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相对漏电起痕指数和漏电起痕

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相对漏电起痕指数

相比漏电起痕指数 (或称相对漏电起痕指数) Comparative

Tracking Index ( CTI ):材料表面能经受住50滴电解液(0.1%氯化铵水溶液)而没有形成漏电痕迹的最高电压值,单位为V。 相关概念

漏电起痕(Tracking):固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下逐渐形成导电通路的过程。

耐漏电起痕指数 Proof Tracking Index( PTI ):材料表面在30秒一滴速率下经受住50滴电解液的作用后形成永久性导电炭通路所需的电压,以V表示。 模型

聚合物绝缘材料有着特殊的电气破坏现象,即聚合物绝缘材料表面在特定的条件下会发生电痕劣化现象,并且可以导致电痕破坏。电痕破坏是指当材料表面存在潮湿与污秽、电场足够大时,表面将有漏电流产生,在电流的焦耳热作用下,水分被蒸发,随着材料表面液膜的分离形成的缝隙(称为干燥带),在干燥带形成瞬间液膜间场强达到放电场强而导致放电,放电产生的热量使材料表面局部碳化,由于碳化生成物的导电率高,此处的电场密度集中于该碳化部分,引起放电的重复发生,在其周围产生更多的碳化物,形成碳化导电路,并向电极方向伸展,最终导致短路。

等级划分

测试方法 IEC-60112标准:《固体绝缘材料耐漏电起痕指数和相比耐漏电起痕指数的测定方法》 Methods for the determination of the proof and the comparative tracking indices of solid insulating materials GB/T 4207-84:固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法 GB/T 4207-2003 idt IEC 60112-1979 固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法 如右图CTI测试仪器电极示意图 影响因素 试样厚度

GB/T4207-2003规定,试样厚度不得小于3 mm,因为通常情况下试样下的垫块是玻璃或钢板,由于试验时电离NH4Cl溶液会产生大量

的热量,在试样必须耐受热量的情况下,如果试样过薄试样上的热量就会很快传递掉,就起不到试样耐受电离NH4Cl溶液的作用。因此在试验时应保证试样厚度不小于3 mm,应采用同材质的试样叠加的方式,使试样厚度不小于3 mm。同时叠加的试样尺寸应尽可能一致。

蒸馏水或去离子水的电阻率

GB/T4207-2003中规定用蒸馏水或去离子水调制NH4Cl溶液,使溶液的电阻率达到(395±5)欧·cm。但标准中未规定蒸馏水或去离子水的电阻率。笔者在长期的试验中得出,蒸馏水或去离子水的电阻率会影响验结果,使试验结果电压降低。因为蒸馏水或去离子水的电阻率较低,就意味着蒸馏水或去离子水中似含有可忽视的离子,这些杂质离子会影响配成的NH4Cl溶液中的NH4+和Cl-,甚至加速了NH4Cl溶液的电离。蒸馏水或去离子水的电阻率越高,蒸馏水或去离子水中所含的杂质离子就越少,对试验结果的影响就越小。从笔者大量的实验结果来看,蒸馏水或去离子水的电阻率应不小于10 M欧·cm,以此控制蒸馏水或去离子水中杂质离子对试验结果的影响。

试验短路电流的设定

GB/T4207-2003规定,试验前应将试验短路电流设定为1 A。那么这里可能出现两种情况:

(1)不同的试验电压只设定一次短路电流;

(2)每种试验电压单独设定短路电流。对于不同的试验电压只设定一次短路电流,例如,试验电压为200 V,短路电流设为1 A,再将试验电压升高到300 V时,然后验证短路电流,可发现电流超过1 A。如果将试验电压降低到150 V时,验证短路电流,会发现电流不到1 A。因此为保证试验符合标准的要求,每调整一次试验电压,均应再次调整短路电流。

液滴量大小的控制

GB/T4207-2003中规定的液滴量的大小应控制在44滴/毫升~45滴/毫升。在试验中,滴数可通过液滴计数器控制,那么怎样确定44滴~45滴是1 mL呢?笔者总结了一个简易而有效的方法。由于NH4Cl溶液的百分比浓度为0.1%,NH4Cl的量很小,那么可将溶液的密度定为1 g/mL。将溶液注入滴液器中,用一小容器,先称取空容器的重量,然后将小容器置于滴液器下,以容纳液滴。启动仪器,滴出NH4Cl溶液44滴~45滴,再称取小容器的重量。两次称量相减后就可以得出44滴~45滴液滴的重量。如果重量是1 g,就说明44滴~45滴溶液是1 ml;如果超过1 g,就说明液滴量过大,应调整液滴量延时器;如果小于1 g,就说明液滴量过小,也应调整液滴量延时器。这样就可以保证液滴量的大小符合标准要求。

