機器型號名稱：ZLD-600V型耐電痕測試儀/漏電起痕試驗儀

一、概述：

ZLD-600V耐電痕測試儀/漏電起痕試驗儀是根據GB/T 4207-2012 《固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數和耐電痕化指數的測定方法》（等同IEC 60112）設計和制造的，并符合 ASTMD 3638、DIN 53480 和UL 746A等試驗方法。

600V耐電痕測試儀主要用于評定在潮濕條件下使用的絕緣材料如塑料、層壓制品、澆注材料等（CTI和PTI及其分級）絕緣部件的耐漏電起痕性能。

二、功能特點：

1、由PLC和觸控屏控制，自動化程度高，測量準確。

2、采用德國品牌計量脈沖泵控制滴液，滴液量大小連續可調，控制精度高，滴液量均勻、穩定，盛裝污染液器皿密封，溶液濃度穩定。

3、滴液系統采用聚四氟乙烯等絕緣耐蝕材料，具有長期耐腐蝕性，解決了原有不銹鋼材質滴液電磁閥加工工藝困難、不能長期耐腐蝕、易損、維修不便的難題。

4、控制系統和試驗部分集成為一體，外形尺寸小，節約試驗室空間，整機采用數顯控制，調節、預置方便。滴液裝置支撐架等零部件均由不銹鋼制成，抗銹蝕能力強，試驗箱配以有機玻璃窗口，透明度好，便于試驗觀察。

5、試驗箱內裝有排風管道，大限度地排除放電產生的有害氣體及腐蝕性氣體，以確保操作人員健康和設備安全。

三、主要技術參數：

1、試驗電壓：（25～600）V

2、試驗電壓壓降：≤5%（標準要求10%）

3、試驗終止：50滴或100滴及漏電流≥ 0.5A并維持時間≥ 2s時自動終止

4、液滴量大小：液滴量（20.0～23.0）mm³ 連續可調

5、滴液間隔時間：優于（30±5）s可調

6、滴液高度：（30～40）mm 連續可調

7、試驗溶液：電阻率為395Ω.cm的NH₄CL

8、電極：鉑金材料 電極夾角60℃

9、電極間距：（4.0±0.1）mm 連續可調

10、電極刃口對試樣的壓力：（1.0±0.05）N 可調

11、使用環境溫濕度：（23±2）℃  RH（50±5）%

12、電源：220 V±5%、50Hz、10A

四、結構與組成：

1、本系統由兩部分組成

（1）控制部分。600V耐電痕測試儀控制柜，內裝電氣控制系統，以控制滴液量的大小、滴液間隔時間、試驗電壓值，試驗的啟動、停止，過流的識別和跳閘保護，試驗終止的判斷等。

（2）試驗部分。由精密的脈沖泵控制滴液系統、排風系統及電極系統組成。

五、工作原理簡介：

漏電起痕（Tracking）系指在絕緣物表面有電位差的部位形成碳化導電通路（Track），使之喪失絕緣性能的現象。漏電痕跡的形成與絕緣物表面電場的強弱、電流的大小，以及由它們引起的不同放電狀態和絕緣物表面的濕潤、污損程度等有關。

該儀器在兩電極間對試樣表面施加(100～600)V工頻電壓，以每滴(30±5)s的間隔在離兩電極（30～40）mm的高度下滴污染液，污染液采用每滴體積為(20.0～23.0)mm³、電阻率為(395±5)Ω·cm的NH₄CL試液，電極間的電場在試液作用下，在試樣表面產生火花放電。在試驗方法規定的試液滴數（50或100滴）下，通過施加試驗電壓的高低和電蝕損深度值，來評定固體絕緣材料耐受濕式表面放電的能力，測定其相比漏電起痕指數CTI和耐漏電起痕指數PTI。

