GB4207固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)和耐電痕化

指數(shù)的測定方法

LDQ-2觸摸屏漏電起痕測試儀

LDQ-3步進(jìn)電機(jī)漏電起痕試驗儀

ZLD-6000V高壓漏電起痕試驗儀

1、范圍：

本試驗方法可測量在電壓高達(dá)600V時固體電氣絕緣材料在電場作用下表面暴露于含雜質(zhì)的水時的相對耐電痕化性能。

當(dāng)將電壓施加到放在材料表面上規(guī)定的電極裝置之間，且電解液以規(guī)定的時間間隔滴到兩電極之間時，在此試驗情況下可能產(chǎn)生電痕化。引起材料破壞所必需的液滴數(shù)隨著施加電壓的減小而增加，且在低于某一限值時，不發(fā)生電痕化。

當(dāng)材料在高試驗電壓下也未電痕時，可以有不同程度的腐蝕，且腐蝕深度能測出。某些材料能在試驗時燃燒。

注1：用該方法得出的材料的耐電痕化等級可能與用其他耐電痕化試驗方法，例如高電壓下小電流放電的試驗方法得出的結(jié)果有所不同，本試驗方法能較好區(qū)別耐電痕化性能較差的材料。本方法不太適用于戶外使用的材料，對于那些材料應(yīng)采用IEC出版物60587中的試驗方法：評定在嚴(yán)酷環(huán)境條件下使用的電氣絕緣材料耐電痕化和蝕損的試驗方法。

注2：在電氣設(shè)備設(shè)計時，不能直接用該方法得到的試驗結(jié)果來確定安全爬電距離。

2、定義：

2.1

電痕化  tracking

在電應(yīng)力和電解雜質(zhì)對材料表面的聯(lián)合作用下，固體絕緣材料表面導(dǎo)電通路的逐步形成。

2.2

電蝕損   electrical erosion

由于放電作用而使絕緣材料耗損

2.3

相比電痕化指數(shù)   comparative tracking index(CTI)

材料經(jīng)受50滴電解液而沒有電痕化的以伏特為單位的大電壓值。

注：各個試驗電壓值以及CTI值應(yīng)能被25整除。

2.4

耐電痕化指數(shù)   proof tracking index(PTI)

材料經(jīng)受50滴電解液而不出現(xiàn)電痕化的以伏特為單位的耐電壓值。

3、試樣：

使用具有平整表面的試樣，其表面應(yīng)使得在試驗時液體不會從試樣邊緣流出。尺寸是不小于15mm×15mm的平整表面。試樣厚度應(yīng)大于或等于3mm，并在報告上注明。

注1：在特殊情況下，為得到平整的表面，可以進(jìn)行研磨。然而，這應(yīng)在試驗報告中注明。

注2：在厚度小于3mm的試樣上得到的CTI值相互間不能進(jìn)行比較。例如，如果薄試樣放在金屬或玻璃的墊板上，則墊板能很快地散發(fā)熱量并改變CTI值。因此，對厚度小于3mm的試樣把兩塊或必要時把多塊試樣疊起來做實驗。

注3：如果電極的方向?qū)τ诓牧夏承┙Y(jié)構(gòu)影響顯著的話，則應(yīng)在報告上注明電極的方向。應(yīng)采用測得的CTI為小的那個方向。

注4：宜在沒有傷痕的面積內(nèi)進(jìn)行試驗。如果不可能做到，則應(yīng)將在傷痕面積內(nèi)測得的結(jié)果與試樣表面狀態(tài)的敘述一起寫入報告。

試樣表面?zhèn)墼黾恿嗽囼灲Y(jié)果的分散性。如果電痕化電流是沿著傷痕方向流過，則試樣有可能在電痕化電壓比電痕化電流橫過傷痕時還要低的電壓（或較少的液滴數(shù)）下出現(xiàn)破壞。

4、處理：

試樣表面應(yīng)清潔，沒有灰塵、臟物、指印、油脂、油脫模劑或其他有可能影響試驗結(jié)果的污染物。在清潔試樣時應(yīng)注意避免引起材料的溶脹、軟化實質(zhì)性擦傷或其他損傷。清潔和處理程序應(yīng)在試驗報告中說明。

5、試驗設(shè)備：

5.1  電極

具有5mm×2mm矩形截面的兩個鉑金電極，電極一端邊緣切成30°角的斜面（圖1）。斜面的刃稍微磨圓。

在試樣的平坦水平表面上，兩電極面垂直相對，電極之間的夾角為60°，電極間相距4.0mm±0.1mm（圖2）。每個電極施加于試樣表面的力應(yīng)是10N±0.05N。電極安放在試樣上的裝置示于圖3。

