耐电痕化指数试验仪

一、简介

ZLD-6000V型耐电痕化指数试验仪用于对电工电子产品、家用电器及其材料进行耐电痕化和蚀损的试验，模拟在工频（45Hz - 65Hz）下，用液体污染物和斜面试样，耐电痕化指数试验仪通过耐电痕化和蚀损的测量评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料的耐电痕化和蚀损等级。

二、相关概念与定义

1、电痕：绝缘材料表面因局部裂变而产生的局部导电通道。

2、电痕化：固体绝缘材料表面因局部区域的放电导致持续劣化并形成导电或部分导电通道（注：电痕化通常是由于表面污染产生的）

3、电蚀损：由于漏电或放电作用而使材料损耗

4、电痕时间：在规定的试验条件下，形成电痕所需要的时间。

(以上定义来源GB6553-2014严酷环境条件下使用的电气绝缘材料评定耐电痕化和蚀损的试验方法)

三、试样
(1)尺寸:平板斜面试样至少应是50mmx120mm,厚度要求为6mm。可使用其他厚度，但必须在试验报告中说明。试样应按图1所示钻有装电极的孔。

图1带有固定电极用的孔的试样
(2) 制备:试样制备：试样应用合适溶剂（例如异丙醇）清洗，去除处理后的残余物，燃用蒸馏水清洗试样。清洗好的试样应小心安装，避免被污染。如果污染液在下图所示的观察时间内不能湿润试样表面，试样表面应稍微打磨，具体方法如下：将试样用金刚砂细砂纸（400目）加去离子水或蒸馏水打磨，直至试样整个表面湿润，干燥时呈现均匀无光泽表面，打磨后的试样应再一次用蒸馏水清洗。在试验报告中应注明打磨。判断标准B使用的试样，应在下电极上方25mm处的两边上各作一个参考标记（见上图1和下图2）

图2  试验装置原理图

四、污染液：

除非有另外规定，采用质量分数为0.1%＋0.002%的分析纯氯化铵（NH₄Cl）和质量分数为0.02%＋0.002%的异辛基苯氧基聚乙醇的非离子型湿润剂配以蒸馏水或去离子水。污染液在（231）℃时的电阻率应为（3.950.05）?.m。污染液存放时间应不超过四周。在每做一组试验以前均应检测它的电阻率。用尺寸如图3的所示的厚度为（0.20.02）mm的八层滤纸夹在上电极与试样之间，储积污染液。污染液加入滤纸垫中，以使在加电压前，在上下电极之间形成均匀的液流。

图3  过滤纸（每个上电极要有8张）

图4 电极装置 

1----滴液管    2-----上电极  3-----试样

4-----下电极   5-----绝缘的试样支架   6-----横梁

图5 安装示意图

五、试验前设备相关的准备

5.1滴液管的安装

每个试样组的滴液管为2根，一根一端位于试样上电极上方，另一端与水泵的出口连接；另一根一端与水泵入口连接，另一端置于盛污染液的容器内，该容器应为塑料或玻璃材质（忌金属材质容器）。

A、将一根滴液管的一头安装在横梁的孔内，上面可用卡子压住， 横梁用螺丝固定在立柱上（效果如上图5），将另外一头分别连接在对应的水泵上，水泵的序号同试样组的序号一致，从左到右依次是1-5。

B、试验人员将第二根滴液管另一头整理齐整放置于装有污染液的容器内，

5.2初次试验前校准水泵（设备在出厂前技术人员会做校准，该部分内容客户了解即可）

A、准备10ML的量筒5或1个（1个时逐一校准水泵即可），分别放置在滴液管下。

B、在触摸屏“参数设置”界面中，点击“校准“，分别依次从左到右点击5个水泵的”排液“按钮，设备自动排液（设备出厂默认排液速度为5ml/min），一分钟之后停止。此时观察量筒内实际排液数据，分别依次点击”排液“键上部位置的数字，将数字修改为实际排液数据，然后点击”生成“，然后点击”保存“。此时校准完成。（触摸屏界面如下图）

水泵校准界面示意图

5.3将5个试样分别如图4图5示意示安装好，将电源负极安装在图2所示下电极处（压紧在固定螺丝下即可），电源正极安装在图2所示上电极处（压紧在两个固定螺丝任意一个下即可）。

六、试验程序：
（1）、试验的准备：除另有规定外，试验应在环境温度(23士2)℃下进行，每种材料试验五个试样。装试样时无光泽的试验面向下，使之与水平面成45°±2°角，如图2所示两电极之间相距(50士0.5) mm。5个试样可一起或独立进行试验（该设备为5个试样一起试验款设备）。注:每次试验都使用新滤纸衬垫（见图3）。首先将污染液注入滤纸衬垫中，以使滤纸充分湿润，调节污染液流速并按表1的规定校正流速。至少观察流动10min，确保污染液在两电极间的试样表面上稳定的留下。污染液应从上电极的轴孔处流出而从不从滤纸的旁边或顶部溢出。

