ZLD-6000V型高壓漏電起痕測試儀

一、簡介

ZLD-6000V型高壓漏電起痕測試儀用于對電工電子產品、家用電器及其材料進行耐電痕化和蝕損的試驗，模擬在工頻（45Hz - 65Hz）下，用液體污染物和斜面試樣，通過耐電痕化和蝕損的測量評定在嚴酷環境條件下使用的電氣絕緣材料的耐電痕化和蝕損等級。

二、相關概念與定義

1、電痕：絕緣材料表面因局部裂變而產生的局部導電通道。

2、電痕化：固體絕緣材料表面因局部區域的放電導致持續劣化并形成導電或部分導電通道（注：電痕化通常是由于表面污染產生的）

3、電蝕損：由于漏電或放電作用而使材料損耗

4、電痕時間：在規定的試驗條件下，形成電痕所需要的時間。

(以上定義來源GB6553-2014嚴酷環境條件下使用的電氣絕緣材料評定耐電痕化和蝕損的試驗方法)

三、試樣
(1)尺寸:平板斜面試樣至少應是50mmx120mm,厚度要求為6mm。可使用其他厚度，但必須在試驗報告中說明。試樣應按圖1所示鉆有裝電極的孔。

圖1帶有固定電極用的孔的試樣
(2) 制備:試樣制備：試樣應用合適溶劑（例如異丙醇）清洗，去除處理后的殘余物，燃用蒸餾水清洗試樣。清洗好的試樣應小心安裝，避免被污染。如果污染液在下圖所示的觀察時間內不能濕潤試樣表面，試樣表面應稍微打磨，具體方法如下：將試樣用金剛砂細砂紙（400目）加去離子水或蒸餾水打磨，直至試樣整個表面濕潤，干燥時呈現均勻無光澤表面，打磨后的試樣應再一次用蒸餾水清洗。在試驗報告中應注明打磨。判斷標準B使用的試樣，應在下電極上方25mm處的兩邊上各作一個參考標記（見上圖1和下圖2）

圖2  試驗裝置原理圖

四、污染液：

除非有另外規定，采用質量分數為0.1%＋0.002%的分析純氯化銨（NH₄Cl）和質量分數為0.02%＋0.002%的異辛基苯氧基聚乙醇的非離子型濕潤劑配以蒸餾水或去離子水。污染液在（23+1）℃時的電阻率應為（3.95+0.05）?.m。污染液存放時間應不超過四周。在每做一組試驗以前均應檢測它的電阻率。用尺寸如圖3的所示的厚度為（0.2+0.02）mm的八層濾紙夾在上電極與試樣之間，儲積污染液。污染液加入濾紙墊中，以使在加電壓前，在上下電極之間形成均勻的液流。

圖3  過濾紙（每個上電極要有8張）

圖4 電極裝置

1----滴液管    2-----上電極  3-----試樣

4-----下電極   5-----絕緣的試樣支架   6-----橫梁

圖5 安裝示意圖

五、試驗前設備相關的準備

5.1滴液管的安裝

每個試樣組的滴液管為2根，一根一端位于試樣上電極上方，另一端與水泵的出口連接；另一根一端與水泵入口連接，另一端置于盛污染液的容器內，該容器應為塑料或玻璃材質（忌金屬材質容器）。

A、將*根滴液管的一頭安裝在橫梁的孔內，上面可用卡子壓住， 橫梁用螺絲固定在立柱上（zui終效果如上圖5），將另外一頭分別連接在對應的水泵上，水泵的序號同試樣組的序號*，從左到右依次是1-5。

B、試驗人員將第二根滴液管另一頭整理齊整放置于裝有污染液的容器內，

5.2初次試驗前校準水泵（設備在出廠前技術人員會做校準，該部分內容客戶了解即可）

A、準備10ML的量筒5或1個（1個時逐一校準水泵即可），分別放置在滴液管下。

B、在觸摸屏“參數設置”界面中，點擊“校準“，分別依次從左到右點擊5個水泵的”排液“按鈕，設備自動排液（設備出廠默認排液速度為5ml/min），一分鐘之后停止。此時觀察量筒內實際排液數據，分別依次點擊”排液“鍵上部位置的數字，將數字修改為實際排液數據，然后點擊”生成“，然后點擊”保存“。此時校準完成。（觸摸屏界面如下圖）

水泵校準界面示意圖

5.3將5個試樣分別如圖4圖5示意示安裝好，將電源負極安裝在圖2所示下電極處（壓緊在固定螺絲下即可），電源正極安裝在圖2所示上電極處（壓緊在兩個固定螺絲任意一個下即可）。

六、試驗程序：
（1）、試驗的準備：除另有規定外，試驗應在環境溫度(23士2)℃下進行，每種材料試驗五個試樣。裝試樣時無光澤的試驗面向下，使之與水平面成45°±2°角，如圖2所示兩電極之間相距(50士0.5) mm。5個試樣可一起或獨立進行試驗（該設備為5個試樣一起試驗款設備）。注:每次試驗都使用新濾紙襯墊（見圖3）。首先將污染液注入濾紙襯墊中，以使濾紙充分濕潤，調節污染液流速并按表1的規定校正流速。至少觀察流動10min，確保污染液在兩電極間的試樣表面上穩定的留下。污染液應從上電極的軸孔處流出而從不從濾紙的旁邊或頂部溢出。

