测试标准
IEC 60695-10-2 / GB/T 5169.21
测试设备
球压试验仪
测试时长
约2小时/件
样品数量
3件
1测试概述
球压测试是将直径5mm的钢球以20N压力压在由绝缘材料制成的部件上，在规定高温（75℃或125℃或40℃+温升）下保持1小时，测量压痕直径，验证材料在高温下不过度软化变形的耐热性试验。
电动工具中由塑料等绝缘材料制成的部件（外壳、开关座、端子座、接线板等）在高温下若发生软化变形，可能导致 电气间隙与爬电距离减小、机械支撑失效、带电件位移接触外壳等危险。球压测试模拟长期高温下材料的热机械性能：用标准化钢球以恒定压力压在材料表面，高温保持1小时后测量压痕。压痕直径越大说明材料越软、耐热性越差。GB/T 3883.1第27章要求支撑带电件的绝缘件必须通过球压试验。
测试目的
- 验证绝缘材料在高温下不过度软化，保障电气间隙与爬电距离
- 考核支撑带电件的绝缘件（端子座、开关座）的耐热性
- 评估外壳材料的长期耐热等级
- 验证材料选型（如PA、PBT、PC）符合耐热要求
- 为绝缘结构热设计提供材料数据
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 第27章 / IEC 60695-10-2支撑带电件的绝缘材料部件须通过球压试验。试验温度：对外部绝缘件为75℃或40℃+温升（取大者）；对支撑带电件的内部绝缘件为125℃或40℃+温升（取大者）。直径5mm钢球以20N压力压在样品上，保持1小时后在水中冷却10秒，压痕直径不得超过2.0mm。
试验温度选用
| 部件类型 | 试验温度(℃) | 说明 |
|---|---|---|
| 外部绝缘件（外壳等） | 75 或 40+温升（取大） | 可触及外部件 |
| 支撑带电件（端子/开关座） | 125 或 40+温升（取大） | 内部承力件 |
| 接地回路件 | 125 | 支撑接地连接 |
试验条件与限值
| 项目 | 参数 | 说明 |
|---|---|---|
| 钢球直径 | 5.0 mm | ISO 3290轴承钢球 |
| 压力 | 20 N | 垂直向下 |
| 保持时间 | 60 ± 1 min | 在试验温度下 |
| 压痕限值 | ≤ 2.0 mm | 直径 |
| 冷却方式 | 水中10s | 取出后立即 |
| 样品厚度 | ≥ 2.5 mm | 不足可叠层 |
ℹ
注：IEC 62841-1:2016 第27章采用IEC 60695-10-2球压方法，温度与判定与GB/T 3883.1一致。试验温度由温升测试结果决定（40℃+实测温升）。
3设备要求
⚪球压试验仪
型号：德国PT BPA-1000
温度：室温~250℃可调
压力：20N恒定（砝码式）
温度：室温~250℃可调
压力：20N恒定（砝码式）
⚪国产球压仪
型号：苏州拓博 ZBP-2
温度：50~250℃
计时：0~99min自动
温度：50~250℃
计时：0~99min自动
🔵钢球
规格：直径5.0mm ISO 3290
材质：轴承钢GCr15
硬度：≥60HRC
材质：轴承钢GCr15
硬度：≥60HRC
🌡恒温试验箱
型号：爱斯佩克 SH-642
功能：提供试验温度环境
精度：±2℃
功能：提供试验温度环境
精度：±2℃
🔬读数显微镜
型号：奥林巴斯 STM7
放大：10×~50×
精度：0.01mm，测压痕直径
放大：10×~50×
精度：0.01mm，测压痕直径
📐样品支架
材质：不锈钢平面
要求：平滑、刚性
尺寸：≥50×50mm
要求：平滑、刚性
尺寸：≥50×50mm
4测试步骤
样品制备
从待测绝缘件上截取样品，尺寸至少10mm×10mm，厚度≥2.5mm（厚度不足可叠层至≥2.5mm）。样品表面平整光滑、无毛刺。每部件制备3个样品。样品在20±5℃、50±20%RH预处理24小时。
确定试验温度
依据部件类型与温升测试结果确定试验温度：外部件取75℃或(40℃+实测温升)中大者；支撑带电件取125℃或(40℃+实测温升)中大者。记录试验温度。
试验箱预热
将球压试验装置（钢球+砝码+支架）置于恒温试验箱内，加热至试验温度并稳定至少1小时，确保整个装置达到热平衡。温度波动≤±2℃。
放置样品与施压
