高壓6000V耐漏電起痕測試儀基本原理?

模擬固體絕緣材料在潮濕或污染環(huán)境中，表面因電解液（如0.1% NH?Cl）形成導(dǎo)電通路，導(dǎo)致電流通過并引發(fā)材料劣化的過程13。通過施加電壓與污染介質(zhì)的協(xié)同作用，評估材料的絕緣性能穩(wěn)定性。

高壓6000V耐漏電起痕測試儀電壓施加與電解液作用?

在材料表面規(guī)定位置（如間距4.0mm）的鉑電極間施加可調(diào)電壓（100~600V或更高），形成電場。

定時（30秒/滴）定量（20滴約0.380~0.489g）滴落電解液，電解液導(dǎo)電性（如電阻率3.95±0.05Ω·m）促進表面導(dǎo)電通道的形成。

?試驗終點判定?通過監(jiān)測電流突變、電痕物理形態(tài)（如碳化路徑延伸至電極邊緣）或設(shè)備自動保護觸發(fā)，綜合判定材料的抗漏電起痕能力

主要技術(shù)參數(shù):

　　1.電極材料試驗電極——鉑金，電極接桿——銀；

　　2.電極尺寸：(2mm±0.1mm)×(5mm±0.1mm)×(40mm±5mm) ，鉑電極12mm，30°±2°斜面；

　　3.電極距離：4.0mm±0.01mm，夾角60°±5°；

　　4.電極壓力：1.00N±0.001N；

　　5.試液電阻：

　　A液 0.1%NH 4 Cl ，3.95±0.05Ωm，B 液 1.98±0.05Ωm；

　　6.液滴體積：

　　20滴 0.380g ～ 0.480g ，50 滴 0.997g ～ 1.147g( 可微調(diào)節(jié) ) ；

　　7.液滴高度：35mm±5mm(可調(diào)節(jié))；

　　8.液滴時間：30s±0.1s( 優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn) )( 數(shù)顯，可預(yù)置調(diào)節(jié) ) ，50 滴時間 24.5min±2min；

　　9.液滴滴數(shù)：1～9999(數(shù)顯，可預(yù)置) ；

　　10.試驗電壓：100V ～ 600V(25V分度，可調(diào)節(jié)) ；

　　11.電源壓降：1.0A±0.1A 時 8% ；

　　12.起痕判斷：0.50A±10%，2.00s±10% ；

　　13.試驗區(qū)容積：0.5m 3 背景黑色箱體為不銹鋼材料；

　　14.試驗電源：220V 0.6kVA 50-60Hz 。

漏電起痕試驗（電痕化指數(shù)試驗）是在固體絕緣材料表面上，在規(guī)定尺寸 ( 2mm × 5mm ) 的鉑電極之間，施加某一電壓并定時 (30s) 定高度 ( 35mm ) 滴下規(guī)定液滴體積的導(dǎo)電液體 (0.1%NH 4 CL) ，用以評價固體絕緣材料表面在電場和潮濕或污染介質(zhì)聯(lián)合作用下的耐漏電性能，測定其相比電痕化指數(shù) (CT1) 和耐電痕化指數(shù) (PT1) 。

　　相比漏電起痕指數(shù)(CTI)：五個測試樣品能經(jīng)受50滴的試驗過程而不產(chǎn)生漏電起痕失效及持續(xù)火焰的zui高電壓值。它還包括對材料在進行100滴測試時所顯現(xiàn)的特性的有關(guān)說明。

　　耐漏電起痕指數(shù)(PTI)：

　　五個測試樣品能經(jīng)受50滴的試驗過程而不產(chǎn)生漏電起痕失效及持續(xù)火焰的測試電壓值。

　　通俗地講，CTI是材料能經(jīng)受50滴試驗過程而不產(chǎn)生漏電起痕失效的zui高電壓；PTI是指定一個測試電壓，然后通過試驗來檢驗材料能否在此電壓下經(jīng)受50滴的試驗過程。

　　耐漏電起痕指數(shù)用作接受準(zhǔn)則，也可用于材料和部件的質(zhì)量控制的手段。相比漏電起痕指數(shù)主要用于表示材料的基本特性和特性的比較。

