漏電起痕試驗(yàn)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體絕緣材料在潮濕條件下的相比漏電起痕指數(shù)和耐漏電起痕指數(shù)的測(cè)定方法。當(dāng)電壓施加到放在試樣表面的電極間，電解液以規(guī)定的時(shí)間間隔滴到兩電極間時(shí)，能導(dǎo)致漏電痕跡的形成。引起材料破壞所必須的液滴數(shù)隨電壓的降低而增加，當(dāng)?shù)陀谀骋浑妷簳r(shí)，不形成漏電痕跡。依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，可測(cè)量固體絕緣材料在電場(chǎng)和含雜質(zhì)的水作用時(shí)的相對(duì)耐漏電起痕性。

　　漏電起痕試驗(yàn)儀又被稱為漏電起痕試驗(yàn)機(jī)，耐漏電起痕指數(shù)被作為一個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)和方法，用于材料和成品構(gòu)件的質(zhì)量控制。相比漏電起痕指數(shù)主要用于對(duì)材料性能的基本描述和比較。這一燃燒試驗(yàn)可以將抗漏電性相對(duì)較差的材料和那些具有中等或較好的抗漏電性的材料區(qū)別開來。

　　1.試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介

　　漏電起痕試驗(yàn)分為耐漏電起痕試驗(yàn)和相比漏電起痕試驗(yàn),分別確定了固體絕緣材料的耐漏電起痕指數(shù)和相比漏電起痕指數(shù)。

　　試驗(yàn)時(shí),將截面為2mm×5mm的兩個(gè)鉑電極對(duì)稱地安放在試驗(yàn)樣品表面,夾角60°,兩電極正面相對(duì),且距離4mm。每個(gè)電極對(duì)試樣表面的作用力為(1.00±0.05)No電解液從30mm～40m的高度滴落在電極間的試樣表面上,液滴大小為20+3mm3。電解液以(30±5)秒的時(shí)間間隔滴落,直到試樣發(fā)生破壞或者滴完50滴為止。當(dāng)在試樣表面兩電極間的通路流過0.5A或更大的電流,過電流繼電器延時(shí)2秒動(dòng)作時(shí),或過電流繼電器雖未動(dòng)作,但試樣燃燒了,均認(rèn)為已破壞。

　　在耐漏電起痕試驗(yàn)中`在某個(gè)規(guī)定的電壓下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)必須經(jīng)受住50滴溶液的作用。當(dāng)5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均承受住了50滴溶液而不發(fā)生破壞,則耐漏電起痕試驗(yàn)的結(jié)果為該電壓值通過,以PTI表示耐漏電起痕指數(shù),如PTI175。

　　在相比漏電起痕指數(shù)試驗(yàn)中,當(dāng)在某個(gè)電壓值下經(jīng)受50滴電解液的結(jié)果通過或不通過后,在更高或更低的電壓下進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn),直到找到材料能耐受的ZUI高電壓值。然后將這個(gè)ZUI高電壓降低25V,在另外5個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行試驗(yàn),直到100滴溶液也沒有發(fā)生破壞,則這個(gè)電壓值就是相比漏電起痕指數(shù),表示為CTI,如CT125O。有的材料可能滿足不了后一個(gè)規(guī)定,對(duì)于這些材料要確定試樣在5個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)上都能經(jīng)受住100滴溶液的ZUI高電壓值,并將這個(gè)電壓值附在CTI中表示出來,例如CT1425(375)。

　　國標(biāo)GB4207-84與國際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)112第三版等效。這些標(biāo)準(zhǔn)的措詞暗示了50滴溶液耐電壓試驗(yàn)必須在100滴溶液耐電壓確定前進(jìn)行。目前ZUI新的確定固體絕緣材料的耐漏電起痕指數(shù)和相比漏電起痕指數(shù)的方法的國際標(biāo)準(zhǔn)EIC6011:22003已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,首先確定100滴承受的ZUI高電壓值可以降低測(cè)試成本,因此該標(biāo)準(zhǔn)推薦這個(gè)步驟。

　　IEC60112:2003還規(guī)定,試驗(yàn)時(shí)要在第50滴(第100滴)溶液落下后至少25秒已經(jīng)過去而沒有發(fā)生過電流裝置動(dòng)作或持續(xù)火焰發(fā)生,則試驗(yàn)有效,并且樣品通過試驗(yàn)。

　　2.漏電起痕電解液的調(diào)定

　　電解液用于模擬固體絕緣材料表面上的導(dǎo)電沉積雜質(zhì)。從漏電起痕試驗(yàn)的目的和方法可知,電解液的調(diào)定對(duì)于漏電起痕試驗(yàn)是一個(gè)關(guān)鍵性的因素。

　　漏電起痕試驗(yàn)的電解液可分為A溶液和B溶液,A溶液的溶質(zhì)為NH4CI,B日溶液的溶質(zhì)為NH4CI和烷基奈磺酸鈉。優(yōu)先選用A溶液,B溶液用于腐蝕性更強(qiáng)的情況下。本文對(duì)A溶液進(jìn)行討論。

　　A溶液的配置是在100ml的蒸餾水或去離子水中加入(0.100±0.002)克的NH4CI固體,純度不小于99.8%。溶液電阻率為(395±5)Ω.cm。試驗(yàn)前要在(23±1)℃下測(cè)定溶液的電導(dǎo)率值。

