產(chǎn)品概述

在電工電氣產(chǎn)業(yè)鏈當中，絕緣材料是電機、電器、家用電器、電子電氣零部件實現(xiàn)電氣隔離的基礎介質。絕緣材料在實際運行工況下，有可能遭受到電弧的沖擊作用，局部放電、開關分合閘、線路異常擾動都有可能在絕緣介質表面產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。電弧具備較高的溫度，會對絕緣材料表面產(chǎn)生熱破壞與化學分解作用，有機類絕緣材料受電弧灼燒之后，表面容易析出碳質成分，形成可以導通電流的碳化通路，進而引發(fā)漏電、短路、器件燒毀等各類故障問題。無機絕緣材質在電弧持續(xù)作用之下，也會出現(xiàn)熔融、開裂、穿孔等損傷現(xiàn)象，失去原本的絕緣防護作用。

想要客觀了解各類固體絕緣材料抵御電弧侵蝕的實際表現(xiàn)，就需要借助標準化的檢測設備來模擬電弧作用工況，開展耐電弧性能測試。GB/T1411絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 就是用于固體電工絕緣材料高壓小電流間歇耐電弧性能檢測的專用試驗設備，設備以觸摸屏作為人機交互載體，可以復現(xiàn)不同等級間歇電弧以及連續(xù)電弧的作用條件，對試樣施加逐級遞增的電弧能量，記錄試樣從試驗開始直到發(fā)生絕緣失效的整個過程，以此評價絕緣材料耐受電弧破壞的能力。

一、設備適用范圍與執(zhí)行檢測標準

1.1 可適配的檢測標準體系

GB/T1411絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV，能夠滿足國內(nèi)以及海外多項絕緣材料耐電弧相關標準的試驗要求，對應的標準包含 GB1411?2002 固體電工絕緣材料高壓小電流間歇耐電弧試驗方法，同時可以適配 IPC650，IEC 61621，ASTMD495，也可以按照 JEC 149，UL 746A 對應的試驗方法開展檢測工作。不同標準在電弧電流大小、電弧通斷時序邏輯、電極結構形式、試樣判定終點條件方面會存在一定的差異，本設備的硬件輸出區(qū)間、時序控制能力、電極安裝結構能夠覆蓋以上標準對應的試驗工況，使用者結合自身檢測項目對應的規(guī)范文件，調(diào)整設備的相關設置，就可以完成對應標準下的耐電弧測試工作。

GB1411?2002 是國內(nèi)固體電工絕緣材料高壓小電流間歇耐電弧測試的重要基礎標準，這份標準完整規(guī)定了間歇耐電弧試驗整套作業(yè)規(guī)范，包含試樣制備要求，電極裝配的具體條件，電弧通斷的時間序列，試樣失效的判定準則，試驗環(huán)境的基礎要求等內(nèi)容，國內(nèi)電工行業(yè)大量絕緣材料的檢測工作都會以此文件作為測試依據(jù)。ASTMD495 是海外應用較為普遍的絕緣材料耐電弧測試規(guī)范，試驗思路同樣采用分級的方式，先運行間歇電弧工況，后續(xù)切換為連續(xù)電弧，逐級提升電弧能量，本設備的輸出參數(shù)范圍能夠兼容該標準的試驗條件。

IEC 61621 與 UL 746A 兩項標準，更多應用在面向海外市場的電工產(chǎn)品配套絕緣材料的性能驗證，在塑膠絕緣材料、電子電器零部件行業(yè)有著較多的使用需求。IPC650 多用于電子行業(yè)絕緣基材的性能檢測工作，JEC 149 屬于電工材料領域的試驗規(guī)范。企業(yè)在開展新材料研發(fā)、來料質量把控、產(chǎn)品型式試驗、出口產(chǎn)品認證的過程當中，可以結合產(chǎn)品面向的市場、客戶提出的技術要求，選定對應的標準開展耐電弧性能檢測。

需要注意，不同標準之間試驗條件并不一致，不同標準下測試得到的耐電弧時間數(shù)據(jù)不能夠直接拿來橫向對比，同一批材料如果更換執(zhí)行標準，最終測得的試驗結果會產(chǎn)生明顯區(qū)別，開展材料對比篩選的時候，必須固定同一套標準條件完成全部試樣的測試。

1.2 可測試的試樣介質類型

GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 主要面向電機、電器和家用電器行業(yè)當中電工塑料、樹脂膠、絕緣漆這類絕緣材料開展耐電弧性能評定，可開展測試的固體絕緣介質包含塑料，薄膜，樹脂，云母，陶瓷，玻璃，絕緣漆，紙板等多種材料。

在設備原始資料當中提及絕緣油，這里需要做補充說明，本設備的核心試驗模式針對固體絕緣試樣，如果需要對絕緣油這類液態(tài)介質開展電弧相關試驗，需要額外配置專用試樣容器以及配套工裝，并且核對對應標準的各項要求，評估設備和液態(tài)試樣的適配程度，常規(guī)間歇耐電弧試驗的適用對象以各類固體絕緣材料為主。

