桌上型耐电弧试验仪

ZDH-20kV桌上型耐电弧试验仪技术参数

GB1411   ZDH-20kV桌上型耐电弧试验仪 标准介绍

三、定义

下列定义适用于本标准。

3.1

失效failure

当被试材料内形成导电通道时，认为材料已经失效。如果电弧引起某一材料燃烧和当电弧被切断后材料还继续燃烧，则也认为材料已经失效。

注1：当电弧放电因深入材料内部而消失时，回路电流通常会发生变化且声音发生明显改变。

注2：对某些材料，在电极间电弧全部熄灭前，在相当长的时间范围内，朝失效发展的趋势增加，仅当所有电弧已熄灭才发生失效。

注3：对某些材料，在电弧已经熄灭之后，在靠近电极处可能观察到持续的火花。不应该把这种火花视为属于电弧部分。

注4：如果在电弧中断期间材料继续燃烧，则材料的这种伴随电弧而发生的燃烧，只能视为失效。在其他情况下，继续试验下去直至形成导电通道。

注5：即使材料以后又恢复电弧放电，仍然以整个电弧的第一次熄灭为失效。

3.2

耐电弧 arc resistance

从试验开始直至试样失效的总时间，秒。

四、设备

4.1试验回路

试验设备电气回路的主要部件如图1所示。

注：次级回路接线杂散电容应小于40pF。大的杂散电容可能会干扰电弧的形状并影响试验结果。

4.1.1变压器，T_V

该变压器的额定次级电压（开路）为15kV，额定次级电流（短路）为60mA，线路频率为48Hz~62Hz。

4.1.2可变比自耦变压器，T_C

额定容量为1kVA且与线路电压匹配。

注：推荐初级电压电源变化保持±2%。

4.1.3电压表，VL

AC电压表，其准确度为±0.5%，能读出电源电压的%。

4.1.4毫安表，A

一种精确的有效值a.c.毫安表，能读出10mA~40mA，准确度为±5%。由于该毫安表仅当进行设定或改变回路时才用到它，因此，不用时可通过一个旁路开关使其短路。

注：尽管已经采取措施抑制电弧电流的射频分量，但当试验设备进行第一次组装时，可能还是需要检查射频分量是否存在。做法是应用一个合适的热电偶射频（r.f.）型毫安表暂时与该毫安表串联起来。

4.1.5电流控制电阻器，R₁₀，R₂₀，R₃₀及R₄₀

需要四个电阻器与变压器T_V的初级串联。这些电阻器必须在一定范围内可调，以便在校正过程允许对电流进行准确设定。R₁₀总是接在回路中以便提供10mA电流。

4.1.6抑制电阻器，R₃

额定电阻为15kΩ±1.5kΩ并至少24W。该电阻器与电感（见4.1.7）一起用作抑制电弧电路中的寄生高频。

4.1.7空芯电感器，X₃，1.2H～1.5H

注：用单个线圈构成的这种电感器是不实用的，令人满意的电感器是将导线绕在直径约12.7mm和内长15.9mm的绝缘非金属芯子上的8个3000匝~5000匝的线圈串联而成。

4.1.8断电器，B

由电机驱动或电子仪器操作的断续器是用作按表1的预定程序进行切断和接通初级回路，以便获得该试验的三个较低阶段所需要的周期。断续器的准确度为±0.008s。

4.1.9计时器，TT

秒表或电动计时器，准确至±1s。

4.1.10接触器，C_S

当罩在电极装置上的通风防护罩降至设定位置时，该通风防护罩触动常开（NO）微型开关，而微型开关又使接触器C_S动作并将变压器T_V与回路接通，使得高压HV施加于电极上。当通风防护罩升起时，变压器断开，操作者得到保护。

4.2电极和电极装置

4.2.1电极

电极由直径2.4mm±0.05mm无裂纹、凹痕或粗糙疵点的钨棒制成。活动电极长至少20mm。推荐将这个活动电极固定于把柄上，使得在削尖后的电极能准确定位。该电极应经研磨抛光，以形成与轴线夹角为30°±1°的平椭圆面。图2展示出固定于合适把柄上的电极的一个实例。

