电气绝缘材料 耐热性 第8部分：用固定时限法确定绝缘材料的耐热指数（TI和RTI） 征求意见稿

GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-1电气绝缘材料耐热性第8部分:用固定时限法确定绝缘材料的耐热指数(TI和RTI)本文件描述了使用固定时限法(fixedtimeframemethod，FTFM)对绝缘材料耐热根据FTFM，老化过程在少数的几个固定时间段内发固定时限法所采用的诊断试验仅适用于破坏性GB/T11026.1—2016电气绝缘材料耐热性第1部分：老化程序和试验结果的评定(IEC60216-GB/T11026.3—XXXX电气绝缘材料耐热性第3部分：计算耐热特征参数的规程(IEC60216-GB/T11026.7—XXXX电气绝缘材料耐热性第7部分：确定绝缘材料的相对温度指数(RTI)(IECIEC60212固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件(Standardconditionsforusepriortoandduringthetestingofsolidelectricalinsulatingmaterials)注：GB/T10580—2015固体绝缘材料在试验前和试验时采用的标准条件(IEC60212:2010,IDT)–Thermalenduranceproperties–Part2:Determinationofthermalendurancepropertiesofelectricalinsulatingmaterials–Choiceoftestcriteria)IEC60216-4-1电气绝缘材料耐热性第4-1部分：老化烘箱单室烘箱(Electricalinsulatingmaterials–Thermalendurancepropertie注：GB/T11026.4-2012电气绝缘材料耐热性第4部分：老化烘箱单室烘箱(IECIEC60216-4-2电气绝缘材料耐热性第4-2部分:老化烘箱温度达300℃的精密烘insulatingmaterials–Thermalenduranceproperties–PGB/T11026.8—XXXX/IEC60216-2IEC60216-4-3电气绝缘材料耐热性第4-3部分:老化烘箱多室烘箱(Electricalinsulatingmaterials–Thermalenduranceproperti注：GB/T11026.6-2010电气绝缘材料IEC60493-1老化试验数据统计分方法(Guideforthestatisticalanalysisofageingtestdata注：GB/T21223.1-2015老化试验数据统计分析导则第1部分：建立在正ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库地址如——ISO在线浏览平台:/obp;电气绝缘材料electricalinsu预估温度指数assessedtemperature终点温度end-pointtempe一个数据组的二阶中心距centralsecondmomentofadGB/T11026.8—XXXX/IEC60216-395%置信限95%confidence使得一个指定上限或下限的区间，通过统计分析估算的数值的真值具有95%置信度的由测试数据计RTI的相关时间correlationtimeforTI的相关时间correlationtime注：此值通常为20000h，见D.1。数据组的协方差covarianceofdatasets注：例如，电气强度试验为破坏性试验，测量介质损耗GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-4通过最小化一个数据组单一数据与拟合线的偏差平方和，推导出表示两个数据组对应关系的最佳相对温度指数relativetemperature通过与已知耐热性能的基准EIM的相关试验而确定的待评电气绝缘材料到达终点预估时间时的摄氏注：该值等于(1-p)，p表示累积分布函数值。显著性通常用大写字母P表示。标准偏差standarddevia数据组特性真实值估计的标准误差standarderrorofanestimateofthetruevalueofadatagroup假定抽样群的标准偏差值，抽样群的组特性可为单一注：对于评估组平均值，标准误差等于组标准偏差除以组数目的平方根，表示评估的平均值的真实值的不注：除非另有规定，否则该数值基于IEC60216-2规定的寿命终点标准，以20000h为寿命值。试样的温度组temperaturegroupofGB/T11026.8—XXXX/IEC60216-5注：若不存在歧义的情况，温度组或试验组可简称为“组”。试样的测试组testgroupof耐热性图thermalendura耐热性图纸thermalendurance注：纵坐标通常以为10的幂(常用范围是10h~100000h)。其横坐标通常以非线性(摄氏度)温度刻度，温度试样的时间组timegroupof数据组的方差varianceofdatagroup注：例如，基准水平能是一个均值(一个参数)或者一条直线(两个参数，指自变量和斜率轴上的截距)。3.2符号和缩略语F：线性检验F—分布方差比，见6.3.4和6.HIC：半差（halvinginterval见7.1。N：xij值的总数，见6.4.3。ni：在时间组i中xij值的个数，见6.1.1。pe：终点性能值，见6.3。pgh：温度组g(时间组中用i表示)中的h特性值，见6.3。GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-6g：温度组g(时间组中用i表示)中的特性平均值，q：计算χ2对数的底，见6.5.1。r2：相关系数的平方，见6.4.4。s2：x值的总偏差(非回归)，见6.5.2。s：考虑接受非线性的s2的调整值，见6.5.2。xij：在时间组i中x对应的数j的值，见6.3：x值的一般平均值，见6.4.3。,c：x的估算值和其置信限，见6.5.3。yi：时间组i的y值，见6.1.1。