絕(jué)緣材料耐電弧arc resistance試(shì)驗定義及(jí)設(shè)備

1. 定義(yì)

下列定義適(shì)用(yòng)於(yú)本標(biāo)準(zhǔn)
。

1. 失(shī)效failure

當被(bèi)試材(cái)料內形(xíng)成(chéng)導電(diàn)通(tōng)道時,認為材料(liào)已(yǐ)經失(shī)效
。如果(guǒ)電弧(hú)引(yǐn)起某一(yī)材料燃燒和(hé)當電

弧被切斷後(hòu)材料還(huán)繼續燃(rán)燒,則(zé)也認為材料已經(jīng)失效
。

注(zhù)1:當電弧放電(diàn)因深人材料內部而消(xiāo)失時,問(wèn)路電流(liú)通常會發(fā)生變化(huà)且聲音發生明(míng)顯(xiǎn)改變
。

注2:對(duì)某些材料(liào),在電極(jí)間(jiān)電弧(hú)全(quán)部熄(xī)滅(miè)前(qián),在(zài)相當長的時間範B內.朝失效(xiào)發(fā)展(zhǎn)的(dí)趨勢增(zēng)加(jiā)僅當電弧(hú)已熄(xī)滅(miè)才發生(shēng)失(shī)效
。

注(zhù)3:對(duì)某些材料(liào)，在(zài)電弧(hú)已(yǐ)經熄滅之(zhī)後,在能近電(diàn)極(jí)處(chǔ)可(kě)能觀察到(dào)持續(xù)的火花
。不應該(gāi)把(bǎ)這種火(huǒ)花(huā)視(shì)為(wéi)屬(shǔ)於電弧(hú)部分
。

注4:如(rú)果在電弧中(zhōng)斷期間材(cái)料繼續燃燒(shāo),則(zé)材(cái)料(liào)的(dí)這(zhè)種(zhǒng)伴隨(suí)電弧而(ér)發生(shēng)的燃燒(shāo),隻(zhī)能(néng)視(shì)為失效
。在(zài)其(qí)他情況(kuàng)下(xià),繼續試(shì)驗(yàn)下(xià)去(qù)直至形成(chéng)導(dǎo)電通道
。

注5:即使材料以(yǐ)後又恢復電(diàn)弧放電(diàn),仍(réng)然以整個電(diàn)弧的次熄(xī)滅(miè)為失效
。

1. 耐(nài)電弧arc resistance

從(cóng)試驗開(kāi)始直至(zhì)試樣(yàng)失效的總時間,秒
。

2   設備

2.1  試(shì)驗回路(lù)

試驗(yàn)設備電氣(qì)回(huí)路的主(zhǔ)要(yào)部件如圖(tú)1所示
。

注(zhù)：次級回路接綫雜(zá)散(sàn)電容(róng)應小(xiǎo)於40pF.大(dà)的雜(zá)散電容可能會幹(gān)擾電(diàn)弧的形狀(zhuàng)並影響試(shì)驗結(jié)果(guǒ)
。

2.1.1  變(biàn)壓(yā)器 ,T_V

該變壓器(qì)的額定次(cì)級(jí)電壓(yā)(開(kāi)路)為(wéi)15kV,額定(dìng)次級電流(liú)(短路)為(wéi)60mA,綫路頻(pín)率(shuài)為(wéi)48Hz~62 Hz
。

2.1.2  可(kě)變(biàn)比(bǐ)自耦變(biàn)壓器,T_C

額(é)定容量為(wéi)1kVA.且與綫(xiàn)路電(diàn)壓匹(pǐ)配
。

注(zhù):推(tuī)薦初級電(diàn)壓電(diàn)源(yuán)變化(huà)保持(chí)±2%
。

2.1.3  電(diàn)壓表(biǎo),V_L

AC電壓(yā)表,其準確(què)度為±0.5%,能(néng)讀(dú)出電(diàn)源(yuán)電壓的^+10-₂₀%
。

2,1.4   毫安表,A

一種(zhǒng)的(dí)有(yǒu)效(xiào)值(zhí)a.c.毫安表(biǎo),能讀出(chū)10mA~40mA,準(zhǔn)確(què)度為±5%
。由(yóu)於該毫安(ān)表僅(jǐn)當進行(háng)設(shè)定(dìng)或(huò)改變回路時才用到它(tā),因此(cǐ),不(bù)用(yòng)時(shí)可(kě)通過一個旁(páng)路開(kāi)關使(shǐ)其短路
。