如果試樣表面產(chǎn)生大電流而使過電流裝置動作或發(fā)生持續(xù)燃燒，則該試樣在此電壓下失效。清潔裝

置后按照第8章規(guī)定的程序，使用較低的試驗電壓在新的試樣或位置上進行重復(fù)試驗。

如果上述情況均未發(fā)生，且在第50滴液滴后經(jīng)過至少25s仍未發(fā)生過電流裝置動作，則表明該試驗

有效，可以認(rèn)為試驗通過。

如果試驗過程中試樣上沒有形成孔，在較高的電壓下對新的試樣或不同位置進行重復(fù)試驗，直到確

定大電壓為止。此電壓下的前五次試驗中，每次試驗在第50滴液滴后經(jīng)過至少25s未發(fā)生任何失效。

清洗裝置后按照第8章程序進行試驗。可以使用五個單獨的試樣或在同一試樣上五個不同的位置進行試

驗。

如果試驗過程中試樣上形成孔，記錄此結(jié)果，同時注意孔的深度(試樣或疊層厚度)，然后按上述程

序繼續(xù)進行試驗。

注2:若試驗過程中有形成孔，可在清洗裝置后，按照第8章程序，對較厚的試樣(大厚度10mm)進行進一步試驗以

獲得更多信息。

不考慮試樣厚度，試驗結(jié)果有形成孔，認(rèn)為有效。但應(yīng)報告孔的形成和孔的深度(試樣堆疊厚度)。

記錄五個試樣經(jīng)受50滴液滴試驗而不發(fā)生失效的大電壓，作為50滴液滴試驗的結(jié)果。

繼續(xù)確定大100滴液滴試驗的耐受電壓。

　　CTI 相比耐漏電起痕指數(shù)

　　是Comparativetrackingindex的縮略語，是表示耐漏電性的指標(biāo)。在對絕緣物表面施加電壓的狀態(tài)下，使電解液滴落于電極間的成型品表面，評價到何電壓為止不發(fā)生漏電破壞。按照耐壓值從0到5進行分級。數(shù)字越小，耐漏電性越高。

　　PTI 保證耐漏電起痕指數(shù)

　　Prooftrackingindex的縮略語。試驗方法本身與CTI相同。目前，對每一個耐壓值從0到5進行分級。PTI與CTI的不同之處在于：CTI改變施加的電壓，求得材料的zui大耐壓值，從而決定起痕指數(shù)。而PTI所試驗的電壓是一個點，只表示該點是否能耐受住電壓。換言之，假設(shè)PTI為150V，則說明該材料的漏電起痕性能耐受到150V，而且實際中可能比該值還高。另一方面，由于CTI求的是zui大耐壓值，不會具有大于標(biāo)注值的實力。11測量相比電痕化指數(shù)(CTI)

11.1 概述

測定相比電痕化指數(shù)，需測量連續(xù)五個試樣通過50滴試驗的大電壓值，然后在低于該電壓值25V

的電壓下對五個試樣進行100滴試驗，若試驗未通過，則應(yīng)確定100滴試驗的大電壓值。

如果五個試樣中有一個在某試驗電壓下失效，則可重新試驗另一組五個試樣，如果十個試樣中只有

一個失效，則可繼續(xù)進行下一個更高電壓的試驗。

11.2 篩選試驗

如果材料性能未知，應(yīng)至少對三個試樣在大電壓300V下進行50滴試驗的篩選試驗，如果材料能承

受初始試驗而未發(fā)生電痕化失效，也未持續(xù)燃燒，則始終使用三個試樣，每次增加100V電壓繼續(xù)進行試

驗，直到發(fā)生電痕化失效或持續(xù)燃燒，然后將試驗電壓降低50V進行試驗，后將試驗電壓升高或降低

25V，以確定用于相比電痕化指數(shù)的大試驗電壓。

如果材料在初始試驗電壓下失效，則將試驗電壓降低100V，以上述相同的程序確定相比電痕化指數(shù)，

且始終使用三個試樣。

根據(jù)一般程序和11.1,11.3及11.4測量相比耐電痕化指數(shù)。

注:篩選試驗的任何結(jié)果均可用于完成確定CTI值的一般程序。

篩選試驗是必要的，由于某些材料可以承受較高的試驗電壓，但在較低的試驗電壓下會失效。

滿足標(biāo)準(zhǔn)：IEC60695 ：2003 《固體絕緣材料耐電痕化指數(shù)和相比電痕化指數(shù)的測定方法》，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的仿真試驗項目；同時滿足GB 4943.1-2011，IEC60950-1：2005Clause 2.10.4.2條款、IEC60112-2009 、GB4207、GB4706.1試驗要求。

 電極應(yīng)使用純度至少為99%的金屬鉑作為電極(參見附錄C),兩個電極應(yīng)有(5.0士0.1)mmx(2.0±0.1)mm

的矩形橫截面，其一端部有(30±2)°角的斜面，如圖1所示，斜面的刃近似為平面，約0.01mm~0.10mm

寬。

注1:經(jīng)驗表明，用帶有目鏡校準(zhǔn)的顯微鏡，適用于檢驗刃的表面尺寸。

注2:通常在每次試驗后使用機械方法再次打磨電極的刃，以確保電極保持所要求的公差，特別是斜面和角。在試驗開始前，電極應(yīng)對稱的安放在試樣表面上，并垂直于試樣表面，電極之間成(60±5)°角，

