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球压试验的一些讨探

摘要：球压试验是国际电工委员会推荐的一种考核电工设备中除陶瓷以外的固

体绝缘材料耐热性能的方法，以保证绝缘材料部件在高温情况下有足够的支撑强

度。由于球压试验在电气领域中对绝缘材料的性能的重要性，以及操作过程的复

杂及严格性，经常被用来作为实验室的能力比对项目。下面来谈一谈本人对此项

试验的一些理解。

关键词：球压试验；球压；探讨；技巧；比对

导言：

我们进行试验的依据的标准为：IEC60695-10-2Edition3.0:2014。先来梳理一

下球压试验所用到的设备：烘箱、球压试验装置（包括负载装置与试验样品支

座）、显微镜等光学测量仪器、温度测量仪、秒表等，试验之前确保这些设备经

过计量或校准，并且在有效期之内。

结合1标准与实际，谈一谈球压试验主要设备的具体要求：

烘箱：在1.1IEC60695-10-2Edition3.0:2014节中，5.3指出烘箱应是单室的。

关于温差、温度波动、温度变化，应符合GB/T11026.4《电气绝缘材料耐热性

第4部分：老化烘箱单室烘箱》（IEC60216-4-1,Electricalinsulatingmaterials–

Thermalenduranceproperties−Part4-1:Ageingovens–Single-chamberovens，

IDT）。而在CTL决议DSH0391D中，指出球压试验不能作为老化试验，因此不能

要求烘箱是强制通风的。带或不带强迫空气循环都行，只需满足加热箱的一些其

它的要求。标准中指出，放置测试样品时，烘箱门开启时间不能超过30s。我们

考察设备时可取极限值，开启箱门30s，观察5min内烘箱内样品周围空气的温度

及试验样品支座的温度是否恢复到指定的温度（2℃），并且在温度上升的过

程中，不应出现温度超过指定温度5℃。另外，在烘箱使用过程中、在烘箱门的

开启或关闭过程中，球压试验装置都不应装有振动、晃动等影响压痕的现象发生。

测1.2温装置：由于烘箱体积较大，各处的温度可能存在不一致，烘箱上指示

的温度并不能十分准确的反应测试样品的温度。而测试样品的实际温度对于我们

试验结果起着至关重要的影响，所以我们获取一个比较准确的试验样品的温度是

十分必要的。如何获取试验样品的温度呢?我们可以通过温度测量装置测量箱内

样品周围空气的温度及试验样品支座的温度来得到。标准中要求使用精度为2K

（100℃）或3K（≥100℃）温度测量装置，最好采用K型或J型的热电偶。①

在标准5.2节的备注中，试验样品支座表面下方大约3mm的中心处插入热电偶，

以此来测量试验样品支座的温度；②在标准8.2中要求在距试验样品中心50mm

的地方放置热电偶。以上①②均应达到指定的温度（2℃）。比如试验中要求

温度为150℃，第一个热电偶插入试验样品支座下方3mm小孔内，稳定后温度为：

149.5℃；第二个热电偶放置在试验样品支座和烘箱后壁之间，大约离试验样品支

座上表面中心50mm左右，稳定后温度为：149.6℃。符合要求。

球压试验装置（包括负1.3载装置与试验样品支座）:

负载装置应由一个直径为5mm0.05mm的压力球(符合ISO3290-1标准的滚

动轴承成品钢球)和一个砝码系统组成，该钢球安装在砝码系统上，其设计目的是

使压力球能产生20N0.2N垂直向下力。试验前,我们应先检测一下压力钢球表面

是否光滑，是否为完整的球形，是否有损伤、缺陷等，这将对压痕的大小造成影

响；如果是完好的，我们还应使用游标卡尺或千分尺等来测量一下压力球的直径，

确保在标准要求的范围内。对于整个负载装置，我们可用较为精密的测重装置进

行测量，确保压力球能产生标准规定范围内的压力。

试验样品支座：在IEC60695-10-2Edition3.0:2014中，对试验样品支座有以

下几点要求：a）钢性的、表面水平，b）足够的支撑力来支撑载荷c）有一个光

滑的表面（支撑面），d）支撑件应有足够大的质量，以免放置或移出试品时有

显著的温度降低。在标准中并没有对试验样品支座的体积和质量有明确的要求，

但在CTL决议DSH0391C中要求：试验样品支座一般是一个实心钢制的圆柱体，

其直径≥50mm，其高度≥