国家标准计划《绝缘液体及冷却液体导热系数、热扩散系数和比热容测定 瞬态热线法》由 TC322(全国电气化学标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电力企业联合会。
主要起草单位 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 、西安夏溪电子科技有限公司 、厦门施威特电力科技有限公司 、广东电网有限责任公司电力科学研究院 、中国石油兰州润滑油研究开发中心 、国网江苏省电力有限公司电力科学研究院等 。
| 29 电气工程 |
| 29.040 绝缘流体 |
| 29.040.10 绝缘油 |
导热系数是物质重要的物性参数之一,关系设备的传热、散热冷却性能和节能降耗,是变压器、断路器、旋转设备、换热设备等结构设计、替代物筛选和工程应用十分关键的参数,因此获取准确可靠的液体导热系数关系到各类学科的发展,意义十分突出。
在各种物质中,液体的导热机理最为复杂,相比于固体材料,由于自然对流,流体的导热系数测量更加困难,而瞬态热线法最大的优点在于测量时间短,在自然对流换热方式还没有出现时测量已经结束,因而能够避免自然对流造成的影响,因此已经成为目前国际上液体导热系数测量最准确的一级测量方法。
目前国内国际上多个绝缘液体的质量标准,如强制性标准GB 2536-202X(即将发布,IEC 60296:2020,MOD)、GB/T 21218—202X(即将发布,IEC 60836:2015,MOD)、IEC 63012:2019等标准中均明确要求提供绝缘液体的导热系数测定值,由于我国尚无配套的液体导热系数测定方法,只能按照原文引用ASTM D7896-2019作为绝缘液体的导热系数的测定依据,同时导热系数也是其他行业用液体应用时的重要的物性参数之一,因此应尽快参照国际上的相关标准,并结合我国的产学研用成果,制定国家标准,对统一并规范绝缘及冷却液体导热系数、热扩散系数和比热容测定,为设备制造、应用及质量监督检测机构等各方提供科学的标准技术依据,对提高我国电力变压器和其他电气设备、旋转设备和换热设备的制造水平和节能降耗起到极大的支撑与促进作用。
该项目为《“十四五”推动高质量发展的国家标准化体系建设规划》第二章“重点领域”专栏(三)“制造业高端化领域”的电力装备、新材料;专栏(九)“生态文明建设领域”的碳达峰和碳中和标准系列的节能优化运行,瞄准国际先进标准,推动先进适用国际标准及时转为国家标准;是国家标准委《2022年国家标准立项指南》中第二章“立项重点”第3条,是属跨行业跨领域用(机电设备、电力电网)“关键基础材料标准”。
范围:本文件规定了采用瞬态热线法测定绝缘液体及冷却流体导热系数、热扩散系数和比热容的方法概要、仪器及材料、试验准备、试验步骤、计算、报告和精密度等。 本文件适用于导热系数在(0.1~1.0)W/(m·K)范围内的矿物和非矿物绝缘液体、发动机冷却液体。润滑和导热液等其它相关液体可参照执行。 本文件适用的测量温度范围为-20 ℃~100 ℃,测量压力范围为液体饱和压力~15 MPa。 本文件不适用于可与热丝及取样池材料发生反应的液体。 原理介绍了应用瞬态电流加热导线和液体样品,然后在电流消失后,测量导线电阻与时间的关系并建立液体样品的温度—时间曲线,进而得到液体的导热系数和热扩散率的方法概要。体积热容通过测量的导热系数除以测量的试样热扩散率来确定。 仪器与材料章节规定了测试仪器的主要性能要求、结构件和校准参考物质的要求;试验准备章节规定了测试环境、清洗、仪器校准和取样等技术要求;试验步骤章节规定了液体的导热系数和热扩散系数和比热容的测定的样品腔润洗、样品充灌、试验温度设定、试验压力控制和测试程序等;结果计算章节规定了结果计算公式;报告章节规定了报告值取值规则和测试报告应包含的内容;精密度章节给出部分液体的测试重复性限和再现性限。