電極間距為(4.0±0.1)mm，電極安放于試樣上的示意圖如圖2所示。

應(yīng)使用矩形薄金屬滑規(guī)檢查電極間距，電極應(yīng)能自由移動，并且在試驗時，電極在試樣表面上施加

的應(yīng)力應(yīng)為(1.00±0.05)N，在試驗過程中應(yīng)力應(yīng)盡可能保持不變。

圖3為一種典型的施加于試樣的電機結(jié)構(gòu)，應(yīng)通過間距調(diào)節(jié)壓力。

對于一些材料，電極陷入材料表面的深度較小，需要通過彈簧產(chǎn)生壓力。對于一般材料，通過重量

產(chǎn)生壓力即可。

注3:對于大多數(shù)但并非全部的裝置設(shè)計，如果電極在試驗過程中因試樣軟化或腐蝕而發(fā)生移動，則其端部會產(chǎn)生電弧，且電極間隙也會改變。間距改變程度和方向取決于電極中心和與試樣接觸點的相對位置的變化。這些變化主要取決于材料本身，但不是決定性的。設(shè)計上的差異可能會導(dǎo)致試驗結(jié)果的差異。7.2試驗電路

應(yīng)在電極施加正弦波電壓，其范圍為100V~600V，頻率范圍為48Hz~62Hz，電壓測量裝置應(yīng)顯示為有

效值，大誤差為1.5%，電源功率應(yīng)不小于0.6kVA，合適的試驗電路示例如圖4所示。

可變電阻器應(yīng)能夠?qū)呻姌O間的短路電流調(diào)節(jié)到(1.0±0.1)A，且在此電流下，電壓表指示的電

壓下降幅度不應(yīng)超過10%。測量短路電流儀器的讀數(shù)精確度應(yīng)為士3%或更高。

注:可使電源電壓足夠穩(wěn)定以獲得要求的公差。

當(dāng)有效值為(0.50±0.05)A的電流持續(xù)(2.0±0.2)s時，過電流裝置應(yīng)動作。

試驗溶液溶液A:質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.1%純度不小于99.8%的分析純無水氯化銨(NH4CL)試劑溶解于去離子水中，以制備在(23+1)℃時電阻率為(3.95+0.05)Ωm的溶液A。

注1:按所要求的電阻率范圍確定氯化銨用量配制溶液。

注2:溶液A的電阻率在25℃時為(3.75±0.05)Ωm，在20℃時為(4.25+0.05)Ωm。

溶液C:質(zhì)量分?jǐn)?shù)約0.2%純度不小于99.8%的分析純無水氯化銨(NHCL)試劑和質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.50±0.02)%的非

離子表面活性劑(辛苯昔醇，CAS號:9002-93-1)溶解于去離子水中，以制備在(23±1)℃時電阻率為

(1.98+0.05)Ωm，且根據(jù)ISO304表面張力小于40mN/m的溶液C。

注3:按所要求的電阻率范圍確定氯化銨用量，按所要求的表面張力范圍確定表面活性劑用量，以制備溶液。通常使用溶液A進行試驗，但在模擬腐蝕性更強環(huán)境的試驗時，建議選用溶液C進行試驗。若選用溶

液C試驗，則在CTI和PTI后加字母“C”。溶液B可用于試驗結(jié)果對比。GB/T4207-X/1EC60112:2020試驗溶液液滴應(yīng)在(35±5)mm的高度，以(30±5)s的時間間隔滴落在兩電極間中心位置的試樣表面。

兩滴之間的目標(biāo)時間應(yīng)為30s，連續(xù)50滴液滴的質(zhì)量應(yīng)在0.997g~1.147g，連續(xù)20滴液滴的質(zhì)量應(yīng)

在0.380g~0.480g。

設(shè)備組成：高壓發(fā)生器：主要由調(diào)壓器和變壓器組成，主要作用是升壓和降壓霧化試驗箱：主要由霧化室和超聲波霧化器組成，在霧化室內(nèi)，由超聲波霧化器產(chǎn)生規(guī)定流量的霧化顆粒后，附著在絕緣子表面，形成露珠后，對絕緣子進行腐蝕。控制系統(tǒng)：控制整個試驗系統(tǒng)的開始、暫停和結(jié)束。

電壓擊穿測試儀，體積表面電阻率測試儀，介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀，漏電起痕試驗儀，耐電弧試驗儀，TOC總有機碳分析儀，完整性測試儀，無轉(zhuǎn)子硫化儀，門尼粘度試驗機，熱變形維卡溫度測定儀，簡支梁沖擊試驗機，毛細(xì)管流變儀，橡膠塑料滑動摩擦試驗機，氧指數(shù)測定儀，水平垂直燃燒試驗機，熔體流動速率測定儀，低溫脆性測試儀，拉力試驗機，海綿泡沫壓陷硬度測試儀，海綿泡沫落球回彈測試儀，海綿泡沫壓縮永九變形試驗儀