六、面板控制功能介紹：

6.1 前面板上裝有下列部件，其功能如下：

（1）觸控屏。用于設置試驗參數，顯示測量值、顯示狀態監控和按鈕操作等功能。

（2）紅色急停按鈕。在緊急情況下按下此按鈕將切斷主回路電壓，此按鈕帶有自鎖功能，按下順時針旋轉可以解鎖。

（3）高壓指示燈。此燈亮時表示已啟動，主回路接通，指示試驗變壓器已有電壓。

（4）電源開關。控制提供給控制部分和高壓試驗部分的電源。

6.2 后面板上裝有下列部件，其功能如下：

（1）220V電源針座（四芯航空針座）。連接電源線，提供控制部分和高壓試驗部分的電源。

（2）接地柱。使控制柜機殼、電源地線、濾波系統與接地系統（大地）相連。

6.3 試驗箱內部裝有下列部件，其功能如下：

（1）滴液量大小調節旋鈕。位于試驗箱前部脈沖泵的后面，調節該旋鈕可改脈沖泵沖程，從而改變每一滴滴液量的大小，程沖的大小出廠時設置為30%左右。

（2）脈沖泵的控制旋鈕旋至External，脈沖比例旋鈕調節至1:1即可。

（3）盛液瓶。位于試驗箱內部，打開試驗箱門可見（方便更換試驗溶液）。吸管連接泵頭正下方吸液閥。

（4）試驗裝置。含滴液固定裝置和試驗電極裝置。

（5）通風孔。位于試驗箱頂部，用以接通風管道，排除有害氣體。

6.4 電極系統

電極系統由電極臂調節機構、電極臂和鉑金電極組成。旋動調節機構上的螺桿可以移動電極臂，以調節電極間距離，移動電極臂上的砝碼可以改變電極對樣品的壓力，采用壓力計測量將壓力控制在1.0±0.05N范圍內，見圖1。壓力校正后將砝碼上的緊固螺釘擰緊，除正常校正外，一般不用動它，電極下面是樣品臺，通過旋轉螺桿可以調節樣品臺的高低，以調節電極臂的水平位置。

