ГОСТ Р 53734.2.3-2010
(МЭК 61340-2-3:2000)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Электростатика

Часть 2.3

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПЛОСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ С ЦЕЛЬЮ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ЗАРЯДА

Electrostatics. Part 2.3. Methods of test for determining the resistance and resistivity of solid planar materials used to avoid electrostatic charge accumulation

ОКС 17.220.99

          29.020

Дата введения 2012-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Закрытым акционерным обществом "Научно-производственная фирма "Диполь" (ЗАО "Научно-производственная фирма "Диполь") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 072 "Электростатика"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2010 г. N 790-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61340-2-3:2000* "Электростатика. Часть 2-3. Методы тестирования для определения сопротивления и удельного сопротивления твердых плоских материалов, используемых для предотвращения накопления электростатического заряда" (IEC 61340-2-3:2000 "Electrostatics - Part 2-3: Methods of test for determining the resistance and resistivity of solid planar materials used to avoid electrostatic charge accumulation", MOD).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Раздел "Нормативные ссылки" изложен в соответствии с ГОСТ Р 1.5, и соответствующие ссылки в тексте стандарта выделены курсивом*

_______________

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" приводятся обычным шрифтом, кроме отмеченного знаком "**"; остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Измерение сопротивления и расчет удельного сопротивления наряду с измерением электрического напряжения и тока относятся к фундаментальным задачам электрических измерений.

Удельное сопротивление является электрической величиной, меняющейся более чем на тридцать порядков значений от проводящих металлов до почти абсолютных изоляторов.

Измерения сопротивления материалов основаны на законе Ома для постоянного тока и мгновенных значений переменного тока в проводниках (металлы, углероды и т.д.).

При использовании переменного тока на результаты испытаний могут влиять емкостное и индуктивное реактивное сопротивление, зависящие от частоты, в связи с чем национальные и международные стандарты обычно проводят измерение сопротивления твердых материалов на постоянном токе.

Большинство неметаллов (пластмассы и др.) являются полимерами и проводниками ионов. Перемещение зарядов может зависеть от силы воздействующего электрического поля. Помимо измерительного тока существует зарядный ток, который поляризует и/или электростатически заряжает материал, что проявляется в асимптоматическом снижении измерительного тока со временем и вызывает изменения сопротивления. Если этот эффект имеет место, рекомендуется повторить измерения после истечения времени установления показаний, используя обратную полярность для измерения тока и усредняя полученные значения.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения электрического сопротивления и удельного сопротивления твердых плоских материалов, используемых для предотвращения накопления электростатического заряда в диапазоне от 10 Ом до 10 Ом.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 50344 (МЭК 167-64) Материалы электроизоляционные твердые. Методы испытаний для определения сопротивления изоляции (МЭК 60167:1964, MOD)

ГОСТ 6433.2 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении (МЭК 60093:1980 "Материалы электроизоляционные твердые. Методы измерения удельного объемного и поверхностного сопротивления", NEQ)

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 объемное сопротивление (Ом): Отношение электрического напряжения постоянного тока (В) приложенного к двум электродам, расположенным на двух (противоположных) поверхностях образца, к установившемуся току (А) между электродами.

3.2 объемное удельное сопротивление (Ом·м): Отношение напряженности поля постоянного тока (В/м) к плотности установившегося тока (А/м) в материале, которое равно объемному сопротивлению куба образца материала со стороной, равной единице длины.

3.3 поверхностное сопротивление (Ом): Отношение постоянного напряжения (В), приложенного к двум электродам на поверхности образца, к току (А) между электродами.

3.4 поверхностное удельное сопротивление (Ом): Поверхностное удельное сопротивление равно поверхностному сопротивлению квадрата на поверхности образца, со стороной, равной расстоянию между электродами на двух противоположных сторонах этого квадрата.

3.5 измерительный электрод: Проводник определенной формы, размера и конфигурации, контактирующий с испытываемым образцом.

     4 Условия испытаний

Испытания электростатических свойств материалов проводят в определенных условиях, характеризуемых температурой и относительной влажностью окружающей среды. Выбор соответствующих условий для испытаний определяют в зависимости от типа материала (технические характеристики) и условий его применения (например, низкая влажность). Образцы подвергают испытаниям в установленных условиях применения.

Предварительное выдерживание может быть необходимо с целью недопущения эффекта коробления, появляющегося после процесса отливки для некоторых пластиковых материалов или при сушке перед испытаниями.

Выдерживание обычно осуществляют в условиях, отличных от условий испытаний.

Для проведения испытаний применяют сушильные печи или климатические камеры, оснащенные системой принудительной циркуляции воздуха. Дополнительные рекомендации содержатся в МЭК 60212 [1].