不同類型試樣的物理屬性不一樣，電弧作用之后的失效表現(xiàn)也存在區(qū)別。塑料、樹脂這類有機高分子絕緣材料，受到電弧高溫灼燒之后，材料發(fā)生熱分解反應，析出碳質成分，在兩個電極之間生成碳化導電通道，這是有機材料常見的失效形式。云母、陶瓷、玻璃這類無機絕緣材料不容易產(chǎn)生碳化現(xiàn)象，在電弧持續(xù)侵蝕之下，大多會出現(xiàn)熔融變形、本體開裂、擊穿穿孔等失效情況。在記錄試驗報告的時候，除記錄耐電弧時間之外，還需要同步記錄試樣的失效模式，方便后續(xù)對材料性能做綜合分析。

試樣本身的前期處理質量，會直接左右最終試驗數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。試樣表面不能夠留存油污、灰塵、加工劃痕，同時要規(guī)避受潮問題。試樣的厚度、外形尺寸應當滿足所執(zhí)行標準的相關規(guī)定，部分標準還會對試樣預處理所處環(huán)境的溫度濕度、存放靜置時長給出明確的要求。操作人員正式啟動試驗作業(yè)之前，需要完成試樣的制備以及預處理工作，降低試樣本身缺陷造成試驗數(shù)據(jù)離散偏大的問題。

1.3 實際應用場景介紹

應用場景為企業(yè)材料研發(fā)實驗室。絕緣新材料開發(fā)階段，研發(fā)人員會不斷調(diào)整材料配方組成、填料添加比例、成型加工工藝，每一次調(diào)整之后，都需要評估改性完成之后材料耐電弧性能的變化情況。操作人員使用本款耐電弧測試儀做多組平行試樣測試，采集試驗時長、試樣失效模式等各類數(shù)據(jù)，對比不同配方、不同工藝條件下材料的電弧耐受表現(xiàn)，以此作為配方迭代、加工工藝優(yōu)化的試驗支撐依據(jù)。像改性工程塑料、環(huán)氧樹脂澆注絕緣料的開發(fā)工作當中，耐電弧性能是一項關鍵的電氣考核指標。

第二類應用場景為生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部質量檢驗部門。電機、家用電器、電氣零部件生產(chǎn)企業(yè)，會對外部采購回來的絕緣原材料執(zhí)行入廠檢驗工作，核驗供應商交付材料的耐電弧指標能不能夠匹配設計圖紙、技術協(xié)議當中的規(guī)定，避免性能不達標的絕緣原材料流入生產(chǎn)工序，從源頭規(guī)避成品整機出現(xiàn)的質量隱患。部分產(chǎn)品開展型式試驗的時候，也需要耐電弧檢測的數(shù)據(jù)作為檢驗報告的支撐材料。

第三類應用場景為第三方檢測實驗室。第三方機構承接外部客戶委托的材料性能檢測業(yè)務，按照客戶指定的標準規(guī)范完成耐電弧測試工作，留存完整的試驗原始記錄，為客戶的產(chǎn)品認證、項目評審提供實測數(shù)據(jù)參考。

第四類應用場景為高校以及各類科研院所的教學科研實驗。圍繞絕緣材料老化機理、電氣破壞機制開展課題研究工作，依靠設備可控輸出的電弧工況，觀測不同電弧累計作用時長之下絕緣材料表面形貌的改變，研究電弧侵蝕過程、碳化導電通道形成的內(nèi)在機理。同時也可以用于教學演示，幫助相關專業(yè)的學生理解絕緣材料電弧破壞的相關理論知識。

這里需要做客觀說明，設備測出的耐電弧試驗時長，只代表在標準規(guī)定實驗室條件之下試樣相對的耐電弧水平，不能夠直接等同于設備整機在真實工況下的實際使用壽命。真實使用環(huán)境當中，電弧的產(chǎn)生形式、環(huán)境溫濕度、表面污染狀況、實際電壓等級都會更加復雜多變，該試驗數(shù)據(jù)更多用于材料之間橫向對比篩選。

二、設備試驗工作過程原理與完整試驗階段說明

耐電弧試驗的核心工作原理，就是分級向試樣表面施加電弧能量，從間歇電弧工況逐步過渡切換至連續(xù)電弧工況，逐級提升電弧輸出能量，持續(xù)作用于試樣的表面，直到絕緣試樣在電弧熱效應以及化學效應的共同作用下生成連續(xù)的導電通路，發(fā)生絕緣失效。設備記錄從試驗啟動一直到試樣發(fā)生失效的總時間，將該時間作為評判材料耐電弧性能的核心指標。

整套標準分級試驗流程一共分為七個運行階段，每一個階段分別控制弧電流數(shù)值、電弧通斷的時間邏輯、該階段持續(xù)運行時長，不斷累加總的試驗經(jīng)過時間。