圖1  電極壓力調整、測量示意圖

工作時，兩電極間加以規定的試驗電壓。按面板“工作”按鈕將兩電極短路，電極短路時試驗電流為1A。

6.5觸控屏主界面

圖2 觸控屏操作主界面

（1）試驗電壓設置。用于設置試驗的電壓值，小值25V，大值600V，電壓設置增量是25V的整數倍。

（2）滴液間隔設置。用于設置相鄰兩滴液之間的間隔時間，通常設置30s±5s。

（3）過流延時設置。用于設置電流超過保護電流時持續的時間，超過設置時間將自動斷閘。

（4）滴數總數設置。每次試驗設置的滴液數量。

（5）試驗電壓。顯示試驗過程中的實時電壓值。

（6）間隔。顯示試驗過程中相鄰兩滴液之間的間隔計時的實時時間值。

（7）延時。通過試驗的電流大于保護電流值（通常是0.5A）時，指示過流時間，通常設置是2s，超過2s系統自動切斷高壓電源。

（8）滴液計數。試驗過程中記錄已經滴液的數量。

（9）實時電流。顯示的是系統運行的試驗電流值。

（10）短路壓降。兩電極間加以規定的試驗電壓。按面板“工作”按鈕電極短路時的壓降。

（11）狀態監控燈。

啟動：紅色表示合閘，綠色表示分閘；

零位：紅色表示調壓器在下限位，綠色表示不在下限位；

門鎖：紅色表示門是關閉的，綠色表示門是打開的；

升壓：紅色表示步進電機正轉升壓，綠色表示電機不在升壓狀態；

降壓：紅色表示步進電機反轉降壓回零，綠色表示電機不在降壓狀態；

暫停：紅色表示步進電機處在暫停狀態，一般電機在電壓達到設定值或回到零位后會暫停，綠色表示電機在運轉狀態；

過流：試驗過程中，電流超過0.5A且持續超過2s，該指示燈變紅色，指示過流。

上限：紅色表示調壓器到上限位，綠色表示不在上限位；

工作：紅色表示正在進行正常試驗；

短路：紅色表示試驗樣品的兩電極短接，通常用于計量或測試過流電流1A；

急停：紅色表示急停按下，系統鎖住不能啟動，綠色表示急停解鎖狀態。

（12）狀態指示燈。PWR表示觸控屏的電源指示燈，亮表示電源正常；CPU表示觸控屏運轉的狀態，CPU的閃爍頻率表示觸控屏運行程序的多少；COM表示通訊，常亮表示正在和PLC高速通訊。

（13）啟動按鈕。在設置好試驗參數后，按清零按鈕后再按此按鈕可以啟動升壓，開始新的試驗，若試驗中途停止，不按清零按鈕，再次按啟動鈕繼續上次的試驗。

（14）停止按鈕。按此按鈕后PLC將發指令切斷主回路。試驗電壓迅速變為零，各時間繼電器停止工作，試驗停止。

（15）清零按鈕。按此按鈕可將試驗電壓值、試驗電流等清除。

（16）工作按鈕。此按鈕主要用于測量短路壓降。啟動升壓至規定的試驗電壓，按面板“工作”按鈕將自動切換至短路狀態，將兩電極短路，電極短路時正常的試驗電流顯示為1A，壓降小于5%。

（17）設置按鈕。按此按鈕將進入系統設置界面。

6.6觸控屏設置界面

點擊設置按鈕后進入設置界面。

圖3 觸控屏設置界面

1、電流保護選擇功能下拉菜單的功能選項：

（1）試驗狀態：選擇試驗狀態，系統自動設置過流電流值為0.5A。

（2）0.5A校驗：選擇此狀態，測試系統0.5A時是否能準確延時2s跳閘。

 2、泵控制選擇功能下拉菜單的功能選項：試驗校準排氣停止

（1）試驗狀態。泵工作在正常的試驗狀態，升壓至設定電壓間隔進行滴液。

（2）校準狀態。用于泵的滴液校準，當選擇此狀態后無需升壓就可實現泵的間隔滴液，清零后開始記錄滴液數，用稱量法校準泵的流速。

（3）排氣。當泵的吸液管或者出液管中有其他需要排氣時選擇此檔位。

（4）停止。選擇此檔位泵將停止。一般在校準電壓時選擇此檔位。

3、電壓K。用于修正顯示電壓值和計量時標準電壓值之間的差值電壓。具體修正舉例如下：標準分壓器顯示202V，觸控屏顯示200V，顯示值偏小，202÷200=1.01，現有的倍率系數（例如是1.000）×1.01=1.01，將倍率系數1.000修改為1.01即可；再比如標準分壓器顯示196V，觸控屏顯示200V，顯示值偏大，196÷200=0.98，現有的倍率系數K（例如是1.01）×0.980=0.9898，將倍率系數K1.01修改為0.9898即可。

4、電流K。設置方式同AC電壓K。

七、線路聯接：

7.1 地線聯接

1 警告！所有測試儀器必須可靠地連接地線以后方可通電運行。否則將危及安全。

2用多股銅線（裸銅線）將控制柜后的黑色保護零線（地線）接線柱可靠地接至試驗室的保護零線（地線）上。

7.2電源電纜聯接

1 電源電纜的插頭應插到電網的插座上（暫不要插）。插頭及插座均為10A三爪扁孔，該插座的地線應可靠地連接到實驗室的地線上。電源的容量為220V、50Hz、10A，應有相應的短路和過載保護措施。

