GB/T1411-2002薄膜耐電弧試驗儀

一、主要適用范圍及功能：

    GB/T1411-2002薄膜耐電弧試驗儀是適合GB/T1411-2002《固體電工絕緣材料高壓小電流間歇耐電弧試驗方法》、IPC650、IEC 61621、ASTMD495標準，并適合JEC 149、UL 746A等試驗方法。GB/T1411-2002薄膜耐電弧試驗儀應用于電機、電器和家用電器等行業的電工用塑料、樹脂膠和絕緣漆等絕緣材料的耐電弧性能評定主要適用于固體絕緣材料如：塑料、薄膜、樹脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣油、絕緣漆、紙板等介質的耐電弧性能測試；

二、試驗過程描述：

三、主要技術要求：
1、輸入電壓：交流 220 V

2、輸出電壓：交流 0--20 KV ;
3、電器容量：2 KVA
4、試驗方式：間歇電弧，連續電弧
5、試驗電流：10MA-20MA-30MA-40MA可選
6、試驗電壓控制誤差： 優于2％
7、電弧通斷時間誤差： <5ms
8、試驗電壓連續可調： 0--20 KV

9、電流控制精度：優于±10%

10、電流測試精度：優于±1.5%

11、電流對試驗壓力：0.5±0.05N
12、電極規格： 不銹鋼板狀電極 25.4mm*12.7mm*0.15mm

               鎢鋼電極 ￠2.4mm*70mm
               電極配置角110度
               電極重量：50G

13、電極距離：6.35±0.1mm(可調)

14、安全防護措施：

          （1）超壓保護
          （2）過流保護 
          （3）短路保護
          （4）安全門開啟保護
          （5）軟件誤操作保護

四、主要配置：
1、試驗主機一臺
2、2萬伏高壓發生器一臺
3、試驗電極:兩套
4、放電棒一只（樹脂式）

5、產品使用說明書一份
6、合格證一份

GB/T1411-2002 干固體絕緣材料 耐高電壓、小電流電弧放電的試驗

前言

本標準等同采用IEC61621:1997《干固體絕緣材料耐高電壓、小電流電弧放電的試驗》(英文版).

為便于使用,本標準做了下列編輯性修改:

a)“木國際標準"一詞改為“本標準";

b)用小數點“."代替作為小數點的逗號“,";

c)刪除國際標準的目次、前言，

d)因國際標準印刷錯誤,現將圖1中的 R。和 t。改為R,和t。,7.3中的3.2改為3.1.

本標準代替GB/T 1411-1978《固體電工絕緣材料商電壓小電流間歇耐電弧試驗方法》。

本標準與GB/T 1411-1978的主要技術差異:

a)將GB/T 1411-1978中電弧程序的一階段1/4通、7/4斷，修改為1/8通、7/8斷。

b)將GB/T 1411-1978中電極尺寸和重量分別由原來的p2.5mm修改為f2.4 mm±0.05 mm 和

0.5 N±0.05 N。

e)將GB/T 1411-1978中電極間距離6.0mm±0.1 mm修改為6. 35 mm±0.1 mm。

d) GB/T 1411-1978中規定在每種材料的試樣上做10次試驗,并取平均值作為試驗結果,并規定

了數據處理方法。本標準修改為至少做5次試驗,并報告中值、最小值和大值。

本標準由中國電器工業協會提出。

本標準由全國絕緣材料標準化技術委員會歸口。

本標準起草單位:桂林電器科學研究所。

本標準主要起草人:韋珺、谷曉麗、張期平。

干固體絕緣材料耐高電壓、小電流電弧放電的試驗

1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的分解與腐蝕并最終在絕緣材料上形成導電通道。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