運行階段，弧電流設置為 10 毫安，電弧的通斷邏輯為通電四分之一秒，斷開四分之七秒，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間為六十秒。

第二個運行階段，弧電流依舊設置為 10 毫安，電弧的通斷邏輯保持通電四分之一秒，斷開四分之七秒不變，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到一百二十秒。

第三個運行階段，弧電流維持 10 毫安，電弧繼續(xù)執(zhí)行通電四分之一秒，斷開四分之七秒的間歇邏輯，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到一百八十秒。

第四個運行階段，弧電流為 10 毫安，電弧切換為持續(xù)導通狀態(tài)，不再執(zhí)行通斷間歇動作，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到二百四十秒。

第五個運行階段，弧電流調(diào)整為 20 毫安，電弧保持持續(xù)導通，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到三百秒。

第六個運行階段，弧電流調(diào)整為 30 毫安，電弧保持持續(xù)導通，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到三百六十秒。

第七個運行階段，弧電流調(diào)整為 40 毫安，電弧保持持續(xù)導通，該階段持續(xù)運行六十秒，累計試驗經(jīng)過時間達到四百二十秒。

完整試驗流程當中，前面三個階段運行間歇電弧模式，電弧反復接通和斷開，模擬實際工況環(huán)境下斷續(xù)出現(xiàn)的電弧沖擊現(xiàn)象。間歇電弧工作模式下，電弧不會不間斷灼燒試樣，試樣表面會經(jīng)歷受熱升溫、短暫冷卻的循環(huán)過程，以此模擬間歇性局部放電帶給絕緣材料的損傷效果。完成間歇電弧階段之后，設備切換到連續(xù)電弧模式，不再做通斷間歇控制，電弧不間斷作用于試樣表面，并且逐步調(diào)高電弧電流，持續(xù)增大電弧輸出的能量。

試驗終止判定邏輯，在七個分級運行的任意階段，只要試樣表面被電弧侵蝕，產(chǎn)生導電通道，電弧沿著試樣表面持續(xù)燃燒，儀器識別到試樣發(fā)生失效之后，就會自動結束本次試驗，記錄此時總的試驗時間。如果試樣可以完整跑部七個階段，累計時長達到四百二十秒依舊沒有出現(xiàn)絕緣失效，就說明該試樣在這套標準試驗條件之下，具備較好的耐電弧表現(xiàn)。

設備配置觸摸屏操作界面，全部人機交互操作都集中在觸控屏幕，操作人員可以在屏幕界面查看設備當前所處試驗階段、實時電弧電流、輸出電壓數(shù)值、已經(jīng)運行的試驗時長等各類信息。設備既可以選擇全自動完整分級試驗流程，也能夠根據(jù)實際測試需求，單獨選用間歇電弧或者連續(xù)電弧的試驗方式，靈活適配不同的試驗作業(yè)需求。試驗腔體配備可視觀察窗口，試驗進行過程當中，操作人員可以透過觀察窗直接觀察電弧狀態(tài)和試樣表面的變化情況，不需要打開艙門。

三、主要性能參數(shù)

1、輸入電壓：交流 220 V 2、輸出電壓：交流 0--20 KV ; 3、電器容量：2 KVA 4、試驗方式：間歇電弧，連續(xù)電弧 5、試驗電流：10MA-20MA-30MA-40MA 可選 6、試驗電壓控制誤差：優(yōu)于 2% 7、電弧通斷時間誤差: <5ms 8、試驗電壓連續(xù)可調(diào)：0--20 KV 9、電流控制精度：優(yōu)于 ±10% 10、電流測試精度：優(yōu)于 ±1.5% 11、電流對試驗壓力：0.5±0.05N 12、電極規(guī)格：不銹鋼板狀電極 25.4mm12.7mm0.15mm；鎢鋼電極 ￠2.4mm*70mm；電極配置角 110 度；電極重量：50G 13、電極距離：6.35±0.1mm (可調(diào)) 14、安全防護措施：(1) 超壓保護 (2) 過流保護 (3) 短路保護 (4) 安全門開啟保護 (5) 軟件誤操作保護

四、設備成套硬件配置組成說明

一套完整的 GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 成套供貨包含下面這些部件： 1、試驗主機一臺； 2、2 萬伏高壓發(fā)生器一臺； 3、試驗電極：兩套； 4、放電棒一只 (樹脂式)； 5、產(chǎn)品使用說明書一份； 6、合格證一份。

試驗主機集成觸摸屏人機交互單元、密閉試驗腔體、電極執(zhí)行機構、急停操作組件等多個部分。試樣放置在密閉腔體的內(nèi)部開展全部測試作業(yè)，腔體配置透明可視觀察窗，操作人員可以透過窗口觀測試驗過程當中電弧的實際狀態(tài)還有試樣表面發(fā)生的各類變化，同時腔體物理隔離高壓帶電區(qū)域，避免人員直接接觸高壓部位。主機操作面板配備急停按鈕，試驗作業(yè)遇到異常狀況的時候，可以直接按下急停按鈕，快速切斷設備高壓輸出。