：y值的一般平均值，见6.4.3。μ2(y)：y值的二阶中心距，见6.4.3。v：时间组特性值的总数(用i表示)，见6.3χ2：χ2方差相等(Bartlett’s)检验的分布随机变量，见6.5.1。ϑij：试样组j在时间组i的老化温度，见6.1.1。Θ0：对应热力学温度(273.15K)的0℃,见6.1.1。τi：时间组i的老化时间，见6.1.1。FTFM(固定时限法)规程基于在少数几个固定时长内进行热老化以测定耐热性，每次试验均保证有足够的老化温度范围，以确保性能测定值到达的——在预设的固定时间内完成耐热性测定；——更有效地规划试验，并具有实质性的商业优势。一个简单的TI测定试验可在5000h以内完成，若通过固定温限法，可能需要大大延长老化时——在一个时间组内，耐热性回归分析过程中每个试样到达终点的温度(例如时间组平均值)基于GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-7——由于在固定温限规程中，系统误差最主要来源是温度误差(实际显示误差或者温度分布误差)，此误差能造成线性度的错误评估，从而如果可能，所选的性能宜以显著的方式反映材料在实际应用中的功能。IEC60216-2给出了选择的相关的信息。若时间更长，本文件要求或推荐的时间(例如，最长老化时间的最小值为5000h)应按照如果规定的时间较短，如有必要，可按相同比例减域，如玻璃化转变温度或局部熔融温度，从而产生非线性。很长的规定时间也能导致非线5.3.1制备老化试验用试样应从被研究的总体中随机选取，并应经对于诊断试验，材料规范或标准包含试样制备的全部必要说在某些情况下，耐热特性试验的性能测量表中会规定试样的厚度，见IEC60216-2。如未做规定，关规范要求，每个老化周期后，可测定试样的试样厚度之所以非常重要，还因为老化速率能随厚度的变化而变化，不同厚度EIM的老化数据并不GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-8a——一个试验组中在某一温度下接受相同处理且在耐热性测定后被废弃的试样的数量(通常为五d——试样组中用于确定耐热性初始值的试样个数，当诊断标准是以其他性能相对于其初始水平百5.4诊断试验有效的IEC材料规范，通常会规定TI值可接受下限的性能要求。如果不存在此类材料规范，则使用况下，应在报告中对诊断试验进行说明，包括其特性、试验规程及5.5终点选择EIM耐热性能由不同的耐热数据(应用不同性能和/或终点得到)予以表征，以便合理选择材料以满5.6初始性能值确定从准备进行老化试验的试样中随机选取一部分作为确定性能初始值的试样，在确定性能初始值之前，应将这些试样曝露于试验的最低老化温度(见5.2)下两天(注：在某些情况下(例如非常厚的试样)，可能需要超过在诊断试验中，除非另有规定(例如材料规范中涉及试验方法的部分，或IEC60216-2中规定的方5.7老化条件在整个热老化过程中，老化烘箱中放置试样的工作空间部分的温度应保持在IEC60216-4规定的偏差内。除非另有规定，否则应采用IEC60216-4-1规定的烘箱，在某些特殊情况下，可采用IEC60216-4-2和IEC60216-4-3规定烘箱内的空气循环和换气量宜足以确保热降GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-9的EIM，放置老化烘箱环境的绝对湿度保持在IEC60212所规定的标准环境B条件时，可获得更可靠果。若采用此种环境条件或其他规定的条件，应记录注：在多数情况下，特殊环境条件(如极端潮湿、化学污染或振动)的影响可通过绝缘系统试验进行适当评适合试验方案的试样组，将适当数量的测试组置入各规定温度的烘a)到达规定终点所需的热力学(绝对)温度的倒b)x值与线性关系的偏差值通常呈正态分布，其方差与老化时间无关。zij=1/(θij+θ0)，zij是单位为摄氏度的老化温度θij的热力学温度值注：只要保证整个计算过程具有一致性，可使用任何数字作为对数的底6.1.2性能值——等效温度变换(由性能值推定的假定老化温度量出到达终点所需的时间和/或温度。为了估算出终点时间，在试验(一个老化时间)接近终点时作如下c)单个试样的特性与老化(热力学)温度的倒数的关系曲线平行于a）关系的直线。GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-高和足够低的温度进行老化试验，至少一组注：通常采用“℃”作为横坐标轴的单位(见E.1)。进行一次统计检验(F检验)以确定所选区域的线性偏差是否可接受(见6.3.3)。如果偏差在可接受，6.2计算精度6.3推导温度等效性能值yi=logτi······················计算每个老化温度ϑ对应的z值如公式(3)zij=1∕(θij+Θ0)·····································选定一个温度范围，使该拟合曲线在该范围内接近线性变化(见6.3.4)。确保此温度范围至少包含度下进行进一步试验(例如没有多余试样用于试验)，在6.3.3和6.3.4的表达式中，将省略指数i，以避免在打印出的文本中出现令人困惑的多重下标组GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-每个选定性能值的均值g和方差sg的计算如公式(4)-nggs=) ,(ng) ,(ng2_2(h=1/(ng-1)··············································v=ng···················z=zgng/v······································p=Σpgng/v ap=-bp |Σngzg-vz||Σngzg-vz|((g=1,性能组平均值与回归线的偏差加权方差的计算2(^)(,s2=Σng|pg-pg|/(r−2) (,）： s=L|(ngp-vp2,|-bps=L|(ngp-vp2,|-bp|(|ngzgpg-vzp,」|/(r-2)···F=s/s GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-如果在显著水平0.05及r≥3的条件下，不能满足F检验的要求，则将计算得到的F值与查表得到的F2值(自由度fn=r-1d=v-r)(见表C.4)进行比较，执行显著水平为0.005的F检验。