注：如果為了模擬實際情況使用鉑金以外的其他金屬電極，那么應(yīng)在試驗報告中說明所用的金屬，所得到的結(jié)果不能稱為CTI和PTI。

圖1  電極         圖2  電極裝置

5.2    試驗電路

施加在電極上的電壓是能在100V～600V之間變化的基本上是正弦波的電壓，其頻率48Hz～60Hz之間。電源功率應(yīng)不小于0.5kVA，電路的原理圖如圖4所示。

圖4  試驗電路的示例

可變電阻器應(yīng)能調(diào)節(jié)兩電極間的短路電流到1.0A±0.1A，且在此電流下，在電壓表上指示的電壓下降值應(yīng)不超過10%。

在試驗電路中，過電流繼電器應(yīng)在0.或更大的電流持續(xù)2s時動作。

5.3  滴液裝置

在兩電極之間的試樣表面應(yīng)被所滴的試驗溶液潤濕，溶液滴落的時間間隔為30s±5s。液滴應(yīng)從30mm～40mm的高度滴到兩電極間試樣表面的中央。液滴大小應(yīng)為(20⁺³₀)mm³。每次試驗前，要擦凈滴針或其他滴液管流出口，并讓他流出足夠的液滴以保證使用的是正確濃度的溶液。

注1：在各次試驗之間留存在針頭里的溶液，由于蒸發(fā)會使溶液的濃度增加。根據(jù)試驗延遲時間的不同，讓溶液先流出大約5滴～20滴，通常能去掉濃度太大的液體。

注2：為了確定液滴的大小，應(yīng)該核對1cm³的液體流出的液滴數(shù)應(yīng)在44滴到50滴之間，并定期檢查液滴大小。

注3：可以采用外徑0.9mm～1.1mm針尖直切的皮下注射針頭來做滴液裝置。

注4：在某些特定情況下，溶液滴落時間間隔偏差±5s太大，將影響試驗結(jié)果，這時可改為偏差±1s。

5.4  試驗溶液

溶液A：(0.1±0.002)%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化銨(NH₄Cl)用蒸餾水或去離子水稀釋，其溶液在23℃±1℃時的電阻率是395Ω·cm±5Ω·cm。

溶液B：(0.1±0.002)%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化銨(NH₄Cl)和(0.5±0.002)%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的烷基萘-磺酸鈉鹽用蒸餾水或去離子水稀釋其溶液在23℃±1℃時的電阻率是170Ω·cm±5Ω·cm。

優(yōu)先采用溶液A。

如果需要侵蝕性更強(qiáng)的污染物,則應(yīng)使用溶液B。如用溶液B，則在CTI和PTI值后加一個字母“M”（例如CTI250M）。

如果采用了溶液A和溶液B以外的其他溶液，則應(yīng)在試驗報告中說明，其結(jié)果不能成為CT1或PTI。

注：電痕化隨溶液電阻率的減小而加速，且也受試驗溶液的化學(xué)性質(zhì)所影響。

6、程序：

6.1  概述

應(yīng)該將試樣放在無通風(fēng)地方并在23℃±5℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行試驗。電極的污染會影響試驗結(jié)果。在每次試驗前應(yīng)清洗電極。

被測試樣應(yīng)放在金屬或玻璃撐板上，試樣的被試表面呈水平，使兩個電極的刃按規(guī)定的力緊壓在試樣上。

應(yīng)檢查兩電極之間的距離，保證電極和試樣之間良好的接觸。如果兩電極的邊緣已被腐蝕，則應(yīng)重新磨尖。將電壓調(diào)節(jié)成可被25整除的一個合適的值，調(diào)節(jié)電路的電阻使短路電流在給定的偏差內(nèi)。然后使電解液滴落在被試表面直到形成電痕化而產(chǎn)生破壞或直到滴落50滴電解液為止。

如果在試樣表面兩電極間的一個導(dǎo)電通道中流過0.或更大的電流持續(xù)至少2s，于是過電流繼電器動作；或繼電器雖未動作而試樣燃燒了，則認(rèn)為試樣已發(fā)生破壞。