将样品平放于不锈钢支架上。在试验温度下，将钢球以 20N压力（含钢球与砝码总重）垂直压在样品表面。关闭箱门，保持 60±1分钟。计时器自动记录。
取出水冷
60分钟后，迅速取出样品，立即浸入 20±5℃水 中冷却 10±1秒，使材料定型防止压痕回弹。取出后用滤纸吸干表面水分。
压痕测量
用读数显微镜（放大10~50×）测量样品表面球形压痕的 直径。在互成90°的两个方向各测量一次，取算术平均。若压痕为椭圆取长轴与短轴平均。记录压痕直径精确到0.01mm。
重复测试
对同一部件的3个样品重复上述步骤。每个样品压痕位置应间隔≥10mm，避免相互影响。记录每个样品的压痕直径。
记录与判定
记录试验温度、压力、保持时间、冷却方式、各样品压痕直径。3个样品压痕直径均≤2.0mm方可合格。任一样品压痕>2.0mm即不合格。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 确定部件类型与试验温度（查温升测试报告）
- 截取样品3件，厚度≥2.5mm，预处理24h
- 校验试验箱温度：用标准温度计核对误差≤±2℃
- 检查钢球：直径5.0mm、表面光洁无损伤
安全注意事项
⚠
危险：试验箱与钢球温度高达125℃，可致烫伤。操作时戴隔热手套，用长柄镊子取放样品。水冷步骤须迅速，避免高温样品长时间接触皮肤。
!
警告：试验箱必须充分预热1小时以上，确保钢球与支架达到试验温度，否则温度不足会导致压痕偏小误判合格。压痕测量须在水冷后立即进行，长时间放置材料回弹影响结果。
操作规程
- 截取样品3件（厚度≥2.5mm），预处理24h
- 确定试验温度，试验箱预热1小时至稳定
- 样品置于支架，钢球20N垂直施压
- 试验温度下保持60分钟
- 取出样品立即水冷10秒，吸干水分
- 读数显微镜测压痕直径（双向取平均）
- 3样品重复测试，记录压痕直径
- 判定合格性（≤2.0mm），填写记录表签字归档
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定限值 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 外壳球压 | 75℃或40+温升，20N，1h | d(mm) | ≤ 2.0mm |
| 2 | 端子座球压 | 125℃或40+温升，20N，1h | d(mm) | ≤ 2.0mm |
| 3 | 开关座球压 | 125℃，20N，1h | d(mm) | ≤ 2.0mm |
| 4 | 钢球直径 | 标准化 | 5.0mm | 符合ISO 3290 |
| 5 | 样品数 | 每部件 | 3件 | 全部≤2.0mm |
| 6 | 水冷 | 取出后 | 10s/20±5℃ | — |
7测试报告
球压测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
测试数据
| 样品编号 | 试验温度(℃) | 方向1直径(mm) | 方向2直径(mm) | 平均直径(mm) | 限值(mm) | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1# | __ | __ | __ | __ | ≤2.0 | □合格 |
| 2# | __ | __ | __ | __ | ≤2.0 | □合格 |
| 3# | __ | __ | __ | __ | ≤2.0 | □合格 |
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 压痕直径 | ≤ 2.0 mm | IEC 60695-10-2 §6 |
| 外部件试验温度 | 75℃ 或 40+温升（大者） | GB/T 3883.1-2014 §27.1 |
| 支撑带电件温度 | 125℃ 或 40+温升（大者） | GB/T 3883.1-2014 §27.1 |
| 样品数 | 3件全部≤2.0mm | IEC 60695-10-2 §5 |
| 钢球规格 | 直径5.0mm ISO 3290 | IEC 60695-10-2 §4 |
★
判定原则：3个样品中任一压痕直径超过2.0mm即判定该部件不合格。所有部件3个样品压痕均≤2.0mm方可判定整机合格。