高壓發(fā)生器是產(chǎn)生試驗電弧的核心部件，可以提供零到二十千伏的交流高壓輸出，和試驗主機協(xié)同工作，完成電壓調(diào)節(jié)、閉環(huán)控制，保障設備輸出電壓能夠滿足既定的技術指標。

設備配套兩套不同材質的試驗電極，分別為不銹鋼板狀電極以及鎢鋼電極，不同檢測標準對于電極材質會提出不一樣的要求，用戶可以根據(jù)執(zhí)行的標準規(guī)范，更換對應的電極組件。電極組件包含電極本體以及配重結構，以此保障施加在試樣表面的試驗壓力維持在零點五正負零點零五牛。電極的安裝配置角度為一百一十度，兩個電極之間的間隙支持人工調(diào)節(jié)，標準工況條件下需要把電極距離設置為六點三五正負零點一毫米。正式開展試驗之前，一定要確認電極間距以及壓力參數(shù)符合要求，電極間距出現(xiàn)偏差，會直接改變電弧生成條件，進而造成試驗測試數(shù)據(jù)發(fā)生偏移。

樹脂式放電棒屬于高壓試驗配套的安全工具。每一次試驗結束之后，高壓部件之上會留存殘余電荷，必須使用放電棒對高壓回路完成放電作業(yè)，釋放掉殘余電壓之后，才能夠打開試驗艙門，觸碰試樣或者調(diào)整電極組件。放電棒對于保障操作人員人身安全十分關鍵，設備使用過程當中，不能省略放電這一步操作。

產(chǎn)品使用說明書記錄設備開機作業(yè)流程、各項參數(shù)的設置方法、電極更換操作步驟、設備日常維護保養(yǎng)要點、基礎故障排查指引。操作人員正式上機開展試驗之前，需要完整閱讀說明書，熟悉全部安全操作相關要求。合格證是設備出廠階段的檢驗憑證，記錄設備出廠校驗的相關信息，需要妥善進行保管。

五、設備安全防護機制以及高壓試驗安全操作規(guī)范

GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 工作狀態(tài)下輸出可以達到二十千伏交流高壓，高壓操作環(huán)節(jié)存在觸電風險。設備本身內(nèi)置多重安全防護功能，同時操作人員需要養(yǎng)成規(guī)范的作業(yè)習慣，依靠設備防護和人為規(guī)范操作雙重保障，保護操作人員人身安全以及設備本身不受損壞。

從設備硬件與軟件層面，一共設置五類保護功能是超壓保護，當設備實際輸出電壓超過預先設定的閾值，設備就會自動切斷高壓輸出；第二類為過流保護，高壓回路當中的電流超出允許范圍，設備觸發(fā)保護實現(xiàn)停機；第三類是短路保護，系統(tǒng)檢測到高壓回路發(fā)生短路故障，立刻切斷高壓輸出；第四類是安全門開啟保護，試驗腔體的安全門沒有關閉鎖緊的狀態(tài)下，設備無法啟動高壓輸出，試驗運行過程當中如果安全門被意外打開，設備會馬上斷開高壓；第五類為軟件誤操作保護，在觸摸屏控制系統(tǒng)層面，屏蔽部分錯誤的操作指令，規(guī)避不合理參數(shù)輸入造成設備異常運行。

即便設備配備多重安全防護，操作人員在開展耐電弧試驗作業(yè)的時候，依舊要嚴格遵守基礎安全操作規(guī)范。

設備供電回路建議配置獨立的接地線路，設備接地端子要可靠連接保護地線。接地系統(tǒng)完好是高壓試驗設備安全運行的基礎條件，設備禁止不接地直接運行。

第二，每一輪試驗全部完成之后，必須使用配套的樹脂放電棒對高壓部位執(zhí)行放電操作，確認高壓部位不存在殘余電壓之后，再打開試驗艙門，不允許試驗剛結束就直接開啟艙體。

第三，設備處于試驗運行過程的時候，不可以打開安全防護門，不要將手、各類工具伸入試驗腔體的內(nèi)部，只需要透過觀察窗觀測電弧與試樣狀態(tài)。

第四，試驗作業(yè)期間如果出現(xiàn)異常打火、設備異響、系統(tǒng)報警提示等現(xiàn)象，操作人員時間按下主機急停按鈕，斷開設備外部供電電源，排查故障產(chǎn)生的原因，故障沒有解決之前，不要再次啟動試驗。

第五，要定期檢查放電棒絕緣外殼有沒有開裂破損的情況，電極接線端子是否存在松動老化問題，如果發(fā)現(xiàn)配件出現(xiàn)損壞，需要更換合格配件之后，才可以繼續(xù)開展試驗工作。

第六，設備擺放的環(huán)境需要保持干燥通風，遠離潮濕環(huán)境、腐蝕性氣體環(huán)境、粉塵濃度較高的場所。潮濕環(huán)境會加大高壓漏電的風險，粉塵不斷堆積也會對高壓絕緣部件帶來不良的影響。