八、使用步驟：

8.1 準備工作

1、檢查地線是否牢固可靠，按條款7（線路聯接）將所有線路連接好，檢查無誤后，裝好試驗箱內滴液裝置。

2、裝污染液。打開試驗箱門，將試驗用污染液裝入吸液瓶，將吸液閥放置吸液瓶中，改好瓶蓋，瓶蓋剛好與瓶頸口挨著即可，無須壓緊。

3、排氣。旋松脈沖泵泵頭的排氣旋鈕（約2圈），將設置界面內的功能選擇為“排氣”狀態，檢查滴液是否從排氣管排出，待吸液閥和吸液管中的氣體排盡后，旋緊泵頭的排氣旋鈕，觀察滴液管中的排氣情況，待滴液管中的氣體排盡選擇泵在“停止”狀態。

4、裝好電極系統及樣品臺等，撤掉燒杯，放置好樣品，調整好試驗臺高度和電極間距，接好通風管道，關好有機玻璃門。

5、調節試驗電壓。將滴液間隔時間設置為30±5s，設置好試驗電壓值，按清零按鈕后再按啟動按扭，系統自動切換保護電阻，升壓至設定電壓值。

6、試驗電路電流調整。設置好試驗電壓值，等到系統升至試驗電壓值時，如果要測試短路時的電流是否為1A，可直接按操作界面上的“工作/短路”鍵，觀察電流值是否為1A，因出廠時已經調節好保護電阻，第yi次試驗時測試時即可。

7、設置液滴計數。將液滴計數器設置為50（或100）。按清零按鈕將滴液計數顯示清零。

8、試驗啟動。檢查一遍所有設置是否正確，按試驗啟動按鈕，試驗將自動進行。

9、試驗終止。當液滴計數達到50（或100）時，或流經試樣的試驗電流達到0.5A以上并保持2s以上時，試驗自動終止；當試樣著火或熔融或穿透時，應按動試驗終止按鈕，人為終止試驗。

