漏電起痕試驗儀的使用方法

　　漏電起痕試驗國家標準規定了固體絕緣材料在潮濕條件下的相比漏電起痕指數和耐漏電起痕指數的測定方法。當電壓施加到放在試樣表面的電極間，電解液以規定的時間間隔滴到兩電極間時，能導致漏電痕跡的形成。引起材料破壞所必須的液滴數隨電壓的降低而增加，當低于某一電壓時，不形成漏電痕跡。依據此標準，可測量固體絕緣材料在電場和含雜質的水作用時的相對耐漏電起痕性。

　　漏電起痕試驗儀又被稱為漏電起痕試驗機，耐漏電起痕指數被作為一個判定標準和方法，用于材料和成品構件的質量控制。相比漏電起痕指數主要用于對材料性能的基本描述和比較。這一燃燒試驗可以將抗漏電性相對較差的材料和那些具有中等或較好的抗漏電性的材料區別開來。

　　1.試驗方法簡介

　　漏電起痕試驗分為耐漏電起痕試驗和相比漏電起痕試驗,分別確定了固體絕緣材料的耐漏電起痕指數和相比漏電起痕指數。

　　試驗時,將截面為2mm×5mm的兩個鉑電極對稱地安放在試驗樣品表面,夾角60°,兩電極正面相對,且距離4mm。每個電極對試樣表面的作用力為(1.00±0.05)No電解液從30mm～40m的高度滴落在電極間的試樣表面上,液滴大小為20+3mm3。電解液以(30±5)秒的時間間隔滴落,直到試樣發生破壞或者滴完50滴為止。當在試樣表面兩電極間的通路流過0.5A或更大的電流,過電流繼電器延時2秒動作時,或過電流繼電器雖未動作,但試樣燃燒了,均認為已破壞。

　　在耐漏電起痕試驗中`在某個規定的電壓下進行試驗時,一個試驗點必須經受住50滴溶液的作用。當5個試驗點均承受住了50滴溶液而不發生破壞,則耐漏電起痕試驗的結果為該電壓值通過,以PTI表示耐漏電起痕指數,如PTI175。

　　在相比漏電起痕指數試驗中,當在某個電壓值下經受50滴電解液的結果通過或不通過后,在更高或更低的電壓下進行進一步的試驗,直到找到材料能耐受的ZUI高電壓值。然后將這個ZUI高電壓降低25V,在另外5個點上進行試驗,直到100滴溶液也沒有發生破壞,則這個電壓值就是相比漏電起痕指數,表示為CTI,如CT125O。有的材料可能滿足不了后一個規定,對于這些材料要確定試樣在5個試驗點上都能經受住100滴溶液的ZUI高電壓值,并將這個電壓值附在CTI中表示出來,例如CT1425(375)。

　　國標GB4207-84與國際電工委員會(IEC)標準112第三版等效。這些標準的措詞暗示了50滴溶液耐電壓試驗必須在100滴溶液耐電壓確定前進行。目前ZUI新的確定固體絕緣材料的耐漏電起痕指數和相比漏電起痕指數的方法的國際標準EIC6011:22003已經認識到,首先確定100滴承受的ZUI高電壓值可以降低測試成本,因此該標準推薦這個步驟。

　　IEC60112:2003還規定,試驗時要在第50滴(第100滴)溶液落下后至少25秒已經過去而沒有發生過電流裝置動作或持續火焰發生,則試驗有效,并且樣品通過試驗。

　　2.漏電起痕電解液的調定

　　電解液用于模擬固體絕緣材料表面上的導電沉積雜質。從漏電起痕試驗的目的和方法可知,電解液的調定對于漏電起痕試驗是一個關鍵性的因素。

　　漏電起痕試驗的電解液可分為A溶液和B溶液,A溶液的溶質為NH4CI,B日溶液的溶質為NH4CI和烷基奈磺酸鈉。優先選用A溶液,B溶液用于腐蝕性更強的情況下。本文對A溶液進行討論。