     5 Выбор метода испытаний

При выборе метода испытаний следует руководствоваться следующими рекомендациями:

a) если диапазон электрического сопротивления испытуемого материала известен, то применяют соответствующие методы измерения, приведенные в настоящем стандарте;

b) для материала с заранее неизвестным удельным сопротивлением начинают измерения с применения методов испытаний проводников, указанных в разделе 6. Если проведение измерений невозможно или полученные результаты выходят за рамки допустимого диапазона, результаты измерений признают несоответствующими и их не принимают во внимание. В этом случае измерение твердых электростатически рассеивающих материалов повторяют в соответствии с разделом 8. Если результаты измерений выходят за рамки допустимого диапазона, то проводят повторные измерения в соответствии с разделом 7.

     6 Измерение сопротивления твердых проводников

Измерение сопротивления твердых проводников (неметаллов) проводят в соответствии с ИСО 3915 [2] для пластика или ИСО 1853 [3], ИСО 2951 [4] - для резины.

Для сверхпроводящих материалов измерение контактного сопротивления проводят с использованием мостового метода измерения во избежание нелинейного распределения потенциала на образце. Основным измеряемым параметром является ток, протекающий через образец, определяющий рассеиваемую мощность для предотвращения значительного нагрева материала.

     7 Измерение сопротивления твердых изоляторов

Измерение сопротивления твердых изоляторов проводят в соответствии с ГОСТ 6433.2 и ГОСТ Р 50344 - для пластика или ИСО 1853 [3] - для резины.

Для некоторых изоляторов значение поверхностного сопротивления может быть значительно меньше сопротивления сквозь материал из-за наличия эффекта адсорбции веществ, например воды, при этом возможно существование нелинейной функциональной корреляции между приложенным напряжением и протекающим током. В связи с этим поверхностное и объемное сопротивления твердых изоляторов измеряют при определенных условиях (при напряжении 500 В и времени установления показаний 1 мин) с использованием защитных электродов.

Для проведения испытаний жидкие, окрашенные или напыленные контактные электроды не применяют. Вместо них в качестве контактного материала рекомендуется использовать проводящую резину.

     8 Измерение сопротивления твердых рассеивающих материалов

Измерения сопротивления твердых материалов, используемых для предотвращения накопления электростатического заряда, проводят в соответствии с нижеприведенными указаниями.

     8.1 Средства измерения сопротивления

В качестве средств измерения сопротивления применяют измеритель сопротивления (тераомметр) или источник питания и амперметр с параметрами, обеспечивающими измерения сопротивления с погрешностью ±10%.

При проведении испытаний должны быть приняты меры по снижению электрической опасности.

Если в используемом для измерения объемного сопротивления тераомметре не предусмотрена функция считывания тока, то в измерительной схеме применяют амперметр с диапазоном измерений от 10 пкА до 10 мА с точностью ±5%.

Выходное напряжение должно составлять 100 В ±5% для измерений сопротивления 1·10 Ом и более и 10 В ±5% для 1·10 Ом и менее.

Рабочий диапазон должен быть равным (1·10-1·10) Ом.

     8.2 Конструкция электродов

Электроды должны состоять из материала, который обеспечивает плотный контакт с поверхностью испытуемого образца и не допускает существенного искажения значений измерений в результате добавления сопротивления самого электрода или загрязнения испытуемой поверхности. Материал электрода должен быть устойчив к коррозии и не вступать в химическую реакцию с материалом образца.

Для проведения измерений используют электроды, конструкция которых приведена в настоящем стандарте. Для определения объемного сопротивления рассеивающих материалов используют кольцевые электроды, имеющие достаточное пространство между центральным (измерительным) и кольцевым (охранным) контактами для минимизации блуждающих паразитных токов.

Промежуток должен быть равен 10 мм (см. рисунок 9).

8.2.1 Электрод для измерения поверхностного сопротивления

Конструкция электрода (датчик 1) представляет собой центральный диск, окруженный кольцом из проводящего материала, который контактирует с испытуемым образцом (см. рисунок 1).

Контактная поверхность материала должна иметь объемное сопротивление менее 10 Ом, при испытании на чистом, нержавеющем, металлическом (не алюминиевом) противоэлектроде при приложении испытательного напряжения 10 В.

Испытуемый материал должен быть помещен на изолирующую подставку (см. 8.2.4).

8.2.2 Электроды для измерения объемного сопротивления

Устройство состоит из двух электродов, расположенных на разных сторонах испытуемого материала (см. рисунок 3). Конструкция верхнего электрода (датчик 1) представлена на рисунке 1.

Нижний электрод (датчик 2) должен быть чистой, нержавеющей, металлической (не алюминиевой) пластиной, достаточного размера для того, чтобы быть подставкой испытуемого образца. Датчик 2 должен быть оборудован постоянно подключенным соединением (например, штепсельное гнездо, клепанное соединение).