摘要:漏电起痕试验(Electrical Tracking and Erosion Test,简称ET&E试验)是评估电工产品绝缘材料在特定条件下抵抗由表面泄漏电流引起的劣化和破坏能力的关键测试方法。该试验通过模拟实际使用中可能遇到的潮湿、污染等恶劣环境,检验材料在
漏电起痕试验(Electrical Tracking and Erosion Test,简称ET&E试验)是评估电工产品绝缘材料在特定条件下抵抗由表面泄漏电流引起的劣化和破坏能力的关键测试方法。该试验通过模拟实际使用中可能遇到的潮湿、污染等恶劣环境,检验材料在受到持续电压作用时,其表面能否有效防止漏电通道的形成,从而避免电气设备的短路和故障。本文旨在深入探讨漏电起痕试验的原理、标准、测试方法以及试验中所使用的电解液特性,以期为相关领域的研究人员、工程师及产品质量控制人员提供参考。
试验原理
漏电起痕现象主要发生在绝缘材料表面,当材料表面存在污染物(如水、盐雾、尘埃等)并形成导电通路时,施加于材料两端的电压会导致电流通过这些通路流动,即漏电。随着时间的推移,漏电电流产生的热量会加速材料的化学和物理降解,形成更宽的导电通道,这一过程称为“漏电起痕”。若不及时控制,最终可能导致绝缘失效,引发电气火灾或设备损坏。
试验设备
产品名称:漏电起痕试验仪或漏电起痕试验机、耐漏电起痕试验仪、耐电痕化指数测试仪
产品型号:KS-53D、KS-53C、KS-53DH、KS-53CH、KS-53B
电极材料:试验电极-铂金,电极接杆-紫铜
电极尺寸 :(2mm ± 0.1mm)×(5mm ± 0.1mm)×(40mm ± 5mm ),铂电极 5mm或12mm可选,30°±2°斜面;
电极距离: 4.0mm ± 0.1mm ,夹角 60°±5°
电极压力 :1.00N±0.05N
试液电阻 A 液 0.1%NH4Cl,3.95±0.05Ωm, B 液 1.98±0.05Ωm
液滴体积 20 滴为0.380g ~ 0.480g , 50 滴为0.997g ~ 1.147g ( 可微调节 )
液滴高度 35mm ± 5mm ( 可调节 )
液滴时间 30s±0.1s( 优于标准 )数显,可预置调节, 50 滴时间 24.5min±2min
液滴滴数 1 ~ 9999( 数显,可预置 )
试验风速 0.2m /s( 新标准 )
试验电压 100V ~ 600V(25V 分度,可调节 )
电源压降 1.0A ± 0.1A 时不大于±10%
起痕判断 当试验电流达0.50A ±10% 时,系统将在2.00s±10%终止试验
外形尺寸宽X深X高)为1120×520×1270mm
试验标准与方法
漏电起痕试验遵循一系列国际标准,如IEC 60112《固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法》、ASTM D3638《绝缘材料耐电痕化性能的试验方法》等。这些标准详细规定了试验设备、试样制备、电解液选择、试验电压、试验时间等关键参数。
试样制备:通常要求试样尺寸标准化,表面平整无缺陷,且需进行预处理以模拟实际使用状态。
电解液选择:电解液是漏电起痕试验中的关键因素,直接影响试验结果。常用的电解氯化铵(NH₄Cl溶液)和蒸馏水的混合液,其浓度和pH值需根据具体标准设定。
试验电压:施加于试样两端的电压通常为恒定值,但不同标准可能有所不同,一般在几百伏特至几千伏特之间。
试验过程:将试样置于电解液中,施加规定电压,观察并记录试样表面是否出现漏电起痕现象,以及达到特定判定标准(如形成连续导电通道)所需的时间。
电解液特性及其对试验的影响
电解质种类:不同的电解质对绝缘材料的侵蚀作用不同,NaCl溶液因其广泛存在且易于制备,成为最常用的电解液之一。NH₄Cl溶液在某些特定应用中也表现出良好的适用性。
浓度与pH值:电解液的浓度直接影响其导电性和对材料的侵蚀速率。一般而言,浓度越高,导电性越好,但过高的浓度可能加速材料的降解,影响试验结果的准确性。pH值则影响电解液的化学性质,进而影响其与材料的相互作用。
温度:试验过程中电解液的温度也会影响试验结果。较高的温度会加速化学反应,使漏电起痕过程更加迅速,但过高的温度可能导致电解液蒸发,影响试验条件的一致性。
纯净度与稳定性:电解液的纯净度和稳定性对于保证试验结果的重复性至关重要。杂质的存在可能改变电解液的化学性质,影响其对材料的侵蚀作用。
结论
漏电起痕试验是评估电工产品绝缘材料性能的重要手段,其结果的准确性直接依赖于试验条件的严格控制,特别是电解液的选择与配制。通过深入理解漏电起痕的机理、遵循国际标准、合理选择电解液并严格控制试验条件,可以更有效地评估绝缘材料的耐漏电起痕性能,为电气产品的安全设计和质量控制提供有力支持。未来,随着新材料、新技术的不断涌现,漏电起痕试验方法及电解液的研究也将持续深入,以适应电气产品日益提高的安全性和可靠性要求。
来源:涵画教育