在终点至pe的同一侧，终点值pe和最接近终点值的平均值g(通常为r)之差的绝对值小于(1-r)的绝对1表示选择框中最左侧的数据组的平均值，r则是最右测数据组的平均值。于是条件可表示为：xij=zg-·····················································zg——老化温度的倒数；如果本测定是RTI测定的一部分(见第3章)，则使用某些公式的结果作为待评EIM和基准EIM的输入各老化时间τi下，数据组x值xij的平均值和方差的计算如公式(18)和公式(19)：xij/ni························································································xij的总数N，x的加权平均值i，以及y的加权平均值的计算如公式(20)~公式(22)：ni··································GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-=Σnii/N··········································································=Σniyi/N··················································································································y值的二阶中心距的计算如公式(24)：······························· y轴上截距的计算如公式(27)：a=x-by x均值与回归线间偏差的方差的计算如公式(29)或公式（30）：i=a+byi·························································6.5统计检验GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-····················如果q=10，则lnq=2.303；如果q6.5.2线性检验(F检验)在0.05的显著水平下，通过F检验将回归线偏差的方差s与k试验F=s/s·····································································································b)如果F＞F0，则将s调整为(s)a=s(F∕F0)，并计算的s2调整值如公式(35):·········································在置信水平为0.95下，获取在N-2自由度下(t0.95,N-2)的t分布的查表值(见表C.2)，如下：a)X的估算值计算估算时间τi对应的Y值，估算给定Y值的X值及其95%置信限的c如公式(36)和公式(37)：xc=x+tsx;x=a-bY;t=t0.95,N−2·························································(36)································Y=logτ GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-8=-θ0······························································如果F＞F0，则应替换s2值为s(公式35)。X=1/(8f+θ0);=(X-a)/b···························································(41)br=b-······························时间估算值及其95%的置信下限可由相应的Y估算值及其置信下限计算得到如公式(44)：τ=qY,τc=qYc 的图。通常以从右到左递增的方式绘制x，而在该轴上标出以摄氏度(℃)为单位的相应的θ值(见图此外，执行此类计算的计算机程序宜包含一个yi=logτi·································GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-HIC=TI10-TI20···························7.2结果报告则按下一步的指示执行。耐热性计算判定流程图指明了该相同如果(TI-TC)/HIC值≤0.6，则应按照公式(48) 如果0.6＜(TI-TC)/HIC≤1.6，同时F≤F0( 在其他所有情况下，应以公式（50）报告试验 b)测定的性能，终点的选择，以及性能的初始值(如需确定)；e)各试验时间、老化温度、单一性能值，以及性能随老化温度变化的图表；测定目的符合GB/T11026.7的要GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-a)利用材料耐热性(采用试样适当的老化试验标准)和运行性能之间的假定关系，来预估运行经章)。