表1

（2）、 施加电压

方法1:恒定电痕化电压法。
在污染液以表1规定的流速均匀流下时，合上开关，并将电压升到2.5 k V,3.5k V或4.5 k V 中一个较为合适的电压值，并开始记时，应保持电压恒定6h。
如果还需要在更高或更低的电压下试验，则对于每一个优选的试验电压再另取一组五个试样进行试验。
恒定电痕化电压为五个试样经受6h后均无破坏的高电压。
材 料 按 如下分级:
1A0 或1B0级:
按照判断标准A或判断标准B在2.5k V下若任一试样在6h以内破坏；
1A2.5或1B2.5级：
如果五个试样均能经受2.5k V电压6h而且如果在3.5kV下任一试样在6h以内破坏；
1A3.5 或1B3.5级：
如果五个试样均能经受3.5kV电压6h而且如果在4.5kV下任一试样在6h以内破坏；
IA4.5或1B4.5级：
如果五个试样均能经受4.5kV电压6h；
在每种情况下都应报告大蚀损深度
方法2:逐级电痕化电压法：
选择一个其值为250V 倍数的起始电压，从起始算起，使得在第三级电压之前，不发生判断标准A(电流超过60 mA)的破坏(可能需要做一次预备性试验)。在污染液以规定的流速均匀流下时，合上开关并升高电压到选定的值，保持该电压1h，以后每小时按250 V逐级增加电压直至发生按判断标准A的破坏，并记录下来。当电压升高时，污染液流速和串联电阻器的电阻值也应按表1的规定增加。
逐级电痕化电压是五个试样经受Ih后均无破坏的高电压。
材料按如下分级:
2Ax级，这里x为被试材料耐受的高电压，用kV表示。
注1：必然会出现显著的闪烁现象，如果没有，则应仔细检查电路、污染液流动情况和污染液电阻率。
闪烁是指施加电压几分钟内，在下电极齿的正上方出现小的黄色到白色(有些材料偶尔出现蓝色)的电弧。
尽管在终发生稳定小的光亮“热点”之前，放电可能从一个齿跳到另一个齿，但这些放电基本上是以连续方式进行。这些 “热点 ’， 会烧坏试样表面，且可能终导致电痕化破坏。在两电极间的试样表面快速移动的放电可能不会导致电痕化。
显著的闪烁现象也可用阴极射线示波器观察。可以从与过电流装置串联的电阻器(例如3301Z, 2W )两端取得信号。
正常的闪烁可以从每半周期的连续、但不均匀和中断的电源频率电流波形中观察到。
注2: 在:电痕到达上电极以前，当60mA电流流经导电的电痕和保留在试样表面的电解液流时，过电流装置应动作。
注3: 蚀损深度应在刮去或用其他方法除去分解的绝缘物和碎片后测量。注意不要去掉未受损坏的试验材料。

TIPS:试验时间的设置：

以上无论采用恒定电痕化电压法的方法1还是逐级电痕化电压法的方法2,对设备的操作流程是一样的，区分在于试验时间的设定，方法1为6小时,方法2为1小时。

(4)、终点标准

1、对下列条款所述的试验设备而言，电痕在下电极起始。可采用两种判断标准确定试验终点。
判断标准A:
当高压回路中通过试样的电流超过60mA时达到了终点。此时过电流装置切断电源。
注:该终点判断标准允许采用自动装置同时试验几个试样。
判断标准B:
当电痕达到离下电极25mm处的试样表面的标记时达到终点(见图1及图2)
注1:该终点判断标准需目测和人工控制。
注2:优先采用判断标准A。如有关材料规范要求时，可用判断标准B。

七、试验步骤

1、进入触摸屏”数据采集“界面，按下”排液’键，5个水泵同时开始运转，当管路里的空气全部排出后，再次点击“排液”，此时“排液”停止（管路为透明，请试验人员注意观察）。

2、按下“数据采集”界面上的 “电压”键，旋转设备控制面板上“电压”旋钮，旋转到需要做的试验电压大小的位置，液体流速会根据试验电压自动切换。

“数据采集”界面

3、按“启动”键，试验开始。当任意一个试样电流超过60毫安的时间持续2秒，试验会自动结束，触摸屏内试验结果部分显示“失败”。或者，人为观察有试样起火，可以点击“起火”按键，试验结束，触摸屏内试验结果部分显示“燃烧”。如果在整个设定时间内没有出现以上两种情况，时间到设定时间后，试验自动进行至结束。以上试验步骤结束后，自动跳出保存界面（如下图），点击“试验名称”后空白处，填写相关实验名称，点击后下角“数据保存”，试验结束。

保存界面

八、试验人员须知：

1、如设备试验调压调节超过标准量程，设备会发出“滴”的提示音，触摸屏会自动跳出提示界面，提示电压超出允许量程，需先调低电压到量程范围内，点击提示界面中“确定”后，才能继续进行试验。（界面如下图）

2、在控制面板设置试验电压点击触摸屏内开始之后的试验过程之中，不能再随意调节试验电压。如随意调节超出一定范围，触摸屏将显示以下界面并停止试验，需点击右下角“确定”，重新开始试验。

九、试验报告
耐电痕化指数试验仪试验报告应包括:
（1）被试材料的型号和名称。
（2）试样的详细说明:制备和尺寸，清洗方法和所用的溶剂，试样表面(如果需要)及预处理，还应报告试样厚度。
（3）试样相对于电极的方向(即纵向、横向、斜向等)。
（4）施加电压方法及采用的终点判断标准。
（5）根据方法一和方法二分级。