第七，非專業(yè)工作人員，不允許拆開高壓發(fā)生器外殼，高壓發(fā)生器內(nèi)部即使斷電之后，依舊有可能留存殘余電荷，隨意拆解會帶來安全隱患。

六、設備完整通用操作流程說明

完成一次標準耐電弧測試作業(yè)，整體可以劃分成試驗前期準備、試樣裝夾與電極調(diào)試、設備參數(shù)設置、啟動試驗運行、試驗結束后續(xù)處理這幾個主要步驟。

試驗前期準備工作。確認實驗室供電條件，保障設備接入交流 220 伏特的供電電源，供電電壓保持穩(wěn)定。按照對應標準的要求，完成試樣制備工作并且執(zhí)行溫濕度預處理；檢查電極外觀狀態(tài)，如果出現(xiàn)燒蝕、變形現(xiàn)象，需要做打磨處理或者直接更換電極，確認電極沒有明顯損傷；核對放電棒、說明書等配套配件齊全并且狀態(tài)完好。

第二步，試樣裝夾以及電極調(diào)整工作。打開試驗艙的安全門，將試樣平整放置在試樣支撐工裝之上；安裝本次試驗需要用到的電極，調(diào)整電極之間的間距達到六點三五正負零點一毫米；檢查電極配重情況，保證電極施加在試樣表面的壓力達到零點五正負零點零五牛；確認電極配置角度為一百一十度，試樣放置位置處于兩個電極的電弧作用區(qū)域；全部調(diào)試完成之后，關閉并且扣緊安全艙門。

第三步，觸摸屏參數(shù)設置作業(yè)。接通設備電源，開啟試驗主機；進入設備操作界面，選定需要執(zhí)行的試驗模式，可以選擇間歇電弧模式、連續(xù)電弧模式，也可以直接選用完整分級自動試驗流程；確認輸出電壓數(shù)值，選定對應的試驗電流檔位，核對各項參數(shù)是否匹配所執(zhí)行標準的要求；確認各項保護參數(shù)的閾值設置合理。

第四步，啟動試驗。確認安全艙門已經(jīng)鎖緊，前面所有檢查項目全部完成之后，在觸摸屏點擊啟動試驗，設備開始輸出高壓，電極之間生成電弧，系統(tǒng)開始計時，設備按照分級流程自動運行。操作人員只需要透過觀察窗觀察電弧狀態(tài)還有試樣表面的變化，不要觸碰設備。如果試樣在某一個試驗階段中途發(fā)生失效，設備會自動終止試驗，保存本次試驗對應的時間數(shù)據(jù)；如果試樣完好通過全部試驗階段，設備同樣會自動結束試驗流程。

第五步，試驗結束之后的后續(xù)操作。試驗停止之后，不能夠立刻打開艙門，拿取樹脂放電棒，對高壓電極部位做充分放電；放電操作完成，再打開安全門，取出經(jīng)過電弧灼燒之后的試樣，觀察并且記錄試樣的失效形態(tài)；記錄或者導出本次試驗得到的測試數(shù)據(jù)；清理腔體內(nèi)部散落的試樣碎屑、碳化殘留物；全部工作完成之后關閉設備電源。

這里需要補充提示，開展標準耐電弧試驗，一般需要測試多塊平行試樣，以此降低偶然因素對測試結果造成的干擾，具體需要的試樣數(shù)量，需要參考對應檢測標準當中的相關規(guī)定。

七、設備日常維護保養(yǎng)建議

做好常態(tài)化的維護保養(yǎng)工作，能夠維持 GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 的測試精度，延長設備的使用周期，減少設備故障出現(xiàn)的概率。設備維護作業(yè)開展之前，必須斷開設備供電，并且對高壓部件執(zhí)行充分放電操作。

電極的維護管理。電極是直接承受電弧灼燒消耗的零部件，多次試驗完成之后，電極會被電弧燒蝕，出現(xiàn)凹凸、毛刺等現(xiàn)象。不銹鋼板電極和鎢鋼電極需要定期檢查外觀狀態(tài)，如果出現(xiàn)明顯燒蝕變形，可以使用細金相砂紙輕柔打磨電極的工作面。一旦電極磨損已經(jīng)無法滿足尺寸規(guī)格的要求，就需要更換全新的電極。電極的安裝螺絲要定期做緊固處理，避免出現(xiàn)接觸不良的情況。

第二，試驗腔體的清潔作業(yè)。每次試驗完成之后，腔體內(nèi)部會殘留試樣灼燒產(chǎn)生的碳粉、塑料碎屑，需要及時開展清理。清理作業(yè)必須在斷電并且充分放電之后進行，使用軟毛刷、無塵布清理腔體內(nèi)部，禁止用水直接沖洗腔體內(nèi)部電氣元器件。腔體內(nèi)絕緣支撐件表面堆積碳粉，會造成高壓爬電現(xiàn)象，這一部分要重點擦拭清理干凈。