10、一組試驗結束后，調壓器自動歸零，界面“零位”指示燈變紅才能進行換取樣操作。

11、每一試驗點結束后應該清潔好電極，才能按上述步驟重新進行下一步試驗。

12、所有試驗完成后，要及時清洗滴液裝置。可將污染液換成清水，依照試驗前期的排氣方法進行清洗脈沖泵和滴液針頭。

九、操作注意事項：

1、與保護零線（地線）的連接一定要牢靠，保護零線（地線）連接不牢靠嚴禁通電運行。

2、每次試驗前應檢查門開關是否能有效切斷試驗電壓，嚴禁用其它方法短路門開關。

3、必須在確認試驗已終止，試驗電壓指示為零后，才能拉開有機玻璃門，進行試驗箱內操作。

4、試驗人員應熟悉GB 4207-2012試驗方法和本儀器使用說明書。

5、試驗時，試驗人員不得離開工作崗位，要觀察并確保試驗的正常進行。

6、除正常計量檢定外，試驗人員應經常校驗液滴量。在進行調整時，不需要啟動電壓，只需要在設置界面將泵設置為校準即可。

7、吸液瓶的瓶蓋不要擰緊，輕輕放置于瓶頸上即可，壓得太緊易導致壓差而吸不上污染液，瓶蓋太松可能導致污染液揮發，濃度升高，影響試驗結果。

8、每次試驗前若吸液閥或滴液管中進入了氣體（如取瓶加污染液時），需要進行排氣操作，連續試驗時第yi次試驗排氣后，后續試驗不需要排氣。

9、進行短路壓降測試時按住工作按鈕即可，當觀察壓降穩定后立即松開，不可長時間按住短路。

10、試驗時嚴禁打開側門，因內部含有變壓器，以免發生觸電危險。

十、試驗校準：

電壓校準：

1、將泵設置為停止狀態，電流保護設為試驗狀態。

2、將電壓設置為600V（或其他需要校準的電壓值，只能是25V的整數倍）。

3、移出試驗平臺，將兩電極盡可能的隔開，將電壓表的兩個表筆分別接電極兩端，電壓表選擇AC檔，量程選擇750V或者1000V。

4、關上試驗箱門，依次按“清零”、“啟動”按鈕升壓。

5、升至目標電壓值后，記錄觸控屏的顯示值和電壓表的示值。

6、選擇其他電壓點進行校準，若電壓值有線性偏差，請按照6.6第3條進行修正。

1A電流校準：

1、將泵設置為停止狀態，電流保護設為試驗狀態。

2、將電壓設置為600V（或其他需要校準的電壓值，只能是25V的整數倍）。

3、移出試驗平臺，將兩電極盡可能的隔開，拔出試驗箱右側短路棒，將電流表的兩個表筆分別接兩個插孔中，電流表選擇交流A檔。

4、關上試驗箱門，依次按“清零”、“啟動”按鈕升壓。

5、升至目標電壓值后，按“工作”按鈕切換至短路狀態，記錄此時觸控屏的電流顯示值和電流表的示值，此動作要快，不可長時間按壓。

此功能主要是校準在短路狀態時是否按照標準要求將電流值限定在1A以及電流1A的準確度，其次觀察短路壓降。

0.5A電流校準：

1、將泵設置為停止狀態，電流保護設為0.5A狀態。

2、將電壓設置為600V（或其他需要校準的電壓值，只能是25V的整數倍）。

3、移出試驗平臺，將兩電極盡可能的隔開，拔出試驗箱右側短路棒，將電流表的兩個表筆分別接兩個插孔中，電流表選擇交流A檔。

4、關上試驗箱門，依次按“清零”、“啟動”按鈕升壓。

5、電壓上升接近設置電壓值的一半時，電壓升壓速度將放緩，此時觀察觸控屏的電流顯示值和電流表的示值以及2s延時，觀察是否超過0.5A開始延時，低于0.5A延時清零，大于0.5A且持續2s系統自動斷壓。

此功能主要是校準0.5A電流值是否準確以及是否超過0.5A且持續2s系統能自動斷壓。

流速校準：

1、校準前要保證泵的吸液管和排氣管中無氣泡，滴液是正常狀態。

2、將泵設置為“停止”狀態，設置好滴液數X和滴液間隔。

3、將燒杯和電子秤放置在滴液管下方。

4、按“清零”按鈕，將泵狀態設置為“校準”狀態。

5、按電子秤的清零鍵，記錄X滴滴液的重量，按照1g=1ml計算。

6、計算每一滴的滴液量是否在標準要求的范圍內，如果不在請調節泵的沖程旋鈕，注意幅度不要太大。

7、按照上述步驟重新校準，直至滴液量在標準要求的范圍內。

十一、標準配置：

1、耐電痕測試儀主機 1臺

2、脈沖泵（內置） 1臺

3、滴液裝置 1套

4、（4±0.1）標準電極間距量塊 1個

5、電源電纜 1根

6、鉑金電極 2個

7、試樣臺 1個

8、產品出廠報告 1份

9、使用說明書 1本

10、GB/T 4207-2012標準 1份

11、裝箱單 1份

十二、試驗簡述：

相比電痕化指數：CTI（comparative tracking index）

材料表面能經受住50滴電解液而沒有形成電痕化的電壓值，以伏特表示。CTI500定義（指材料表面經受500V，50滴電解液，以及經受475V，100滴電解液聯合作用下沒有形成電痕化），CTI電壓值是未知的，試驗結果為CTIXXX。

例如1：試品經受600V 50滴電解液聯合作用5個樣品都通過了，經受575V 100滴電解液聯合作用5個樣品也都通過了，可以表示為CTI600(575)，簡寫為CTI600。

例如2：試品經受600V 50滴電解液聯合作用5個樣品都通過了，經受575V 100滴電解液聯合作用，5個樣品只要有一個不通過，就要降低一級做，即550V來做，如果550V 100滴都通過了，那么表示為CTI600（550），不可簡寫。

