GBT 1411-2002干固體絕緣材料耐高電壓、
小電流電弧放電的試驗
相關(guān)產(chǎn)品：
LDH-20KV耐電弧試驗儀（高電壓小電流試驗儀）
LDH-50KV耐電弧試驗機（高電壓小電流試驗儀）
一、耐電弧試驗儀 高電壓小電流設(shè)備范圍
本標準敘述的試驗方法能夠提供同類絕緣材料當其被暴露于高電壓、小電流電弧放電時，它們之間耐受發(fā)生在緊靠表面損壞情況的初步差異。
電弧放電引起局部熱的和化學(xué)的分解與腐蝕并終在絕緣材料上形成導(dǎo)電通道。試驗條件的嚴酷程度是逐漸增加的：開始幾個階段，小電流電弧放電反復(fù)中斷，而到了后來幾個階段，電弧電流逐級增大。
由于本試驗方法操作方便和試驗所需要的時間短，因此，它適用于材料初步篩選、檢查材料組分變化的影響和質(zhì)量控制檢驗。
過去使用本試驗方法的經(jīng)驗表明，熱固性材料試驗結(jié)果的再現(xiàn)性是可以接受的。而對熱塑性材料，一些實驗室報告表明，其試驗結(jié)果出現(xiàn)不能接受的大的偏差，這就導(dǎo)致本推薦方法不能應(yīng)用于熱塑性材料的試驗。
注：正試圖在試驗過程中通過控制電極壓力和穿入材料的深度，以減小熱塑性材料試驗結(jié)果的分散性。不采取這種控制電極的措施而就對許多熱塑性材料進行試驗，這樣的試驗可能沒太大意義。
通常，不允許只根據(jù)本試驗方法就對一些材料的相對耐電弧等級作出結(jié)論，因為這些材料可能受制于其他類型的電弧作用。
材料的相對耐電弧等級可能與那些由潮濕耐漏電起痕試驗（例如IEC 60112，IEC 60587及IEC 61302）獲得的等級不同，也與材料在實際使用中的工作狀況不同，因為在這些場合中，材料承受電弧放電的強度、重復(fù)頻率以及時間等的差別很大。
二、耐電弧試驗儀 高電壓小電流設(shè)備規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本標準。
IEC 60112：1979固體絕緣材料在潮濕條件下相比漏電起痕指數(shù)和耐漏電起痕指數(shù)的測定方法
IEC 60212：1971固體電氣絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標準條件
IEC 60587：1984評定在嚴酷環(huán)境條件下使用的電氣絕緣材料耐漏電起痕和蝕損的試驗方法
IEC 61302：1995電氣絕緣材料評定耐漏電起痕和蝕損的方法旋轉(zhuǎn)輪沉浸試驗
三、定義
下列定義適用于本標準。
3.1
失效failure
當被試材料內(nèi)形成導(dǎo)電通道時，認為材料已經(jīng)失效。如果電弧引起某一材料燃燒和當電弧被切斷后材料還繼續(xù)燃燒，則也認為材料已經(jīng)失效。
注1：當電弧放電因深入材料內(nèi)部而消失時，回路電流通常會發(fā)生變化且聲音發(fā)生明顯改變。
注2：對某些材料，在電極間電弧全部熄滅前，在相當長的時間范圍內(nèi)，朝失效發(fā)展的趨勢增加，僅當所有電弧已熄滅才發(fā)生失效。
注3：對某些材料，在電弧已經(jīng)熄滅之后，在靠近電極處可能觀察到持續(xù)的火花。不應(yīng)該把這種火花視為屬于電弧部分。
注4：如果在電弧中斷期間材料繼續(xù)燃燒，則材料的這種伴隨電弧而發(fā)生的燃燒，只能視為失效。在其他情況下，繼續(xù)試驗下去直至形成導(dǎo)電通道。
注5：即使材料以后又恢復(fù)電弧放電，仍然以整個電弧的次熄滅為失效。
3.2
耐電弧 arc resistance
從試驗開始直至試樣失效的總時間，秒。
四、設(shè)備
4.1試驗回路
試驗設(shè)備電氣回路的主要部件如圖1所示。
注：次級回路接線雜散電容應(yīng)小于40pF。大的雜散電容可能會干擾電弧的形狀并影響試驗結(jié)果。
4.1.1變壓器，TV
該變壓器的額定次級電壓（開路）為15kV，額定次級電流（短路）為60mA，線路頻率為48Hz~62Hz。
4.1.2可變比自耦變壓器，TC
額定容量為1kVA且與線路電壓匹配。
注：推薦初級電壓電源變化保持±2%。
4.1.3電壓表，VL
AC電壓表，其準確度為±0.5%，能讀出電源電壓的
%。
4.1.4毫安表，A
一種的有效值a.c.毫安表，能讀出10mA~40mA，準確度為±5%。由于該毫安表僅當進行設(shè)定或改變回路時才用到它，因此，不用時可通過一個旁路開關(guān)使其短路。
