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一、概述:
ZDH-20KV耐電弧試驗儀由計算機控制運行,可以顯示當前實驗狀態(tài)及實驗時間,實驗結束后并保存當前實驗數(shù)據(jù),并可打印、標準實驗報告。
ZDH-20KV耐電弧試驗儀是按照應用于電機、電器和家用電器等行業(yè)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,耐電弧試驗儀主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(zhì)的耐電弧性能測試;
滿足標準:GB/T 1411-2002《固體絕緣材料耐高壓低電流電弧放電的試驗》(等同IEC61621-1997)及ASTM D 495等標準的要求設計制造的,并符合IEC 149、UL 746A等試驗方法;
二、功能特點:
1.本機為上下一體結構,下部為操作系統(tǒng),上部為試驗箱。
2.本產(chǎn)品采用智能控制技術,通過選擇程序(IEC或ASTM)可自動進行試驗,并在電腦上顯示試驗過程和結果。
3.安全性能良好,抗干擾能力強,測試精度高。
三、主要技術參數(shù):
1、電弧通斷時間誤差:小于 ±10ms
2、調(diào)壓器容量:2kVA
3、額定試驗電壓:12.5kV
4、試驗電壓精度:±3%
5、電流控制精度:±10% 電流測量精度:1.5%
6、電極對試樣壓力:(0.5±0.05)N
7、電極材料:鎢棒
8、電極距離:(6.35±0.1)mm(IEC)(6.0±0.1)mm(ASTM)
9、使用環(huán)境溫度:(23±2)℃
10、使用環(huán)境濕度:(50±5)%
11、電源:220V±5% 50Hz 10A
12、試驗方法:國標/美標/10 mA 連續(xù)/20 mA 連續(xù)/30 mA連續(xù)/40 mA連續(xù)
13、試驗程序如下:
程序段 | 電弧電流 mA | 電弧通斷時間s | 各程序段持續(xù)時間s | 試驗總時間s | |
IEC 61621 | ASTM D495 | ||||
1 | 10 | 1/8s通 7/8s斷 | 1/4s通 7/4s斷 | 60 | 60 |
2 | 10 | 1/4s通 3/4s斷 | 1/4s通 3/4s斷 | 60 | 120 |
3 | 10 | 1/4s通 1/4s斷 | 1/4s通 1/4s斷 | 60 | 180 |
4 | 10 | 連續(xù)通 | 60 | 240 | |
5 | 20 | 連續(xù)通 | 60 | 300 | |
6 | 30 | 連續(xù)通 | 60 | 360 | |
7 | 40 | 連續(xù)通 | 60 | 420 |
四、配置:
序號 | 名稱 | 數(shù)量 |
01 | 耐電弧試驗儀 | 一臺 |
02 | 電極系統(tǒng) | 一套 |
03 | 電極支座 | 一套 |
04 | 電源電纜 | 一套 |
05 | 接地放電棒 | 一支 |
06 | 電流毫安表 | 一臺 |
07 | 電腦測控軟件 | 一套 |
08 | 試樣架 | 一支 |
09 | 電極距離標準塊 | 2塊 |
10 | 角度標準塊 | 2塊 |
11 | 陶瓷片 | 2片 |
12 | 噴墨打印機 | 1臺 |
13 | 計算機 | 1臺 |
16 | 使用說明書 | 1份 |
17 | 合格證 | 1份 |
GBT 1411-2002干固體絕緣材料耐高電壓、
小電流電弧放電的試驗
一、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的分解與腐蝕并*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(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,其試驗結果出現(xiàn)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。
二、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**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,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(jīng)采取措施抑制電弧電流的射頻分量,但當試驗設備進行**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(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
由電機驅動或電子儀器操作的斷續(xù)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(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尖端能準確定位。該電極尖端應經(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(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(chǎn)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(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。橢圓尖端表面的短軸應成水平,兩尖端間隔調(diào)節(jié)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(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(tài)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(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(diào)節(jié)電流。
五、試樣
5.1對材料作正規(guī)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*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(guī)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(nèi)并調(diào)節(jié)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(xiàn)象。如果任何試驗階段的**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尖端處或者發(fā)生不規(guī)則的閃爍,則表明回路常數(shù)不正確或者材料正在以極大速率釋放出氣體產(chǎn)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(fā)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)。
八、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(fā)生變化后的開頭幾秒內(nèi)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(nèi)所經(jīng)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(jīng)觀察到的四種通常失效類型
8.2.1由于許多無機電介質(zhì)變成白熱狀態(tài),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(tài)。
8.2.2某些有機復合物突然發(fā)生火焰,但在材料內(nèi)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(fā)生碳化直至出現(xiàn)足夠的碳而形成導電。
九、報告
試驗報告應包括下述內(nèi)容:
9.1耐電弧試驗儀(固體絕緣材料)被試材料的鑒別和被試的厚度。
9.2耐電弧試驗儀(固體絕緣材料)試驗前的清洗和條件處理的細節(jié)。
9.3耐電弧試驗儀(固體絕緣材料)耐電弧時間的中值、*小值和**值。
9.4耐電弧試驗儀(固體絕緣材料)觀察到的特殊現(xiàn)象,例 如,燃燒和軟化。
表1 每階段1min的程序
階段 | 電流/mA | 時間周期·/s | 總時間/s |
1/8 | 10 | 1/8通,7/8斷 | 60 |
1/4 | 10 | 1/4通,3/4斷 | 120 |
1/2 | 10 | 1/4通,1/4斷 | 180 |
10 | 10 | 連續(xù) | 240 |
20 | 20 | 連續(xù) | 300 |
30 | 30 | 連續(xù) | 360 |
40 | 40 | 連續(xù) | 420 |
在開頭的三個階段,規(guī)定了中斷電弧,目的是使試驗不如連續(xù)電弧那么嚴酷。電流規(guī)定為10mA,因為電流再小可能會使電弧不穩(wěn)定或閃爍。 |
單位為毫米
1—把柄;
2—電極圖2 安裝在把柄內(nèi)的電極(示例)
單位為毫安
圖3 電極裝置(示例)
暫無數(shù)據(jù)!