表1

（2）、 施加電壓
方法1:恒定電痕化電壓法。
在污染液以表1規定的流速均勻流下時，合上開關，并將電壓升到2.5 k V,3.5k V或4.5 k V 中一個較為合適的電壓值，并開始記時，應保持電壓恒定6h。
如果還需要在更高或更低的電壓下試驗，則對于每一個優選的試驗電壓再另取一組五個試樣進行試驗。
恒定電痕化電壓為五個試樣經受6h后均無破壞的高電壓。
材 料 按 如下分級:
1A0 或1B0級:
按照判斷標準A或判斷標準B在2.5k V下若任一試樣在6h以內破壞；
1A2.5或1B2.5級：
如果五個試樣均能經受2.5k V電壓6h而且如果在3.5kV下任一試樣在6h以內破壞；
1A3.5 或1B3.5級：
如果五個試樣均能經受3.5kV電壓6h而且如果在4.5kV下任一試樣在6h以內破壞；
IA4.5或1B4.5級：
如果五個試樣均能經受4.5kV電壓6h；
在每種情況下都應報告大蝕損深度
方法2:逐級電痕化電壓法：
選擇一個其值為250V 倍數的起始電壓，從起始算起，使得在第三級電壓之前，不發生判斷標準A(電流超過60 mA)的破壞(可能需要做一次預備性試驗)。在污染液以規定的流速均勻流下時，合上開關并升高電壓到選定的值，保持該電壓1h，以后每小時按250 V逐級增加電壓直至發生按判斷標準A的破壞，并記錄下來。當電壓升高時，污染液流速和串聯電阻器的電阻值也應按表1的規定增加。
逐級電痕化電壓是五個試樣經受Ih后均無破壞的高電壓。
材料按如下分級:
2Ax級，這里x為被試材料耐受的高電壓，用kV表示。
注1：必然會出現顯著的閃爍現象，如果沒有，則應仔細檢查電路、污染液流動情況和污染液電阻率。
閃爍是指施加電壓幾分鐘內，在下電極齒的正上方出現小的黃色到白色(有些材料偶爾出現藍色)的電弧。
盡管在終發生穩定小的光亮“熱點”之前，放電可能從一個齒跳到另一個齒，但這些放電基本上是以連續方式進行。這些 “熱點 ’， 會燒壞試樣表面，且可能終導致電痕化破壞。在兩電極間的試樣表面快速移動的放電可能不會導致電痕化。
顯著的閃爍現象也可用陰極射線示波器觀察。可以從與過電流裝置串聯的電阻器(例如3301Z, 2W )兩端取得信號。
正常的閃爍可以從每半周期的連續、但不均勻和中斷的電源頻率電流波形中觀察到。
注2: 在:電痕到達上電極以前，當60mA電流流經導電的電痕和保留在試樣表面的電解液流時，過電流裝置應動作。
注3: 蝕損深度應在刮去或用其他方法除去分解的絕緣物和碎片后測量。注意不要去掉未受損壞的試驗材料。

TIPS:試驗時間的設置：

以上無論采用恒定電痕化電壓法的方法1還是逐級電痕化電壓法的方法2,對設備的操作流程是一樣的，區分在于試驗時間的設定，方法1為6小時,方法2為1小時。

(4)、終點標準

1、對下列條款所述的試驗設備而言，電痕在下電極起始。可采用兩種判斷標準確定試驗終點。
判斷標準A:
當高壓回路中通過試樣的電流超過60mA時達到了終點。此時過電流裝置切斷電源。
注:該終點判斷標準允許采用自動裝置同時試驗幾個試樣。
判斷標準B:
當電痕達到離下電極25mm處的試樣表面的標記時達到終點(見圖1及圖2)
注1:該終點判斷標準需目測和人工控制。
注2:優先采用判斷標準A。如有關材料規范要求時，可用判斷標準B。

七、試驗步驟

1、進入觸摸屏”數據采集“界面，按下”排液’鍵，5個水泵同時開始運轉，當管路里的空氣全部排出后，再次點擊“排液”，此時“排液”停止（管路為透明，請試驗人員注意觀察）。

2、按下“數據采集”界面上的 “電壓”鍵，旋轉設備控制面板上“電壓”旋鈕，旋轉到需要做的試驗電壓大小的位置，液體流速會根據試驗電壓自動切換。

“數據采集”界面

3、按“啟動”鍵，試驗開始。當任意一個試樣電流超過60毫安的時間持續2秒，試驗會自動結束，觸摸屏內試驗結果部分顯示“失敗”。或者，人為觀察有試樣起火，可以點擊“起火”按鍵，試驗結束，觸摸屏內試驗結果部分顯示“燃燒”。如果在整個設定時間內沒有出現以上兩種情況，時間到設定時間后，試驗自動進行至結束。以上試驗步驟結束后，自動跳出保存界面（如下圖），點擊“試驗名稱”后空白處，填寫相關實驗名稱，點擊后下角“數據保存”，試驗結束。

保存界面

 八、試驗人員須知：

1、如設備試驗調壓調節超過標準量程，設備會發出“滴”的提示音，觸摸屏會自動跳出提示界面，提示電壓超出允許量程，需先調低電壓到量程范圍內，點擊提示界面中“確定”后，才能繼續進行試驗。（界面如下圖）

2、在控制面板設置試驗電壓點擊觸摸屏內開始之后的試驗過程之中，不能再隨意調節試驗電壓。如隨意調節超出一定范圍，觸摸屏將顯示以下界面并停止試驗，需點擊右下角“確定”，重新開始試驗。

九、試驗報告
試驗報告應包括:
（1）被試材料的型號和名稱。
（2）試樣的詳細說明:制備和尺寸，清洗方法和所用的溶劑，試樣表面(如果需要)及預處理，還應報告試樣厚度。
（3）試樣相對于電極的方向(即縱向、橫向、斜向等)。
（4）施加電壓方法及采用的終點判斷標準。
（5）根據方法一和方法二分級。

十、配件清單