　　A溶液的配置是在100ml的蒸餾水或去離子水中加入(0.100±0.002)克的NH4CI固體,純度不小于99.8%。溶液電阻率為(395±5)Ω.cm。試驗前要在(23±1)℃下測定溶液的電導率值。

　　“電導”是用以衡量一段電路導電本領的物理量。在電場的作用下,電導液中電流的流動是通過正負離子的移動來實現的。在國際單位制中,電導的單位是S,1S=Ω-1。電導率值為電導率測頭測得的溶液電導值與K的乘積,其中K為測頭常數,單位為cm-1。不同物理性質的測頭有各自不同的測頭常數K。如果提供了溶液的電阻率值,電導率值即為電阻率值的倒數。電阻率為(395±5)Ω.cm的電解液的電導率值即是1/(395±5)Ω.cm,即(2.53±0.03)ms/cm。

　　3.影響漏電起痕試驗用電解液的電導率值的主要因素

　　(1)溫度

　　溫度對電解液的電導率值的影響是十分顯著的。特定濃度的電解液的電導率值隨著溫度的變化而變化。當溫度升高時,電解液的導電性增強,電阻值下降,電導率值升高。從上面的表圖中可以看到實測得出的溫度對電導率值的影響。

　　考慮到溫度對電導率值的影響,標準規定了試驗溶液的電導率值必須在(23±1)℃的溫度下進行測定,這樣得到的結果才符合標準要求,才可以用于相對比較。

　　(2) NH4CI的吸潮NH4CI固體顆粒會吸收空氣中的水分,從而令天平測得的NH4CI顆粒中含有實際的NH4CI的質量小于稱量所得質量。

　　(3)電導電極上鉑黑的惰化用于測定電解液的電導率儀的電導電極上的鉑黑會發生惰化現象,使測得的溶液電導率值數據產生誤差。

　　(4)電解液的蒸發和殘留NH4CI溶液暴露在空氣中時,溶液的水分會蒸發,導致溶液的濃度和電導率值發生變化。有一些漏電起痕儀采用的設計需要一些過渡的器皿,比如需要用注射器針筒抽取NH4CI溶液注入液罐中,這時,少量的NH4CI溶液會留在針筒內,而且試驗后儲存電解液的液罐中有一小部分電解液是無法放出的,在這些情況下, NH4CI溶液就容易在器具上殘留。如果不及時清除,這些殘留的溶液就會混入新的溶液中,從而影響以后試驗用到的電解液的電導率值。

　　4.保證電解液電導率值準確性的方法

　　(1)電解液在測量前應該在環境溫度為(23±1)℃的室內放置足夠長的時間,以使溶液的溫度均勻。在測量電解液的電導率時使用溫度計或帶溫度傳感的電導率儀,從而將被測電解液的溫度控制在標準規定的(23±1)℃。

　　(2)配置溶液前, NH4CI和烷基蔡磺酸鈉應該在105℃下干燥兩小時。

　　(3)電導率儀要定期計量,合格后方可使用。另外要定期用氯化鉀標準溶液校正電導電極常數。

　　(4)每批樣品試驗前均須對溶液電導率值進行測定,當電導率值不滿足要求時要調整溶液濃度。

　　對容易形成NH4CI溶液殘留的地方,在一批試驗完成后都應該用蒸餾水清洗晾干,以備下次使用。在一批試驗前用一致的溶液清洗滴液裝置的內部。每次試驗前要清洗電極,擦凈滴針并流掉10~20滴溶液,以保證溶液濃度的準確。

　　漏電起痕試驗是對固體絕緣材料的耐漏電起痕指數和相比漏電起痕指數的測定過程,是材料試驗中的一個重要的項目。而電解液的電導率值是否在標準要求的范圍內是漏電起痕試驗準確性的一個重要的因素。在試驗中應該嚴格按照標準,考慮多方面的因素及采取相應措施,確保電解液合乎標準的要求,從而保證試驗的準確性。