测试方法对电工钢片表面绝缘电阻的影响

陈凌峰

（宝山钢铁股份有限公司 硅钢部，上海 200941）

测试方法对电工钢片表面绝缘电阻的影响

陈凌峰

（宝山钢铁股份有限公司 硅钢部，上海 200941）

通过对电工钢片表面绝缘涂层用不同的试验方法测得其表面绝缘电阻.根据测试结果比较分析发现:用不同的试验方法测得的同一类电工钢表面绝缘电阻值有所差异，而且GB/T 2522—1988测试方法比GB/T 2522—2007测试方法所测得的值偏大，并对其差异进行了分析与比较.

表面绝缘电阻;电工钢片 （带）;测试方法

电工钢是磁性材料，可用于制造电动机、发电机和变压器的铁芯.这就需要在产品表面涂敷绝缘薄膜，以防止铁芯叠片问发生短路而增大涡流损耗，提高其电磁性能.因此，电工钢表面涂层需要具有良好的绝缘性和较高的层间电阻，而涂层作为一种改善材料性能的有力手段正日益受到大力推崇［1］.表面绝缘电阻是评价电工钢表面绝缘性的重要指标，本文主要通过对电工钢片表面绝缘涂层采用不同的试验方法测定其表面绝缘电阻，探讨不同测试方法对表面绝缘电阻的影响.

1 不同测试方法的对比分析

目前，国内电工钢、电机、电器制造厂商对于电工钢涂层检测标准通常采用GB2522－1988标准或GB/T 2522－2007标准.上述两个测试标准的原理是一致的，但是在具体的测试方法上还是存在不同.

1.1 GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007在表面绝缘电阻测试上的相同点

GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007都规定了绝缘涂层的层间电阻检测原理，基本原理都是由Franklin［2］叙述的原始方法，将基板上的绝缘涂层纳入测量电路使之构成回路，然后通过测量回路中的电流值计算出绝缘涂层的电阻（如图1所示）.

图1 表面绝缘电阻测试电路图ig.1 Arrangement of apparatus for the measurement of surface insu lation resistance

1.2 GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007在表面绝缘电阻测试上的不同点

GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007不同的是构成回路的触头面积和计算公式存在区别.表1是两种产品检测标准在表面绝缘电阻测量方法的不同点对比情况.

由表1可知GB/T 2522－1988标准的层间电阻测试公式:

GB/T 2522－2007标准的层间电阻测试公式:

表1 不同测量标准的对比情况Table 1 Comparison of different test standard

根据上述公式推导可知，GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007标准的表面绝缘电阻结果存在差别，按式（1）的计算结果是按式（2）计算结果的3.1倍.

2 不同测试方法的表面绝缘电阻实测结果对比

2.1 试验方案

选取3种涂层类型A（半有机薄涂层）、H（半有机厚涂层）、J（极厚涂层）的电工钢板样板各10块，共计30块，对每种涂层类型的电工钢样板分成两组，即每组 15块样板.分别采用GB/T 2522－2007标准和GB/T 2522－1988标准对两组的试验样板进行表面绝缘电阻检测.

2.2 试验结果（见表2）

从表2不同标准的表面绝缘电阻实测结果可知:

表2 不同标准的层间电阻检测结果Table 2 The result of surface insulation resistance w ith different standard

GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值，随着涂层种类不同而不同.对于A涂层（半有机薄涂层），GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在3.55～4.53之间;对于H涂层（半有机厚涂层），GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在6.81～8.79之间;对于J涂层（极厚涂层），GB/T 2522－1988与 GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在4.37～7.59之间.

2.3 理论计算与实测结果的差异分析

目前，最新的日本JIS标准、欧洲IEC标准都规定了绝缘涂层的层间电阻检测方法.无论是哪一种标准基本原理都是将基板上的绝缘涂层纳入测量电路使之构成回路，并通过测量回路中的电流值计算出绝缘涂层的电阻，而构成回路的触头面积和计算公式都是一致的.

由于不同测量方法的回路的触头面积减小和层间电阻计算公式的变化，其测量结果发生了明显的变化，测量值明显变小.对于同一块样板，外加电压和压力一致的情况下，由于GB/T 2522－2007标准的触头总面积小于GB/T 2522－1988标准的触头总面积，GB/T 2522－2007标准的测试电流平均值要比GB2522－1988标准的测试电流平均值精度要求更高.

表3 三种涂层的不同标准表面绝缘电阻检测结果Table 3 The test result of surface insulation resistance w ith different standard on different coat coat

从表3的测试结果统计分析来看，GB/T 2522－2007标准检测的涂层标准差远远小于GB/T 2522－1988标准检测的涂层标准差，表面触头总面积的减小，表面绝缘涂层测量的精度和稳定性更高.

3 结语

根据GB/T 2522—2007和GB/T 2522—1988测试方法的试验结果，进行比较分析发现:

（1）用不同的试验方法计算同一类电工钢表面绝缘电阻值存在差异，GB/T 2522—1988测试方法与GB/T 2522—2007测试方法的Rs计算结果之比为3.1.

（2）对于 A涂层（半有机薄涂层），GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在3.1～6之间.

（3）对于 H涂层（半有机厚涂层），GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在9～13之间.

（4）对于 J涂层（极厚涂层），GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值在4～8之间.

（5）GB/T 2522－1988与GB/T 2522－2007的实测表面绝缘电阻比值，随着涂层种类不同而不同，而且GB/T 2522－2007标准检测的涂层标准差远远小于GB/T 2522－1988标准检测的涂层标准差，表面触头总面积的减小，表面绝缘涂层测量的精度和稳定性更高.GB/T 2522－2007的修定标准主要修定原测定数值偏大，修定标准更接近实际.

［1］储双杰，瞿标，戴元远，等.无取向硅钢表面绝缘涂层［J］.材料保护，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.

陈凌峰 （1976—），男，上海人，高级工程师，E－mail chenlf@baosteel.com.