耐電痕化指數：PTI（proof tracking index）

材料表面能經受住50滴電解液而沒有出現電痕化的耐電壓值，以伏特表示。PTI500定義（指材料表面經受500V，50滴電解液聯合作用下沒有出現電痕化），PTI電壓值是可知的，試驗結果為PTIXXX通過/不通過。

PTI與CTI的不同之處在于：CTI改變施加的電壓，求得材料的大耐壓值，從而決定電痕化指數。而PTI給定試驗電壓，表示該材料是否能耐受住給定的電壓。換言之，假設試驗結果為PTI500，則說明該材料的漏電起痕性能耐受到500V，而且實際中可能比該值還高。另一方面，由于CTI求的是大耐受電壓值，不會具有大于標注值的實力。

試驗方法要點

（1）GB/T 4207-2012《固體絕緣材料耐電痕化指數和相比電痕化指數的測定方法》。本標準與IEC 60112等同。

本方法可測量在電壓達600V時固體絕緣材料在電場作用下表面暴露于含雜質的水作用時的相對電痕化性能。

（2）試驗電極

電極為2mm×5mm的兩個矩形鉑電極，電極的一端邊緣切成30°角的斜面。

圖4  電極尺寸            圖5  電極配置

（3）試驗溶液

優選選用溶液A，如用溶液B，應在CTI或PTI后加“M”。例如CTI250M。

試驗步驟簡述

（1）CTI的測定

調節電壓到一個預先選擇好的值進行試驗（一般可選取300V），直到試樣經受住50滴溶液或試樣發生破壞為止。接著在其他試驗點上施加更高或更低的電壓再做試驗（電壓是25V的倍數），直到在五個不同試驗點上對50滴溶液不發生破壞的gao的電壓值，則這個gao電壓值即CTI。同時還需將這個gao電壓值降低25V，做100滴的五個試驗點是通過或不通過，如果不通過，繼續降低電壓（25V的倍數）直至通過的gao電壓值。

GB/T 4207-2012前版本(GB/T 4207-2003)要求50滴大耐電壓測量在任何100滴測量之前。考慮到首先測定100滴大耐壓可減少試驗時間，因此新標準推薦先測100滴后再測50滴。

（2）PTI試驗

在一個規定的試驗電壓下進行試驗，五個試驗點都應能經受住50滴溶液而不發生破壞，為合格。

影響因素

（1）試樣表面狀態

試樣表面應清潔，無灰塵、臟物、指印、油脂或其他影響結果的污物。表面污染極易使電極間的試樣產生電痕，因此，試驗前應對試樣表面進行清潔處理。

（2）試驗點間距選擇

如果在同一片試樣上做多點試驗，應注意試驗點之間要有足夠的距離，間距的大小應選擇在前一次試驗后飛濺出的污物的部分以外，否則使結果發生偏差。

（3）環境條件的影響

除保持溫度（23±2）℃條件下試驗外，箱體內試樣表面附近空氣流動為盡可能符合標準規定小于0.2m/s。空氣流動大會導致液滴落點的偏離及加速電解質蒸發，這是試驗所不允許的。

其他事項

（1）設備設置滴液滴數，為什么有的設備設置是51滴或者101滴，GB/T4207-2012規定溶液滴落時間間隔為30s±5s，說明試樣表面試驗作用時間為30s±5s，因此為了保證第50滴滴液滿足試驗持續時間，因此有些設備需要設置第51滴，第51滴落下后試驗立即停止。同理設置101滴也是一樣的。

（2）對于試樣厚度比較薄的材料，比如復合材料，需要疊層厚度約3mm做試驗，如果試樣表面施加電壓逐步增大，試樣表面未出現電痕化，試樣表面只是蝕損燒穿，這種情況需要在第二層/片試樣下加銅片/鐵片，以燒穿兩層試樣為判斷試驗終點，并且在報告中備注。