在多数情况下，这种方法将外推到比所获得试验数据更长的时间或更低HICB(C)：待评EIM在相关时间下的半ND：基准材料和待评材料组合数据中数值的总数，见12.4；S：待评EIM与基准EIM组合数据的方差，见12.4；Xc(B)：xB的置信区间，见12.4；YϑRTI：以℃为单位的RTI的值，见12.3；诊断试验应与需要RTI的应用相关，基准EIM和待评EIM应进行相同的试验和采GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-11.3老化程序计算的要点是计算两种EIM的耐热性[见6.1.12.2输入数据bay值的加权平均值y值的二阶中心距μ2(y)x值的加权平均值x值的总联合方差s2x值的个数Nτk12.3RTI·····································,τc=qYc···································································GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-θRTI=−Θ0·····································12.4置信限xA=aA+YCbA 注：数值上xA与XA相等，但后者是一个标量(即非变量)，前者是SASBSASB如果F值小于表C.3中fn=NA-2和fd=NB-2两个自由度时的值，则方差不存在显著差异。在此情况下，使用公式(60)和公式(61)合并方差，否则使用公式(62)·····················ND=NA+NB−4 S=S+S NANBXB置信限的计算如公式(64)：Xc(B)=XB±t(ND)SD GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-通常，RTI的置信下限θlc与XB的置信上限相对应。=θRTIc-θlc 12.5外推按照比率τC/τk进行外推计算。b)相关时间的外推(见12.5)。表示为相关时间与最长老化时间之比的外推应小于4；HICB························13.2结果应按照12.4和12.5的要求计算结果，并通过下述形式表示c)如果不满足两项或三项判定标准，则不能根据GB/T11026.8的要求报告结果。该结果可以“RTI=xxx(结果未经统计分析验证)”的格式报告。13.3报告GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-如果用于计算耐热性指数的终点时间不是20000h(见3.1.11)，则应将附录A和附录B中5000h的GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-123计算X24计算F5P(X2，k-1)≥5(是或否)报告X2和P并执行步骤66F≤F0(是或否)7计算s2(合并s和s)89报告TIB=TC+0.6HIC作为TI(HIC)：..计算s2[(合并(s)a和s]表C.1x2函数123456表中各列表示自由度个数(f)，而各行表示显著水表C.3和表C.4中的各列表示的是分子的自123456789123456789表C.3和表C.4中的各列表示的是分子的自123456789GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-D.1.1相关时间(TI)等于20000h◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆注：为便于计算和报告，建议以上四个老化时间为24h(1d)或168h(1周)的倍数，接近≥500h，≈1000h，≈2000h和≥5000h，以四范围内，同时HIC的值在8K~13K之间，果这些数值在此范围外，可能需要采用另外的较高的图E.3的数据中，在所有老化时长下，在终点温度（即在与回归线的交点上方和下方）的温度组数接近相等。而图E.4的数据则不同，在552h和1008h时长下，需要进行一D.1.2用于计算TI的其他相关时间(见12.GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-使用图E.2中数据组在老化时间为2016h时GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-与耐热性图相关的老化时间与温度(TI与平均HIC的精确期望值)如与耐热性图相关的老化时间与温度如图E.4注：较低的TI期望值和较大的HIC值,需要更高的老化温度。注：相关时间为40000h时，额外老化时间为40000h的四分之一，即图中选择了10000h的额外老化GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-如果对温度指数TI进行了多次测定(例如，对基准EIM进行多次测定)，可使用12.4中的公式评估两注：在下文中，后缀A和B分别表示某种材料的两组数据:数据组(A)视为ATI数据1)计算对应于第一个数据组(ATI)的T2)计算此相关时间下的xB的对应值[3)计算(xB-xA)差值的自由度[公式(59)~公式(62)]；t(ND)=······································································(F.1)GB/T11026.8—XXXX/IEC60216-Environment(JRE)结合使用。在网址/downloadJ下载适用于在32位或64位计算机上运在网址https://www.iec.ch/tc112/supportingdocuments下载软件压缩包。下载的文件以未加密zip格式存储。能使用任何zip工具提取此文件，见网址/s/zip-tools/的实例。——编译的Java代码及第三方程序库:•IEC60216fx.jar(主程•IEC60216fx.exe(windows的可选程序启动程序)；•Lib/commons-math3-3.6.1(统计函数)；•Lib/poi-3.17.jar[importandExportin•Test2.dta—见GB/T1102•N3.dstandN3_selected.xlsx—见GB/•Control6.ftdandControl6_selected.xlsx—见附录G.2；•图形用户界面不支持使用已弃用的中间文件格式，如*.int和*.ftc。但，应用程序编程接——Java源代码：•软件包：计算—计算结果；•软件包：fxml_gui—JavaFX图形用户界面；——Javadoc：1)Java®和Oracle®是Oracle和/或其附属公司的注册商标。提供这些信息仅为便于用户使用，不意味IEC对这些产品的等效产品可以进行相同的程序运行和数据处理，则也可以使用2)Microso