注(zhù):盡(jìn)管已經采取(qǔ)指施(shī)抑(yì)製電(diàn)弧(hú)電(diàn)流的(dí)射額(é)分量(liáng),但當(dāng)試(shì)驗(yàn)設備進行次組裝(zhuāng)時(shí),可(kě)能還是(shì)需(xū)要(yào)檢直射(shè)頻分量(liáng)是否(fǒu)存在
。的做(zuò)法是(shì)應用一個合適的熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)射頻(r.f.)型毫安表(biǎo)暫時與(yǔ)該毫安表串聯起來(lái)
。

2.1.5  電(diàn)流(liú)控製(zhì)電阻器(qì),R₁₀, R_20, R₃₀及(jí)R₄₀

需(xū)要四(sì)個電阻器與(yǔ)變(biàn)壓器T_V的初級(jí)串聯
。這些(xiē)電阻器(qì)必須在一(yī)定範圍內可(kě)調(tiáo),以便在校正過程允(yǔn)許對電(diàn)流進行(háng)準確設定
。R₁₀總是(shì)接(jiē)在回路(lù)中(zhōng)以(yǐ)便(biàn)提供10mA電(diàn)流
。

2, 1.6  抑製電(diàn)阻器(qì),R₃

額定電阻(zǔ)為15kΩ+1.5kΩ並至少24W
。該(gāi)電(diàn)阻器(qì)與電(diàn)感(gǎn)(見4.1.7)一起用作抑製電(diàn)弧(hú)電路中的寄生(shēng)高頻(pín)
。

2.1.7   空(kōng)芯電感(gǎn)器,X，1.2 H~1.5 H

注(zhù):用單(dān)個(gè)綫(xiàn)圖構(gòu)成的(dí)這(zhè)種電感器(qì)是不(bù)實(shí)用(yòng)的(dí),令(líng)人滿(mǎn)意的電(diàn)感器是(shì)將(jiāng)導(dǎo)綫(xiàn)繞在直徑約12.7mm和內長(cháng)15.9mm的(dí)絕(jué)緣非金屬芯(xīn)子上的8個(gè)3000匝(zā)~5000匝(zā)的綫圈串聯而成(chéng)，

2.1.8   斷電(diàn)器(qì),B

由電機(jī)驅動或電(diàn)子儀器(qì)操作的斷續器(qì)是用作(zuò)按表(biǎo)1的(dí)預定(dìng)程序進行切斷和接通(tōng)初級(jí)回路,以便獲得該試(shì)驗(yàn)的三個較低階段所需要的周期
。斷續器(qì)的準(zhǔn)確度(dù)為(wéi)±0.008s
。

2.1.9   計時(shí)器(qì),TT

秒(miǎo)表(biǎo)或電動(dòng)計時器(qì),準(zhǔn)確至(zhì)±1s
。

2.1.10   接觸器(qì),C_s,

當罩(zhào)在(zài)電(diàn)極裝置上(shàng)的通風防護(hù)罩降(jiàng)至(zhì)設(shè)定(dìng)位置時(shí),該(gāi)通(tōng)風(fēng)防護(hù)罩觸動常開(NO)微型開關,而微型(xíng)開關又使(shǐ)接(jiē)觸(chù)器C_s，動(dòng)作並(bìng)將(jiāng)變(biàn)壓器(qì)T_V，與回(huí)路(lù)接通(tōng)，使得高(gāo)壓HV施(shī)加於電極上(shàng)
。當(dāng)通(tōng)風(fēng)防護罩(zhào)升(shēng)起時(shí)，變壓器斷開(kāi)，操作者得(dé)到(dào)保(bǎo)護(hù)
。

2.2      電極和電極裝置(zhì)

