ICS29.040.10 K15 NB 备案号：61515-2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T421402017 绝缘液体 油浸纸和油浸纸板 用卡尔费休自动电量滴定法测定水分 Insulating liquidsOil-impregnated paper and pressboard- Determination of water by automatic coulometric Karl Fischer titration (IEC 60814: 1997, MOD) 2017-11-15发布 2018-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T421402017 目 次 前言： 范围 2 规范性引用文件 31 低黏度绝缘液体（直接滴定法） 4高黏度绝缘液体（气体抽提法） 5浸油纸和浸油纸板中水分含量的测定 附录A（资料性附录）油浸纸和油浸纸板的取样方法 13 参考文献 ........... 15 NB/T42140—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准修改采用IEC60814：1997《绝缘液体油浸纸和油浸纸板用卡尔费休自动电量滴定法测 定水分》。 本标准与IEC60814：1997的技术性差异：根据我国实际需要，将IEC60814中的规范性引用文件 IEC60475：1974《液体电介质取样方法》改为GB/T7597《电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》； 将ISO595-1：1986《可重复使用的全玻璃或金属和玻璃医用注射器第1部分：尺寸》及ISO595-2： 1987《可重复使用的全玻璃或金属和玻璃注射器用于医用第2部分：设计、性能要求和试验》改为YY 1001.1《玻璃注射器第1部分：全玻璃注射器》；将IEC60567：1992《从充油电气设备中取气体和油 样品以及游离气体和溶解气体的分析导则》改为DL/T722《变压器油中溶解气体分析和判断导则》，并 将其列入标准的参考文献。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国绝缘材料标准化技术委员会（SAC/TC51）归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心、机械工业电工材料产品 质量监督检测中心、中国电力科学研究院有限公司、河南省电力公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：王会娟、罗传勇、马书杰、于会民、张绮、王建一、寇晓适。 本标准为首次制定。 II NB/T 42140—2017 绝缘液体油浸纸和油浸纸板 用卡尔费休自动电量滴定法测定水分 1范围 本标准规定了卡尔费休自动电量滴定法测定绝缘液体和浸油纤维素绝缘材料中水分含量的方法。 直接滴定法适用于40℃时黏度小于100mm²/s，水分含量大于2mg/kg的低黏度绝缘液体。 气体抽提法适用于40℃时黏度大于100mm²/s，水分含量大于2mg/kg的高黏度绝缘液体。 油浸纸和纸板中水含量测定方法适用于水分含量为0.1%～20%的油浸纸和油浸纸板。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T7597一2007电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法 YY1001.1玻璃注射器第1部分：全玻璃注射器（YY1001.1—2004，ISO595-1-1986，ISO 595-2-1987，NBQ) 3低黏度绝缘液体（直接滴定法） 3.1化学机理 卡尔费休滴定中发生的反应较复杂，但本质上是碘、二氧化硫、有机碱和醇在有机溶液中与水起反 应。早期的卡尔费休试剂使用吡啶和甲酵，其反应可表示为： H,O+I2+SO2+3C,H,N—-2C,H,N·HI+CH,N·SO3 (1) C,H,N·SO,+CH,OHC,H,N·HSO4CH, (2) 根据不同绝缘液体的滴定需要，也可应用其他的有机碱/醇混合物。 对于某些绝缘液体的滴定可以且有必要使用有机碱/醇组合。 在卡尔费休电量滴定中，试样与碘化物离子和二氧化硫的有机碱/醇溶液相混合，由电解产生碘，并 按式（1）和式（2）相似的方式与水起反应。根据法拉第定律，产生的碘与电量成正比，其反应式可表 示为： 21--2eI2 (3) 按式（1），1mol碘与1mol水按化学当量反应，使之1mg的水相当于10.72C（库仑数）。根据此原 理，可直接由电解所需的电量（库仑数）来计算水分含量。 3.2仪器 3.2.1操作原理 滴定池具有电解池的结构，由两个室组成，彼此经一层多孔膜相连接。阳极室内装有试剂和试样混 合液（阳极溶液），阴极室（发生器）内装有无水试剂（阴极溶液），隔膜的两侧装有电解电极， 注：也可使用无多孔隔膜的滴定仪。 1 NB/T42140—2017 如式（3）所示，电解产生的碘，按式（1）和式（2）的方式与水反应。用一对浸入阳极溶液的铂电 极检测反应的终点。在滴定终点时，多余的碘使铂电极对产生去极化作用，致使电流/电压比发生变化， 从而启动终点指示器，同时电流积分器停止工作。 电流积分器对电解过程中消耗的电流进行积分，根据法拉第定律计算出水分当量，最后以微克（μg） 为单位显示水分含量。 3.2.2仪器说明 3.2.2.1卡尔费休滴定仪 试验所用仪器为卡尔费休滴定仪。卡尔费休滴定仪采用专利电路，其连接形式如图1所示。 说明： 1——滴定池； 2——检测电路； 3——电流调节器电路（稳流电路)； 4—直流电源（电解） 5——终点指示器； 6—电流积分器； 7—电磁搅拌器。 图1卡尔费休滴定仪连接形式 3.2.2.2滴定池 图2为滴定池示例，随着技术的发展，也可能会出现符合本标准技术要求的其他新的设计。滴定池 中的仪器组成包括： 玻璃滴定瓶，带有进样口和排气阀（任选）。 聚四氟乙烯盖，连接到滴定瓶上，盖上面有三个孔用于插入电极和干燥管。 发生器装置（阴极室），由一根下端用隔膜封闭的玻璃管组成，在隔膜的两边都装有铂电极 注：隔膜可由离子交换膜、烧结多孔板、陶瓷过滤器或其他体系组成，用其来阻止两种溶液扩散，并能允许产生足 够大的电解电流。 检测电极，用于测定电位或电流的铂电极对。 涂有聚四氟乙烯的搅拌棒。 干燥管，防止滴定池和发生器受环境中湿气的影响。 硅橡胶密封膜，密封进样口用。建议在使用前十字切口处理，以便可以用钝的平头针注入试样。 必要时，应更换密封膜，以防漏气。如试验时仪器出现大的漂移，则说明漏气。 2 NB/T421402017 说明： 滴定瓶（阳极室）； 1- 一进样口； 2 一排气阀； 3- A 聚四氟乙烯盖； 发生器装置（阴极室）； 5- 6- 电位测量用的铂电极对； 一涂聚四氟乙烯的搅拌棒； 干燥管。 图2滴定池示例 3.2.2.3检测电路 检测电路用于将直流恒定电压或交流恒定电流加到检测器铂电极对上，以使能根据极化电流或电压 的变化来测定终点。 3.2.2.4电流调节器电路 电流调节器电路能按照来自检测器电路的信号控制电解过程。 3.2.2.5直流电源 电解过程用直流电源进行。 3.2.2.6终点指示器 终点指示器用于显示电解过程达到终点。