測(cè)試方法對(duì)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(cè)試方法對(duì)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(guò)對(duì)電工鋼片表面絕緣涂層用不同的試驗(yàn)方法測(cè)得其表面絕緣電阻.根據(jù)測(cè)試結(jié)果比較分析發(fā)現(xiàn):用不同的試驗(yàn)方法測(cè)得的同一類(lèi)電工鋼表面絕緣電阻值有所差異，而且GB/T 2522—1988測(cè)試方法比GB/T 2522—2007測(cè)試方法所測(cè)得的值偏大，并對(duì)其差異進(jìn)行了分析與比較.

表面絕緣電阻;電工鋼片 （帶）;測(cè)試方法

電工鋼是磁性材料，可用于制造電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的鐵芯.這就需要在產(chǎn)品表面涂敷絕緣薄膜，以防止鐵芯疊片問(wèn)發(fā)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(píng)價(jià)電工鋼表面絕緣性的重要指標(biāo)，本文主要通過(guò)對(duì)電工鋼片表面絕緣涂層采用不同的試驗(yàn)方法測(cè)定其表面絕緣電阻，探討不同測(cè)試方法對(duì)表面絕緣電阻的影響.

1 不同測(cè)試方法的對(duì)比分析

目前，國(guó)內(nèi)電工鋼、電機(jī)、電器制造廠商對(duì)于電工鋼涂層檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)通常采用GB2522－1988標(biāo)準(zhǔn)或GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn).上述兩個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的原理是一致的，但是在具體的測(cè)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(cè)試上的相同點(diǎn)

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007都規(guī)定了絕緣涂層的層間電阻檢測(cè)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(cè)量電路使之構(gòu)成回路，然后通過(guò)測(cè)量回路中的電流值計(jì)算出絕緣涂層的電阻（如圖1所示）.

圖1 表面絕緣電阻測(cè)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(cè)試上的不同點(diǎn)

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007不同的是構(gòu)成回路的觸頭面積和計(jì)算公式存在區(qū)別.表1是兩種產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)在表面絕緣電阻測(cè)量方法的不同點(diǎn)對(duì)比情況.

由表1可知GB/T 2522－1988標(biāo)準(zhǔn)的層間電阻測(cè)試公式:

GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn)的層間電阻測(cè)試公式:

表1 不同測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況Table 1 Comparison of different test standard

根據(jù)上述公式推導(dǎo)可知，GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn)的表面絕緣電阻結(jié)果存在差別，按式（1）的計(jì)算結(jié)果是按式（2）計(jì)算結(jié)果的3.1倍.

2 不同測(cè)試方法的表面絕緣電阻實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比

2.1 試驗(yàn)方案

選取3種涂層類(lèi)型A（半有機(jī)薄涂層）、H（半有機(jī)厚涂層）、J（極厚涂層）的電工鋼板樣板各10塊，共計(jì)30塊，對(duì)每種涂層類(lèi)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(biāo)準(zhǔn)和GB/T 2522－1988標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩組的試驗(yàn)樣板進(jìn)行表面絕緣電阻檢測(cè).

2.2 試驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表2）

從表2不同標(biāo)準(zhǔn)的表面絕緣電阻實(shí)測(cè)結(jié)果可知:

表2 不同標(biāo)準(zhǔn)的層間電阻檢測(cè)結(jié)果Table 2 The result of surface insulation resistance w ith different standard

GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值，隨著涂層種類(lèi)不同而不同.對(duì)于A涂層（半有機(jī)薄涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值在3.55～4.53之間;對(duì)于H涂層（半有機(jī)厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值在6.81～8.79之間;對(duì)于J涂層（極厚涂層），GB/T 2522－1988與 GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值在4.37～7.59之間.

2.3 理論計(jì)算與實(shí)測(cè)結(jié)果的差異分析

目前，最新的日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、歐洲IEC標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了絕緣涂層的層間電阻檢測(cè)方法.無(wú)論是哪一種標(biāo)準(zhǔn)基本原理都是將基板上的絕緣涂層納入測(cè)量電路使之構(gòu)成回路，并通過(guò)測(cè)量回路中的電流值計(jì)算出絕緣涂層的電阻，而構(gòu)成回路的觸頭面積和計(jì)算公式都是一致的.

由于不同測(cè)量方法的回路的觸頭面積減小和層間電阻計(jì)算公式的變化，其測(cè)量結(jié)果發(fā)生了明顯的變化，測(cè)量值明顯變小.對(duì)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(biāo)準(zhǔn)的觸頭總面積小于GB/T 2522－1988標(biāo)準(zhǔn)的觸頭總面積，GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試電流平均值要比GB2522－1988標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試電流平均值精度要求更高.

表3 三種涂層的不同標(biāo)準(zhǔn)表面絕緣電阻檢測(cè)結(jié)果Table 3 The test result of surface insulation resistance w ith different standard on different coat coat

從表3的測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析來(lái)看，GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的涂層標(biāo)準(zhǔn)差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GB/T 2522－1988標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的涂層標(biāo)準(zhǔn)差，表面觸頭總面積的減小，表面絕緣涂層測(cè)量的精度和穩(wěn)定性更高.

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)GB/T 2522—2007和GB/T 2522—1988測(cè)試方法的試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn):

（1）用不同的試驗(yàn)方法計(jì)算同一類(lèi)電工鋼表面絕緣電阻值存在差異，GB/T 2522—1988測(cè)試方法與GB/T 2522—2007測(cè)試方法的Rs計(jì)算結(jié)果之比為3.1.

（2）對(duì)于 A涂層（半有機(jī)薄涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值在3.1～6之間.

（3）對(duì)于 H涂層（半有機(jī)厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值在9～13之間.

（4）對(duì)于 J涂層（極厚涂層），GB/T 2522－1988與GB/T 2522－2007的實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)表面絕緣電阻比值，隨著涂層種類(lèi)不同而不同，而且GB/T 2522－2007標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的涂層標(biāo)準(zhǔn)差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GB/T 2522－1988標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的涂層標(biāo)準(zhǔn)差，表面觸頭總面積的減小，表面絕緣涂層測(cè)量的精度和穩(wěn)定性更高.GB/T 2522－2007的修定標(biāo)準(zhǔn)主要修定原測(cè)定數(shù)值偏大，修定標(biāo)準(zhǔn)更接近實(shí)際.

［1］儲(chǔ)雙杰，瞿標(biāo)，戴元遠(yuǎn)，等.無(wú)取向硅鋼表面絕緣涂層［J］.材料保護(hù)，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(jí)工程師，E－mail chenlf@baosteel.com.