注1：已发现钨焊条是适用于这种电极的。

注2：在削尖过程中，采用钢制夹紧装置夹持电极，有助于保证将尖头电极加工成所要求的几何形状。

4.2.2电极装置

该装置提供了一种夹持电极和试样的方法，使得电弧按正确的角度施加于试样的上部表面。该装置应这样构成，使得每一个试样上部表面在每一次试验时都处在同一高度上。应调节每一电极，使得它以0.5N±0.05N的力无约束地静置于试样上。不应对试样进行抽风，只有当试验过程中试样释放出烟雾或气体时，才允许把这些燃烧产物排放掉。

两个电极应该这样定位，使得当这两个电极静置于试样上时，它们是处在同一个垂直面内且它们与水平方向倾斜35°±1°（这样，两电极轴间夹角为110°±2°），如图3所示。椭圆表面的短轴应成水平，两间隔调节到6.35mm±0.1mm。

从略高于试样的平面位置，应提供观察电弧的清晰视域。

注：对气流的要求，正在考虑之中。

4.2.3清洗和削尖电极

4.2.3.1清洗电极

a）每一次试验后，应该用不起毛的实验室用的纸巾蘸以丙酮或乙醇之类溶剂清洗电极，再用去离子水擦洗电极，然后用干净的、干的不起毛的纸巾将其擦干。

b）如果经过上述清洗后还有过量燃烧产物残留在电极上，那么，已经证明，施加一次约1min、40mA连续电弧（在原位置上无试样）对清除残留物是有效的。

4.2.3.2削尖电极

当在放大15倍下观察电极时，电极应保持原始椭圆面状态且无毛刺或粗糙边缘。

如果不符合上述要求，则应削尖电极。

4.3试验箱

为防止通风，试验箱应是不通风的密闭箱，其尺寸不小于300mm×150mm×100mm。

4.4校准

4.4.1开路工作电压

开路状况下，将电压调节至12.5kV。根据开路的初级电压对次级电压的比，用电压表V_L测量该电压。

4.4.2次级电流的调节

将两个电极按准确间隔距离置于陶瓷块上，在关闭通风防护罩情况下，给设备施加电压并用可变电阻器R₁₀，R₂₀，R₃₀及R₄₀调节电流。

五、试样

5.1对材料作正规比较时，应在每一材料的试样上至少做5次试验。

5.2试样厚度应是3mmmm。应用其他厚度时应予以报告。

5.3每一试样应具有必要的尺寸，使试验在平坦表面上进行并可使电极装置既应距试样边缘不少于6mm，又应距先前试验过的地方不少于12mm。试验薄的材料时，要预先把它们紧紧地夹在一起，使形

成的试样厚度尽可能接近推荐的厚度。

5.4当试验模塑部件时，应施加电弧于被认为最有意义的位置。部件的比较试验，应在类似的位置进行。

5.5试验前应使用合适的方法去除粉尘、湿气和指印等。

警告：该清除程序可能对材料有影响。

六、条件处理

除另有规定外，试样应在23℃±2℃、50%±5%相对湿度（按IEC 60212中的标准大气B）标准大气中至少暴露24h。

七、程序

7.1测定耐电弧时，置试样于电极装置内并调节电极间距至6.35mm±0.1mm。

7.2接通试验回路并观察起始电弧、漏电起痕进展和被试材料的任何奇特现象。如果任何试验阶段的第一次试验进展正常，则随后的试验就不必再仔细观察。

警告：在观察电弧过程中，操作者要配戴防紫外线眼镜或应用紫外线遮护板。

观察起始电弧以便确定它是否仍然保持平的且紧靠试样表面。如果电弧顶部处于试样表面上方约2mm或者电弧爬向电极上方而不再保持在电极处或者发生不规则的闪烁，则表明回路常数不正确或者材料正在以极大速率释放出气体产物。

7.3每次1min试验结束时，电弧严酷程度将按表1所示顺序增加，直至按3.1定义发生失效。失效时，应立即切断电弧电流并停止记时。记录5次试验的每一次到达失效的时间（s）。