化的影響和質量控制檢驗。

過去使用本試驗方法的經驗表明,熱固性材料試驗結果的再現性是可以接受的。而對熱塑性材料，

一些實驗室報告表明,其試驗結果出現不能接受的大的偏差,這就導致本推薦方法不能應用于熱塑性材

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果的分散性，不采取這種

控制電極的措施而就對許多熱型性材料進行試驗,這樣的試驗可能沒太大意義。

通常,不允許只根據本試驗方法就對一些材料的相對耐電弧等級作出結論,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,重復頻率以及時間等的差別很大，

2規范性引用文件

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(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。

IEC 60112:1979

固體絕緣材料在潮濕條件下相比漏電起痕指數和耐漏電起痕指數的測定方法

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

1EC 60587:1984

評定在嚴酷環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輪沉浸試驗

3定義

下列定義適用于本標準。

3.1

失效failure

當被試材料內形成導電通道時,認為材料已經失效。如果電弧引起某一材料燃燒和當電弧被切斷后

材料還繼續燃燒,則也認為材料已經失效。

注1:當電弧放電因深入材料內部而消失時,同路電流通常會發生變化且聲音發生明顯改變。

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,朝失效發展的趨勢增加,僅當所有電弧已想

滅才發生失效。

注3:對某些材料,在電弧已經熄滅之后,在靠近電極處可能觀察到持續的火花。不應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燃燒,則材料的這種伴隨電弧而發生的燃燒,只能視為失效。在其他情況下,繼

續試驗下去直至形成導電酒道。

注 5;即使材料以后又恢復電弧放電,仍然以整個電弧的一次熄滅為失效。

3.2

耐電弧are resistance

從試驗開始直至試樣失效的總時間,秒。

4設備

4.1試驗回路

試驗設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鄰應小于40pF。大的雜散電容可能會干擾電弧的形狀并影響試驗結果。

4.1.1變壓器,T.

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48 Hz~

62 Hz。

4.1.2可變比自耦變壓器,Te

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士2%。

4.1.3電壓表,VL

AC電壓表,其準確度為士0.5%，能讀出電源電壓的塌%。

4.1.4毫安表,A

一種精確的有效值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使其短路。

注:盡管已經采取措施抑制電弧電流的射頻分量,但當試驗設備進行一次組裝時,可能還是需要檢查射頻分量是

否存在。好的做法是應用一個合適的熱電偶射頻(r.f.)型亳安表暫時與該毫安表串聯起來。

4.1.5電流控制電阻器,RR?，R」及R0

需要四個電阻器與變壓器T,的初級串聯。這些電阻器必須在一定范圍內可調,以便在校正過程允

許對電流進行準確設定。Rte總是接在回路中以便提供10mA電流，

4.1.6抑制電阻器,R3

額定電限為15 kΩ±1.5 kΩ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,X,，1.2 H~1.5H

注:用單個線圈構成的這種電感器是不實用的,令人滿意的電感器是將導線繞在直徑約12.7mm和內長15.9mm

的絕緣非金屑芯子上的8個3000匝~5000匝的線圈串聯而成，

4.1.8斷電器,B

由電機驅動或電子儀器操作的斷續器是用作按表1的預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。斷續器的準確度為士0.008s。

4.1.9計時器,TT

秒表或電動計時器,準確至士1s。

4.1.10接觸器,C.

當罩在電極裝置上的通風防護罩降至設定位置時,該通風防護罩觸動常開(NO)微型開關,而微型

開關又使接觸器C。動作并將變壓器T,與回路接通,使得高壓HV施加于電極上。當通風防護罩升起

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2.4 mm±0.05 mm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。該電極應經研磨拋光,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:已發現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。該裝置應這樣構成,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。應調節每一電極,使得它以0.5N±0.05N的力無約束地靜置于試樣上.不應對試樣進行抽風,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物排放掉。

兩個電極應該這樣定位,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且它們與水平方向傾斜35*士1"(這樣,兩電極軸間夾角為110“±2°),如圖3所示。橢圓表面的短軸應成水平,兩間隔調節到6.35 mm士0.1mm.從略高于試樣的平面位置,應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，然后用丁凈的、干的不起乇的紙巾將其擦干。

b)如果經過上述清洗后還有過量燃燒產物殘留在電極上,那么,已經證明,施加一次約1min、40mA連續電弧(在原位置上無試樣)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,電極應保持原始橢圓面狀態且無毛刺或粗糙邊緣。

