ZDH-20kV桌上型耐電弧試驗儀技術參數

GB1411   ZDH-20kV桌上型耐電弧試驗儀 標準介紹

三、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，回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，僅當所有電弧已熄滅才發生失效。

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通道。

注5：即使材料以后又恢復電弧放電，仍然以整個電弧的第一次熄滅為失效。

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容應小于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_V

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，T_C

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，但當試驗設備進行第一次組裝時，可能還是需要檢查射頻分量是否存在。做法是應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T_V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。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的絕緣非金屬芯子上的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±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，C_S

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_S動作并將變壓器T_V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2.4mm±0.05mm無裂紋、凹痕或粗糙疵點的鎢棒制成。活動電極長至少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°±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6.35mm±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，然后用干凈的、干的不起毛的紙巾將其擦干。

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，將電壓調節至12.5kV。根據開路的初級電壓對次級電壓的比，用電壓表V_L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，在關閉通風防護罩情況下，給設備施加電壓并用可變電阻器R₁₀，R₂₀，R₃₀及R₄₀調節電流。

五、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3mmmm。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置既應距試樣邊緣不少于6mm，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最有意義的位置。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。

警告：該清除程序可能對材料有影響。

六、條件處理

除另有規定外，試樣應在23℃±2℃、50%±5%相對濕度（按IEC 60212中的標準大氣B）標準大氣中至少暴露24h。

七、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第一次試驗進展正常，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）。