注：盡管已經(jīng)采取措施抑制電弧電流的射頻分量，但當試驗設(shè)備進行次組裝時，可能還是需要檢查射頻分量是否存在。的做法是應(yīng)用一個合適的熱電偶射頻（r.f.）型毫安表暫時與該毫安表串聯(lián)起來。
4.1.5電流控制電阻器，R10，R20，R30及R40
需要四個電阻器與變壓器TV的初級串聯(lián)。這些電阻器必須在一定范圍內(nèi)可調(diào)，以便在校正過程允許對電流進行準確設(shè)定。R10總是接在回路中以便提供10mA電流。
4.1.6抑制電阻器，R3
額定電阻為15kΩ±1.5kΩ并至少24W。該電阻器與電感（見4.1.7）一起用作抑制電弧電路中的寄生高頻。
4.1.7空芯電感器，X3，1.2H～1.5H
注：用單個線圈構(gòu)成的這種電感器是不實用的，令人滿意的電感器是將導(dǎo)線繞在直徑約12.7mm和內(nèi)長15.9mm的絕緣非金屬芯子上的8個3000匝~5000匝的線圈串聯(lián)而成。
4.1.8斷電器，B
由電機驅(qū)動或電子儀器操作的斷續(xù)器是用作按表1的預(yù)定程序進行切斷和接通初級回路，以便獲得該試驗的三個較低階段所需要的周期。斷續(xù)器的準確度為±0.008s。
4.1.9計時器，TT
秒表或電動計時器，準確至±1s。
4.1.10接觸器，CS
當罩在電極裝置上的通風(fēng)防護罩降至設(shè)定位置時，該通風(fēng)防護罩觸動常開（NO）微型開關(guān)，而微型開關(guān)又使接觸器CS動作并將變壓器TV與回路接通，使得高壓HV施加于電極上。當通風(fēng)防護罩升起時，變壓器斷開，操作者得到保護。
4.2電極和電極裝置
4.2.1電極
電極由直徑2.4mm±0.05mm無裂紋、凹痕或粗糙疵點的鎢棒制成?；顒与姌O長至少20mm。推薦將這個活動電極固定于把柄上，使得在削尖后的電極能準確定位。該電極應(yīng)經(jīng)研磨拋光，以形成與軸線夾角為30°±1°的平橢圓面。圖2展示出固定于合適把柄上的電極的一個實例。
注1：已發(fā)現(xiàn)鎢焊條是適用于這種電極的。
注2：在削尖過程中，采用鋼制夾緊裝置夾持電極，有助于保證將尖頭電極加工成所要求的幾何形狀。
4.2.2電極裝置
該裝置提供了一種夾持電極和試樣的方法，使得電弧按正確的角度施加于試樣的上部表面。該裝置應(yīng)這樣構(gòu)成，使得每一個試樣上部表面在每一次試驗時都處在同一高度上。應(yīng)調(diào)節(jié)每一電極，使得它以0.5N±0.05N的力無約束地靜置于試樣上。不應(yīng)對試樣進行抽風(fēng)，只有當試驗過程中試樣釋放出煙霧或氣體時，才允許把這些燃燒產(chǎn)物排放掉。
兩個電極應(yīng)該這樣定位，使得當這兩個電極靜置于試樣上時，它們是處在同一個垂直面內(nèi)且它們與水平方向傾斜35°±1°（這樣，兩電極軸間夾角為110°±2°），如圖3所示。橢圓表面的短軸應(yīng)成水平，兩間隔調(diào)節(jié)到6.35mm±0.1mm。
從略高于試樣的平面位置，應(yīng)提供觀察電弧的清晰視域。
注：對氣流的要求，正在考慮之中。
4.2.3清洗和削尖電極
4.2.3.1清洗電極
a）每一次試驗后，應(yīng)該用不起毛的實驗室用的紙巾蘸以丙酮或乙醇之類溶劑清洗電極，再用去離子水擦洗電極，然后用干凈的、干的不起毛的紙巾將其擦干。
b）如果經(jīng)過上述清洗后還有過量燃燒產(chǎn)物殘留在電極上，那么，已經(jīng)證明，施加一次約1min、40mA連續(xù)電?。ㄔ谠恢蒙蠠o試樣）對清除殘留物是有效的。
4.2.3.2削尖電極
當在放大15倍下觀察電極時，電極應(yīng)保持原始橢圓面狀態(tài)且無毛刺或粗糙邊緣。
如果不符合上述要求，則應(yīng)削尖電極。
4.3試驗箱
為防止通風(fēng)，試驗箱應(yīng)是不通風(fēng)的密閉箱，其尺寸不小于300mm×150mm×100mm。
4.4校準
4.4.1開路工作電壓
開路狀況下，將電壓調(diào)節(jié)至12.5kV。根據(jù)開路的初級電壓對次級電壓的比，用電壓表VL測量該電壓。
4.4.2次級電流的調(diào)節(jié)
將兩個電極按準確間隔距離置于陶瓷塊上，在關(guān)閉通風(fēng)防護罩情況下，給設(shè)備施加電壓并用可變電阻器R10，R20，R30及R40調(diào)節(jié)電流。