如果不符合上述要求,則應削尖電極。

4.3試驗箱

為防止通風,試驗箱應是不通風的密閉箱,其尺寸不小于300 mmX150 mmX100 mm。

4.4校準

4.4.1開路工作電壓

開路狀況下,將電壓調節至12.5kV。根據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次級電流的調節

將兩個電極按準確間隔距離置于陶瓷塊上,在關閉通風防護翠情況下,給設備施加電壓并用可變電阻器R,R?。R?及R?調節電流。

5試樣

5.1對材料作正規比較時,應在每一材料的試樣上至少做5次試驗。

5.2試樣厚度應是3mm+81mm。應用其他厚度時應予以報告。

5.3 每一試樣應具有必要的尺寸,使試驗在平坦表面上進行并可使電極裝既應距試樣邊緣不少于6 mm,又應距先前試驗過的地方不少于12mm。試驗薄的材料時,要預先把它們緊緊地夾在一起,使形成的試樣厚度盡可能接近推薦的厚度。

5.4當試驗模塑部件時,應施加電弧于被認為有意義的位置。部件的比較試驗,應在類似的位置進行。

5.5試驗前應使用合適的方法去除粉塵、濕氣和指印等。

瞥告;該清除程序可能對材料有影響，

6條件處理

除另有規定外,試樣應在23℃士2℃、50%±5%相對濕度(按IEC60212中的標準大氣B)標準大氣中至少暴露 24 h。

7程序

7.1測定耐電弧時,置試樣于電極裝置內并調節電極間距至6.35mm±0.1mm。

7.2接通試驗回路并觀察起始電弧、漏電起痕進展和被試材料的任何奇特現象。如果任何試驗階段的一次試驗進展正常,則隨后的試驗就不必再仔細觀察。

警告:在觀察電弧過程中,操作者要配戴防紫外線眼鏡或應用紫外線遮護板。

觀察起始電弧以便確定它是否仍然保持平的且緊靠試樣表面。如果電弧頂部處于試樣表面上方約2mm 或者電弧爬向電極上方而不再保持在電極處或者發生不規則的閃爍,則表明回路常數不正確或者材料正在以極大速率釋放出氣體產物。

7.3每次1min試驗結束時,電弧嚴酷程度將按表1所示順序增加,直至按3.1定義發生失效。失效時,應立即切斷電弧電流并停止記時。記錄5次試驗的每一次到達失效的時間(s)。

8結果

8.1本試驗的結果是以秒表示的失效時間.

注;許多材料常常是在嚴酷程度發生變化后的開頭幾秒內失去抵抗能力的。當對材料的耐電弧作比較時,兩者差異處于兩個階段交替的那幾秒要比處于單個階段內所經過的相同的那幾秒時間重要的多。因此,耐電弧在178s與182s之間和耐電弧在174s與178s之間兩者存在著很大的差異。

8.2 已經觀察到的四種通常失效類型

8.2.1由于許多無機電介質變成白熱狀態,致使它們變成能夠導電。然而,當冷卻時,它們又恢復到其原先絕緣狀態。

8.2.2某些有機復合物突然發生火焰,但在材料內不形成明顯的導電通道.

8.2.3另外一些材料可見到因漏電起痕而導致失效,即當電弧消失時,在電極間形成一條細金屬絲似的線。

8.2.4第四種類型是表面發生碳化直至出現足夠的碳而形成導電。

9報告

試驗報告應包括下述內容:

9.1 被試材料的鑒別和被試的厚度，

9.2試驗前的清洗和條件處理的細節。

9.3耐電弧時間的中值、最小值和大值。

9.4觀察到的特殊現象,例如,燃燒和軟化。