第三，高壓系統(tǒng)維護。高壓發(fā)生器以及高壓連接部件，盡量避免粉塵堆積；設備長期不使用的時候，需要蓋上防塵罩；濕度偏高的使用場所，設備閑置較長時間之前，可以通電空載短時間運行，驅散設備內(nèi)部積攢的潮氣。非專業(yè)人員不要拆開高壓發(fā)生器的外殼，高壓部件內(nèi)部存在危險電壓。

第四，觸摸屏操作單元維護。觸摸屏的表面使用干燥的軟布進行擦拭，不要使用具備腐蝕性的溶劑擦拭屏幕表面，防止面板被腐蝕損壞；操作設備的時候，不要使用尖銳硬物戳劃屏幕。

第五，機械運動機構保養(yǎng)。針對電極升降、壓力配重這類機械組件，定期查看運行過程是否存在卡滯現(xiàn)象；如果出現(xiàn)運動不順暢的情況，可以參照產(chǎn)品說明書的指引開展簡單保養(yǎng)，不可以隨意加注大量潤滑油，過多的油污會吸附環(huán)境當中的粉塵，反而會對高壓絕緣性能造成負面影響。

第六，配套配件管理。放電棒屬于關鍵安全配件，需要單獨存放，避免磕碰摔落，定期檢查絕緣外殼是否存在裂紋；產(chǎn)品說明書、合格證集中保管，方便后期查閱使用。

第七，設備定期校驗工作。設備經(jīng)過長時間使用之后，電壓、電流、時序誤差有可能會發(fā)生偏移。需要按照設備使用周期，針對電壓控制誤差、電流精度、電弧通斷時間開展校驗作業(yè)，確認設備各項指標依舊可以滿足技術參數(shù)，保障試驗結果具備可信度。如果校驗發(fā)現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)偏移，完成校準工作之后，才能夠繼續(xù)開展正式的檢測試驗。

八、影響耐電弧試驗測試結果的各類因素分析

耐電弧測試得到的時間數(shù)值，會被試樣自身狀態(tài)、設備運行狀態(tài)、實際操作細節(jié)、實驗室環(huán)境條件等多方面因素共同作用。充分了解各類影響因素，能夠降低試驗數(shù)據(jù)的離散程度，得到重復性更好的測試結果。

試樣本身的狀態(tài)條件。試樣自身的材質配方是決定耐電弧性能的核心因素；除此之外試樣厚度，同一種材料不同厚度條件下耐電弧表現(xiàn)會存在差異；試樣表面狀態(tài)十分關鍵，如果試樣表面留存劃痕、污漬、脫模劑殘留，會更容易生成碳化導電通道，最終測得的耐電弧時間會變短；試樣受潮吸水，絕緣性能下降，同樣會改變測試結果，所以絕大多數(shù)標準都會對試樣預處理的溫濕度以及靜置時長作出明確規(guī)定。

第二，電極相關條件帶來的影響。電極材質必須和執(zhí)行標準要求保持一致，不銹鋼電極和鎢鋼電極測出的試驗結果會存在區(qū)別；電極間距偏離六點三五正負零點一毫米的范圍，電弧的形態(tài)會隨之發(fā)生改變；電極施加在試樣表面的壓力維持零點五正負零點零五牛，如果壓力偏大或者偏小，電極和試樣之間的接觸狀態(tài)發(fā)生改變，直接改變電弧的實際作用位置；電極燒蝕嚴重卻沒有打磨或者更換，電弧放電點不穩(wěn)定，會進一步加大測試數(shù)據(jù)的離散程度。

第三，設備輸出參數(shù)帶來的影響。輸出電壓的控制誤差、電流的控制精度、電弧通斷時間誤差，都會改變電弧實際輸出的能量水平，如果設備參數(shù)超出技術指標允許范圍，那么試驗得到的結果就失去參考意義，所以需要按照周期對設備開展校驗。

第四，實驗室環(huán)境條件的影響。試驗空間內(nèi)部的溫度和濕度，空氣濕度偏大的時候，空氣更容易發(fā)生電離，試樣表面更容易形成導電膜；環(huán)境當中漂浮的粉塵附著在試樣表面，同樣會干擾電弧對材料的破壞過程。開展檢測的實驗室盡量維持相對穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境。

第五，人為操作帶來的影響。試樣擺放位置歪斜，沒有處在電極電弧的有效作用區(qū)域；試樣失效依靠人為主觀判斷帶來誤判；沒有按照要求設置多組平行試樣，這些情況都會造成測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動。開展試驗的時候優(yōu)先啟用設備自動失效識別終止試驗的功能，降低人為判斷帶來的數(shù)據(jù)偏差。

九、同類絕緣電氣性能測試設備功能區(qū)分

絕緣材料電氣性能檢測領域當中，有多款針對絕緣介質電氣能力的測試儀器，很多使用者容易混淆耐電弧性測試儀、耐漏電起痕試驗機、擊穿電壓試驗機，下面對三款設備的測試目的做清晰區(qū)分。

GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV，模擬間歇以及連續(xù)電弧灼燒絕緣材料表面，考核在電弧熱作用、化學侵蝕作用之下，材料生成表面導電碳化通路所需要的時間，重點考核材料抵御電弧灼燒破壞的能力，測試工況電壓等級較高，采用小電流電弧模式。

耐漏電起痕試驗機，測試原理是向試樣表面滴落電解液，在電壓作用下，電解液在絕緣材料表面產(chǎn)生泄漏電流，考核絕緣材料在被污穢電解液污染的條件之下抵抗表面漏電起痕的能力，重點考核污穢環(huán)境下的表面耐漏電起痕性能，測試的電流體系和耐電弧測試儀存在明顯區(qū)別。

擊穿強度試驗機，向試樣逐步提升施加電壓，直到試樣被電場直接擊穿，以此獲取擊穿電壓和擊穿強度，考核材料本體承受電場擊穿的能力，重點針對材料本體絕緣擊穿特性，測試過程不一定會出現(xiàn)持續(xù)的電弧灼燒侵蝕過程。

這三款設備雖然都用于絕緣材料電氣性能檢測，但是試驗內(nèi)在機理、考核的性能指標、遵循的執(zhí)行標準不同，相互之間不能夠替代。在做材料綜合評估的時候，需要按照產(chǎn)品的技術要求選擇對應的檢測項目，部分產(chǎn)品會同時提出耐電弧、耐漏電起痕、擊穿強度三項指標要求，這種情況就需要分別使用三臺不同的設備完成對應的檢測工作。

十、設備選型采購參考要點

用戶在挑選耐電弧試驗設備的時候，除關注設備輸出電壓指標之外，還需要綜合多個維度，匹配自身實際檢測業(yè)務的需求。

梳理日常需要執(zhí)行的全部檢測標準。核對檢測工作需要遵循的標準文件，確認設備硬件能力可以覆蓋標準規(guī)定的電弧電流、電弧通斷時序、電極結構的相關要求。部分用戶只需要執(zhí)行國內(nèi) GB1411?2002 標準，還有一部分用戶需要同時兼顧 ASTMD495、UL 相關標準，不同設備的時序控制能力存在差異，需要提前確認。

第二，確認電壓電流參數(shù)范圍。本款設備輸出交流電壓區(qū)間為零到二十千伏，試驗電流包含十毫安、二十毫安、三十毫安、四十毫安可選檔位，適配標準規(guī)定的小電流耐電弧測試場景。需要確認自身檢測項目需要的是交流電弧工況，設備為交流電弧輸出。

第三，電極配套情況。確認供貨清單當中是否包含標準要求的兩套電極，電極的尺寸規(guī)格、配置角度、配重壓力需要符合規(guī)范；電極屬于消耗件，需要確認后期配件是否便于采購替換。

第四，時序控制精度。間歇電弧試驗階段，電弧通斷時間的控制精度，會直接影響每一個階段電弧實際累積的能量，選型過程當中需要關注該技術指標。

第五，安全防護配置。高壓試驗設備，超壓保護、過流保護、短路保護、安全門聯(lián)鎖保護、軟件誤操作保護這類安全功能應當具備，降低高壓試驗作業(yè)的安全風險。

第六，操作和數(shù)據(jù)記錄能力。觸摸屏操作的機型，可以直觀展示當前試驗階段、計時信息，支持試驗數(shù)據(jù)保存導出，方便后續(xù)整理試驗記錄，對比傳統(tǒng)按鍵機型，操作交互更加直觀。

第七，實驗室使用環(huán)境條件。確認實驗室供電條件，該設備需要交流 220；評估擺放場地的溫濕度情況，高壓試驗設備不適合放置在潮濕、粉塵較多的位置；規(guī)劃設備擺放空間，預留足夠的操作安全距離。

第八，成套配件完整性。核對成套供貨清單，確認放電棒、產(chǎn)品說明書、合格證全部配齊，放電棒屬于高壓作業(yè)的安全工具，不能缺失。

十一、試驗報告與試驗數(shù)據(jù)記錄相關說明

使用 GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV 完成耐電弧測試之后，一份完整的試驗記錄，除核心的耐電弧時間之外，建議留存下面的各類信息，方便后期試驗條件追溯與結果復現(xiàn)。

試樣相關信息：試樣名稱，材料牌號，生產(chǎn)批次，試樣厚度，試樣預處理的溫度濕度條件，試樣預處理靜置時長。

第二，試驗執(zhí)行的標準完整編號。

第三，設備型號信息。

第四，具體試驗條件：實際輸出電壓，選用電極的材質，電極間距，電極施加在試樣表面的壓力。

第五，每一塊試樣單獨的測試時長，本次試驗平行試樣的總數(shù)量。

第六，試樣失效模式的文字描述，記錄試樣出現(xiàn)碳化、熔融、穿孔或者其他現(xiàn)象。

第七，試驗環(huán)境信息：實驗室環(huán)境溫度，環(huán)境相對濕度。

第八，試驗開展日期，操作人員相關信息。

這里需要再次明確，耐電弧測試得到的時間數(shù)值，是實驗室標準條件之下得到的相對性能指標。同一種材料，更換不同的標準條件開展測試，得到的耐電弧時間不能夠直接拿來對比。開展不同材料橫向對比測試的時候，全部試樣必須在同一套標準參數(shù)條件下完成測試。不可以直接將本設備測得的耐電弧時間，換算成為產(chǎn)品在真實工況之下實際使用小時數(shù)，該數(shù)據(jù)主要用于實驗室內(nèi)部材料篩選對比。