注1：如果在同一試樣上做多次試驗，則應(yīng)注意試驗點之間要有足夠的間隔，使試驗點上飛濺出的污物不污染其他的被試表面。

注2：如果試樣的撐板是金屬的，則可將它接到試驗電路里，可指示出試樣腐蝕穿孔的情況。

注3：因試驗可能產(chǎn)生有害或有毒的氣體，因此，采取安全措施以排除或限制擴(kuò)散這些氣體。

6.2  CTI的測定

調(diào)節(jié)電壓到一個預(yù)先選擇好的值并進(jìn)行50滴試驗試樣不發(fā)生破壞或在50滴以內(nèi)直到出現(xiàn)破壞。接著在試樣的其他試驗點上施加更低或更高的電壓做試驗，一直到得出在五個不同點上對于50滴溶液不發(fā)生破壞的大電壓值，這個大電壓的數(shù)值就是CTI（例如CTI425）。它是表示將這個大電壓值降低25V在另外的五個點上再進(jìn)一步做試驗，并在100滴溶液下試樣沒有發(fā)生破壞。有一些材料可能不會滿足后面這個規(guī)定，對于這些材料要確定出試樣在五個試驗點都能經(jīng)受住100滴或更多滴溶液的大電壓值，并將這個電壓數(shù)值附在CTI中表示出來，例如CTI425(375)。

注1：如果不知道材料的性能則起始電壓可選取試驗范圍中間值，例如300V。如果試樣經(jīng)受住50滴液滴那么增加電壓再做試驗；如果不到50滴試樣發(fā)生破壞，則降低電壓再做試驗。這電壓的增減量應(yīng)當(dāng)是25V或25V的倍數(shù)。繼續(xù)進(jìn)行試驗，直到獲得五個試樣經(jīng)受住50滴的高電壓值。

注2：對于多數(shù)材料，50滴的電壓（在這個電壓下試樣經(jīng)受住50滴而沒有形成電痕化）可認(rèn)為接近漸近值。比50滴電壓低25V的試驗是為了進(jìn)一步證明這種情況。材料經(jīng)受100滴而不發(fā)生電痕化的電壓比50滴電壓低得越多，這個電壓離漸近線就越遠(yuǎn)。

注3：注意：更高的電壓下和多于50滴液滴時，試樣可能由于溶液和污染物積聚在試樣表面的凹痕和小孔處而發(fā)生破壞（由過電流繼電器的動作表明），而不是由于如2.1所述的導(dǎo)電通路所引起。此時必須重新做試驗，如果得不到定義規(guī)定的結(jié)果，就在試驗報告中加以說明。

6.3  耐電痕化試驗

在材料規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或電工設(shè)備規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)中，或其他標(biāo)準(zhǔn)中如果只需要一個耐電痕化試驗時，應(yīng)按照6.1進(jìn)行試驗，但試驗只在一個規(guī)定的電壓下進(jìn)行。規(guī)定數(shù)量的試樣應(yīng)經(jīng)受住50滴而不發(fā)生破壞。

建議采用五個試樣。在特殊情況下，可規(guī)定少一些試樣。

優(yōu)先采用的試驗電壓為：175V，250V，300V，375V或500V。建議耐電痕化指數(shù)縮寫為PTI。

6.4  蝕損的測定

將沒有發(fā)生電痕的試樣應(yīng)清除掉粘在其表面的碎屑或松散地附著在上面的分解物，然后將它放在深度規(guī)的平板上。用一個具有半球形端部其直徑為1mm的探針來測量每個試樣的大蝕損深度，準(zhǔn)確到0.1mm。應(yīng)在試驗報告中注明五次測量的大值。

6.4.1  當(dāng)按6.2試驗時，應(yīng)該在相應(yīng)于CTI的電壓下做過試驗的五個試樣上測量蝕損深度。

6.4.2  當(dāng)按6.3試驗時，應(yīng)該在規(guī)定的電壓下經(jīng)受住50滴液滴的試樣上測量蝕損深度。

7、漏電起痕檢測儀報告：

試驗報告應(yīng)包括下述內(nèi)容：

7.1  被試材料的確認(rèn)。

7.2  漏電起痕檢測儀試樣厚度。

7.3  漏電起痕檢測儀表面特性。

7.3.1  是否在試樣的原始表面上進(jìn)行試驗。

7.3.2  被試表面是否研磨過。

7.3.3  被試表面是否涂過漆。

7.3.4  表面有無劃痕。

7.4  條件處理與清潔程序。

7.5  如果不是用鉑金電極，則應(yīng)說明電極用的金屬材料。

7.6  如果不是用A或B溶液，則注明污染液。

7.7  相比電痕化指數(shù)

7.7.1  CTI，例如“CTI400”，“CT1400M”或“CTI400(350)”。

7.7.2  蝕損深度，例如“CTI275-1.2”，“CTI275M-1.2”或“CTI275(200)-1.2”。

7.8  耐電痕化指數(shù)

7.8.1  試驗在規(guī)定的電壓下通過或破壞，例如“PTI75通過”或“PTI175M破壞”。

78.2  試驗在規(guī)定的蝕損深度和電壓下通過或破壞，例如“PTI250-0.8通過”或“PTI250M0.8破壞”。

7.9  由于試樣燃燒，7.7，7.8兩項內(nèi)容無法報告時，應(yīng)在報告中說明。