推崇［1］.表面絕緣電阻是評價電工鋼表面絕緣性的重要指標，本文主要通過對電工鋼片表面絕緣涂層采用不同的試驗方法測定其表面絕緣電阻，探討不同測試方法對表面絕緣電阻的影響.

1 不同測試方法的對比分析

目前，國內電工鋼、電機、電器制造廠商對于電工鋼涂層檢測標準通常采用GB2522－1988標準或GB/T 2522－2007標準.上述兩個測試標準的原理是一致的，但是在具體的測試方法上還是存在不同.

1.1 GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007在表面絕緣電阻測試上的相同點

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007都規定了絕緣涂層的層間電阻檢測原理，基本原理都是由Franklin［2］敘述的原始方法，將基板上的絕緣涂層納入測量電路使之構成回路，然后通過測量回路中的電流值計算出絕緣涂層的電阻（如圖1所示）.

圖1 表面絕緣電阻測試電路圖ig.1 Arrangement of apparatus for the measurement of surface insu lation resistance

1.2 GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007在表面絕緣電阻測試上的不同點

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007不同的是構成回路的觸頭面積和計算公式存在區別.表1是兩種產品檢測標準在表面絕緣電阻測量方法的不同點對比情況.

由表1可知GB/T 2522－1988標準的層間電阻測試公式:

GB/T 2522－2007標準的層間電阻測試公式:

表1 不同測量標準的對比情況Table 1 Comparison of different test standard

根據上述公式推導可知，GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007標準的表面絕緣電阻結果存在差別，按式（1）的計算結果是按式（2）計算結果的3.1倍.

2 不同測試方法的表面絕緣電阻實測結果對比

2.1 試驗方案

選取3種涂層類型A（半有機薄涂層）、H（半有機厚涂層）、J（極厚涂層）的電工鋼板樣板各10塊，共計30塊，對每種涂層類型的電工鋼樣板分成兩組，即每組 15塊樣板.分別采用GB/T 2522－2007標準和GB/T 2522－1988標準對兩組的試驗樣板進行表面絕緣電阻檢測.

2.2 試驗結果（見表2）

從表2不同標準的表面絕緣電阻實測結果可知:

表2 不同標準的層間電阻檢測結果Table 2 The result of surface insulation resistance w ith different standard

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值，隨著涂層種類不同而不同.對于A涂層（半有機薄涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在3.55～4.53之間;對于H涂層（半有機厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在6.81～8.79之間;對于J涂層（極厚涂層），GB/T 2522－1988與 GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在4.37～7.59之間.

2.3 理論計算與實測結果的差異分析

目前，最新的日本JIS標準、歐洲IEC標準都規定了絕緣涂層的層間電阻檢測方法.無論是哪一種標準基本原理都是將基板上的絕緣涂層納入測量電路使之構成回路，并通過測量回路中的電流值計算出絕緣涂層的電阻，而構成回路的觸頭面積和計算公式都是一致的.

由于不同測量方法的回路的觸頭面積減小和層間電阻計算公式的變化，其測量結果發生了明顯的變化，測量值明顯變小.對于同一塊樣板，外加電壓和壓力一致的情況下，由于GB/T 2522－2007標準的觸頭總面積小于GB/T 2522－1988標準的觸頭總面積，GB/T 2522－2007標準的測試電流平均值要比GB2522－1988標準的測試電流平均值精度要求更高.

表3 三種涂層的不同標準表面絕緣電阻檢測結果Table 3 The test result of surface insulation resistance w ith different standard on different coat coat

從表3的測試結果統計分析來看，GB/T 2522－2007標準檢測的涂層標準差遠遠小于GB/T 2522－1988標準檢測的涂層標準差，表面觸頭總面積的減小，表面絕緣涂層測量的精度和穩定性更高.

3 結語

根據GB/T 2522—2007和GB/T 2522—1988測試方法的試驗結果，進行比較分析發現:

（1）用不同的試驗方法計算同一類電工鋼表面絕緣電阻值存在差異，GB/T 2522—1988測試方法與GB/T 2522—2007測試方法的Rs計算結果之比為3.1.

（2）對于 A涂層（半有機薄涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在3.1～6之間.

（3）對于 H涂層（半有機厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在9～13之間.

（4）對于 J涂層（極厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值在4～8之間.

（5）GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實測表面絕緣電阻比值，隨著涂層種類不同而不同，而且GB/T 2522－2007標準檢測的涂層標準差遠遠小于GB/T 2522－1988標準檢測的涂層標準差，表面觸頭總面積的減小，表面絕緣涂層測量的精度和穩定性更高.GB/T 2522－2007的修定標準主要修定原測定數值偏大，修定標準更接近實際.

［1］儲雙杰，瞿標，戴元遠，等.無取向硅鋼表面絕緣涂層［J］.材料保護，1998，31（1）:19 －21.

（Chu Shuang－jie，Qu Biao，Dai Yuan － yuan，et al.Surface lnsulation coating of nonoriented silicon steel［J］.Materials Protection，1998，31（1）:19 －21.）

［2］ Franklin R F. Measurement and control of interlaminar resistance of laminated magnetic cores［J］.ASTM Bulletin，1947（144）:57.

Effects of different testmethods on surface insulation resistance of electric sheet and strip

CHEN Ling-feng
（Silicon Steel Department，Baoshan Iron ＆ Steel Co.Ltd.，Shanghai 200941，China）

The surface insulation resistance was obtained by different testmethods.According to test the data，the surface insulation resistance is different between GB/T 2522—1988 and GB/T 2522—2007.The test result of GB/T 2522—1988 is larger than that of GB/T 2522—2007，especially in thick coat.

surface insulation resistance;electric sheet and strip;testmethods

TM 934

A

1671-6620（2011）01-0076-03

2010-11-18.

陳凌峰 （1976—），男，上海人，高級工程師，E－mail chenlf@baosteel.com.