十二、設備常見現(xiàn)象基礎排查思路

設備使用的過程當中，會遇到部分常見現(xiàn)象，下面列舉部分現(xiàn)象對應的基礎排查思路。如果遇到復雜故障，建議聯(lián)系技術支持人員處理，非專業(yè)人員禁止拆解高壓部件。

現(xiàn)象一，設備無法啟動高壓輸出。 排查方向：檢查安全艙門是否鎖緊，安全門聯(lián)鎖保護沒有閉合的情況下，高壓無法啟動；檢查設備交流 220 伏特輸入供電是否正常；查看觸摸屏上面的報警提示信息，確認設備是否觸發(fā)過流、超壓類保護；檢查急停按鈕是否處在按下鎖定的狀態(tài)。

現(xiàn)象二，電極之間無法產(chǎn)生電弧。 排查方向：核對輸出電壓設置參數(shù)，確認電壓已經(jīng)達到起弧條件；檢查電極間距設置是否過大；檢查電極接線端子是否松動，出現(xiàn)接觸不良的情況；查看屏幕顯示的實際輸出電壓讀數(shù)，確認高壓發(fā)生器是否有正常電壓輸出。

現(xiàn)象三，試驗數(shù)據(jù)重復性差，多塊平行試樣測試結果差距較大。 排查方向：檢查電極是否燒蝕嚴重，可以打磨電極或者直接更換；復核電極間距以及電極施加壓力；確認試樣表面沒有污漬、受潮問題；檢查腔體內(nèi)部是否堆積大量碳粉，引發(fā)高壓漏電；核對實驗室環(huán)境濕度是否出現(xiàn)大幅度波動；評估設備電壓、電流是否需要開展校驗作業(yè)。

現(xiàn)象四，設備頻繁觸發(fā)過流或者短路報警。 排查方向：檢查試驗腔體內(nèi)部是否堆積碳粉、試樣碎屑，造成高壓部位爬電短路，斷電并且充分放電之后，對腔體做清理；檢查高壓連接位置絕緣部件表面積污情況；確認兩個電極之間有沒有意外觸碰造成短路。

重要提醒，所有涉及高壓發(fā)生器內(nèi)部的檢修工作，需要由熟悉高壓試驗設備的專業(yè)人員完成。設備斷電之后，高壓部件依舊有可能留存殘余電荷，檢修操作之前，必須嚴格執(zhí)行放電操作。

十三、產(chǎn)品綜合總結

GB/T1411 絕緣材料工頻耐電弧性測試儀 BDH?20KV，是面向固體絕緣材料耐電弧性能檢測的專用檢測儀器，設備兼容多項國內(nèi)外主流耐電弧測試相關標準，可以針對塑料，薄膜，樹脂，云母，陶瓷，玻璃，絕緣漆，紙板等各類固體絕緣介質開展間歇電弧、連續(xù)電弧模擬試驗，獲取絕緣材料在電弧侵蝕作用下的失效時間，為新材料研發(fā)、原材料入廠檢驗、產(chǎn)品性能驗證提供標準化的試驗手段。

設備交流輸出電壓區(qū)間為零至二十千伏，提供十毫安、二十毫安、三十毫安、四十毫安多檔電弧電流可選，電壓、電流、電弧時序控制都具備對應的精度指標；配套不銹鋼板電極、鎢鋼電極兩套電極組件；設備集成超壓保護、過流保護、短路保護、安全門聯(lián)鎖保護、軟件誤操作多重安全防護機制；整機采用觸摸屏作為人機交互載體，可以自動執(zhí)行分級遞進式耐電弧試驗流程，也可以按需選用單獨的間歇電弧或者連續(xù)電弧模式。

想要得到穩(wěn)定、可信的試驗結果，不單單依靠設備本身的性能參數(shù)，操作人員也需要嚴格遵循檢測標準的各項要求，做好試樣預處理工作，規(guī)范完成電極裝配調(diào)試，嚴格落實高壓試驗安全操作要求，常態(tài)化開展設備清潔保養(yǎng)，按照周期完成設備參數(shù)校驗。

在電機電器制造、家用電器生產(chǎn)、新材料研發(fā)、第三方檢測、高校科研等各類相關領域，該款測試儀可以完成固體絕緣材料耐電弧指標的檢測工作，是絕緣材料電氣性能評估工作當中重要的檢測工具。