　　“電導(dǎo)”是用以衡量一段電路導(dǎo)電本領(lǐng)的物理量。在電場(chǎng)的作用下,電導(dǎo)液中電流的流動(dòng)是通過正負(fù)離子的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。在國際單位制中,電導(dǎo)的單位是S,1S=Ω-1。電導(dǎo)率值為電導(dǎo)率測(cè)頭測(cè)得的溶液電導(dǎo)值與K的乘積,其中K為測(cè)頭常數(shù),單位為cm-1。不同物理性質(zhì)的測(cè)頭有各自不同的測(cè)頭常數(shù)K。如果提供了溶液的電阻率值,電導(dǎo)率值即為電阻率值的倒數(shù)。電阻率為(395±5)Ω.cm的電解液的電導(dǎo)率值即是1/(395±5)Ω.cm,即(2.53±0.03)ms/cm。

　　3.影響漏電起痕試驗(yàn)用電解液的電導(dǎo)率值的主要因素

　　(1)溫度

　　溫度對(duì)電解液的電導(dǎo)率值的影響是十分顯著的。特定濃度的電解液的電導(dǎo)率值隨著溫度的變化而變化。當(dāng)溫度升高時(shí),電解液的導(dǎo)電性增強(qiáng),電阻值下降,電導(dǎo)率值升高。從上面的表圖中可以看到實(shí)測(cè)得出的溫度對(duì)電導(dǎo)率值的影響。

　　考慮到溫度對(duì)電導(dǎo)率值的影響,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)溶液的電導(dǎo)率值必須在(23±1)℃的溫度下進(jìn)行測(cè)定,這樣得到的結(jié)果才符合標(biāo)準(zhǔn)要求,才可以用于相對(duì)比較。

　　(2) NH4CI的吸潮NH4CI固體顆粒會(huì)吸收空氣中的水分,從而令天平測(cè)得的NH4CI顆粒中含有實(shí)際的NH4CI的質(zhì)量小于稱量所得質(zhì)量。

　　(3)電導(dǎo)電極上鉑黑的惰化用于測(cè)定電解液的電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)電極上的鉑黑會(huì)發(fā)生惰化現(xiàn)象,使測(cè)得的溶液電導(dǎo)率值數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。

　　(4)電解液的蒸發(fā)和殘留NH4CI溶液暴露在空氣中時(shí),溶液的水分會(huì)蒸發(fā),導(dǎo)致溶液的濃度和電導(dǎo)率值發(fā)生變化。有一些漏電起痕儀采用的設(shè)計(jì)需要一些過渡的器皿,比如需要用注射器針筒抽取NH4CI溶液注入液罐中,這時(shí),少量的NH4CI溶液會(huì)留在針筒內(nèi),而且試驗(yàn)后儲(chǔ)存電解液的液罐中有一小部分電解液是無法放出的,在這些情況下, NH4CI溶液就容易在器具上殘留。如果不及時(shí)清除,這些殘留的溶液就會(huì)混入新的溶液中,從而影響以后試驗(yàn)用到的電解液的電導(dǎo)率值。

　　4.保證電解液電導(dǎo)率值準(zhǔn)確性的方法

　　(1)電解液在測(cè)量前應(yīng)該在環(huán)境溫度為(23±1)℃的室內(nèi)放置足夠長(zhǎng)的時(shí)間,以使溶液的溫度均勻。在測(cè)量電解液的電導(dǎo)率時(shí)使用溫度計(jì)或帶溫度傳感的電導(dǎo)率儀,從而將被測(cè)電解液的溫度控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的(23±1)℃。

　　(2)配置溶液前, NH4CI和烷基蔡磺酸鈉應(yīng)該在105℃下干燥兩小時(shí)。

　　(3)電導(dǎo)率儀要定期計(jì)量,合格后方可使用。另外要定期用氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液校正電導(dǎo)電極常數(shù)。

　　(4)每批樣品試驗(yàn)前均須對(duì)溶液電導(dǎo)率值進(jìn)行測(cè)定,當(dāng)電導(dǎo)率值不滿足要求時(shí)要調(diào)整溶液濃度。

　　對(duì)容易形成NH4CI溶液殘留的地方,在一批試驗(yàn)完成后都應(yīng)該用蒸餾水清洗晾干,以備下次使用。在一批試驗(yàn)前用一致的溶液清洗滴液裝置的內(nèi)部。每次試驗(yàn)前要清洗電極,擦凈滴針并流掉10~20滴溶液,以保證溶液濃度的準(zhǔn)確。

　　漏電起痕試驗(yàn)是對(duì)固體絕緣材料的耐漏電起痕指數(shù)和相比漏電起痕指數(shù)的測(cè)定過程,是材料試驗(yàn)中的一個(gè)重要的項(xiàng)目。而電解液的電導(dǎo)率值是否在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍內(nèi)是漏電起痕試驗(yàn)準(zhǔn)確性的一個(gè)重要的因素。在試驗(yàn)中應(yīng)該嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn),考慮多方面的因素及采取相應(yīng)措施,確保電解液合乎標(biāo)準(zhǔn)的要求,從而保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。