电极的清洁

GB/T4207-2003规定:试验后应对电极进行清洁。这就是说每做一次试验以后,均应对电极进行清洁,无论是同一电压下还是在不同电压下。清洁可以使用清洁剂,也可以用酒精等进行清洗,但不得使用有腐蚀性的清洁剂。清洗后,应用配制NH4Cl溶液用的去离子水或蒸馏水冲洗如果试验时试样发生燃烧,使得铂电极熔融,那么应及时对电极进行修整。修整时可用1 200目以上的砂纸对烧蚀的部分轻轻打磨,以除去烧蚀的痕迹。打磨时应十分小心,不能改变电极的轮廓,应保持电极刃的角度R不变,不能使电极刃口变圆柱面,仍应保持尖的状态,但不得变锋利。

漏电起痕

固体绝缘材料表面在电场和电解液的联合作用下逐渐形成导电通路的过程,称为漏电起痕。而绝缘材料表面抗漏电起痕的能力,称为耐漏电起痕。

1 试验目的

耐漏电起痕试验主要是模拟家用电器产品在实际使用中不同极性带电部件在绝缘材料表面沉积的导电物质是否引起绝缘材料表面爬电、击穿短路和起火危险而进行的检验。电器产品在使用过程中,由于环境的枵染导致绝缘材料表面有污物、

潮气而产生漏电,由此诱发的腐蚀而损坏绝缘性能。本标准所规定的试验是一种模拟极恶劣条件的加速试验以检验绝缘材料是否会形成漏电痕迹,从而能在短时间内区别固体绝缘材料抗漏电起痕的能力,保证产品在特定环境条件下的使用安全。

2 试验方法

详见 《GB/T 4207-2007 固体绝缘材料在潮湿条件下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测定方法》。

3 试验分析

影响该项试验的因素,归纳起来主要有以下几个方面: ① 试样的预处理

由于标准要求试样表面应清洁,而样品经过制造、运输、传递等环节到最终试验难免会有脱模剂、油、灰尘等污物。因此必须对样品表面进行清洁。当前国内进行该试验采用的清洁方式有几种:

a . 蒸馏水b.干棉球c 橡皮擦d 无水酒精。并且清洁的程序也有不同。用蒸馏水将改变样品表面的湿度,用干棉球擦拭较难清除油脂,用橡皮擦擦拭则会改变样品的真实状况,无水酒精既能清洁油脂,又可自行挥发,较为理想。不当的清洁方式对试验结果有较大的影响。 ② 试验表面平整状况及试验尺寸、厚度

试验表面如果不平整或有伤痕,将对试验结果造成影响,使试验结果出现偏差。试样尺寸不满足15mm×15ram ×3nma,试验时电解液则可能从试样边缘流出,导致电场和电解液的联合作用时间缩短 厚度小于3nma,则材料的热容量变小,使散热更快,导致试验结果受影响。 ③ 电解液的电阻率和纯度

电廨液的电阻率和纯度是漏电起痕试验的两个重要因素.由于铂黑电导电极通常使用的电导率仪,其铂黑电导电极易惰化,而导致电阻率测试不准确。故如何使用一种简便的方法确定铂黑电导电极性能良好而准确测

试溶液的电阻率就是其关键i而溶液含有杂质的问题通常容易被忽略,这主要是由于配制电廨液使用的蒸馏水不纯的原因。 相对漏电起痕指数和耐漏电起痕指数

相对漏电起痕指数(CTI):五个测试样品能经受50滴的试验过程而不产生漏电起痕失效及持续火焰的最高电压值。它还包括对材料在进行100滴测试时所显现的特性的有关说明。

(PTI):五个测试样品能经受50滴的试验过程而不产生漏电起痕失效及持续火焰的测试电压值。

漏电起痕试验仪适用于照明设备、低压电器、家用电器、机床电器、电机、电动工具、电子仪器、电工仪表、信息技术设备的研究、生产和质检部门,也适用于绝缘材料、工程塑料、电气连接件、辅件行业。

仪器介绍: 通过施加试验电压的高低和电蚀损深度值来评定固体电工绝缘材料耐受湿式表面放电的能力。测定其相比漏电起痕指数CTI和耐漏电起痕指数PTI。该仪器适用于在潮湿环境条件下使用的绝缘材料、电机、电器和家用电器绝缘部件的耐漏电起痕性能的评定。 技术参数:

试验电压: 0~600V连续可调 液滴量大小: (20.0~23.0mm3)可调 液滴间隔时间设置准确: (30±5 s) 电极刃口时试样压力可调: (1.0±0.05 N) 电极距离连续可调: (4±0.1mm)

两电极间的夹角为60°,电极材料为铂试液的滴液高度在30~40mm连续可调。

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