2.2.1     電極

電極由直(zhí)徑2.4mm±0.05mm無(wú)裂紋(wén)，凹痕或(huò)粗(cū)糙疵(cī)點的(dí)鎢棒(bàng)製成
。活動電極(jí)長(cháng)至(zhì)少(shǎo)20mm
。推薦(jiàn)將(jiāng)這(zhè)個活(huó)動(dòng)電極固(gù)定(dìng)於把(bǎ)柄上，使(shǐ)得(dé)在削尖(jiān)後(hòu)的電(diàn)極(jí)能準確(què)定(dìng)位(wèi)
。該(gāi)電極應經研磨拋(pāo)光，以形(xíng)成與軸綫夾(jiā)角為30°±1°的(dí)平(píng)橢圓(yuán)麵
。圖2展示(shì)出固定於(yú)合(hé)適把柄上(shàng)的電極(jí)的(dí)一個(gè)實例
。

注(zhù)1:已(yǐ)發現鎢焊條是適用於(yú)這種電極(jí)的(dí)
。

注2:在(zài)削尖(jiān)過(guò)程中，采(cǎi)用(yòng)鋼(gāng)製(zhì)夾緊(jǐn)裝(zhuāng)置夾持電極(jí)，有(yǒu)助(zhù)於保證(zhèng)將尖(jiān)頭電(diàn)極(jí)加(jiā)工(gōng)成(chéng)所要(yào)求的幾何(hé)形狀(zhuàng)
。

2.2.2    電極裝置

該裝(zhuāng)置(zhì)提供(gōng)了(liǎo)一種(zhǒng)夾(jiā)持(chí)電極和(hé)試(shì)樣的方法(fǎ)，使得電(diàn)弧(hú)按(àn)正確(què)的角(jiǎo)度施(shī)加(jiā)於試樣的(dí)上部表(biǎo)麵
。該裝(zhuāng)置(zhì)應(yīng)這(zhè)樣構(gòu)成，使得(dé)每一個試(shì)樣上部(bù)表(biǎo)麵在(zài)每-次(cì)試(shì)驗(yàn)時(shí)都處在(zài)同一高(gāo)度(dù)上(shàng)
。應(yīng)調節每一(yī)電極(jí)，使得它以0.5N±0.05N的力(lì)無約束(shù)地靜置於試樣(yàng)上(shàng)
。不(bù)應對試樣進(jìn)行(háng)抽風，隻有當試(shì)驗過程(chéng)中(zhōng)試樣釋(shì)放(fàng)出煙霧(wù)或氣(qì)體(tǐ)時，才允許(xǔ)把這些(xiē)燃(rán)燒產物排放掉(diào)
。

兩個電極應該這樣定位，使得當(dāng)這兩個(gè)電(diàn)極靜置(zhì)於(yú)試樣上(shàng)時(shí)，它(tā)們是處在同一(yī)個垂(chuí)直(zhí)麵內(nèi)且(qiě)它們(mén)與(yǔ)水平(píng)方(fāng)向傾斜35°±1°(（這樣，兩(liǎng)電極軸間夾(jiā)角為110°±2°），如(rú)圖3所示
。橢圓(yuán)表麵的(dí)短軸應成(chéng)水(shuǐ)平，兩間(jiān)隔(gé)調節到(dào)6. 35 mm±0.1 mm
。

從略高於試(shì)樣的平(píng)麵位置，應(yīng)提供(gōng)觀察(chá)電弧的清(qīng)晰視域
。

注：對氣流(liú)的要求
。正(zhèng)在考(kǎo)慮之中(zhōng)
。

2.2.3   清洗(xǐ)和削尖(jiān)電(diàn)極(jí)

2.2.3.1  清洗電(diàn)極

a）每(měi)一(yī)次(cì)試(shì)驗後(hòu)，應(yīng)該用不起毛(máo)的(dí)實驗(yàn)室用(yòng)的紙(zhǐ)巾態(tài)以丙(bǐng)酮(tóng)或(huò)乙醇(chún)之類溶劑(jì)清(qīng)洗(xǐ)電極(jí)，再用去離子水擦洗電(diàn)極(jí)，然(rán)後用(yòng)幹(gān)淨的(dí)，幹的不起(qǐ)毛的(dí)紙巾將其(qí)擦幹(gān)
。

b）如(rú)果經(jīng)過(guò)上述清洗(xǐ)後(hòu)還有(yǒu)過量燃(rán)燒產物殘留(liú)在電(diàn)極(jí)上(shàng)，那麼(mó)，已經(jīng)證明，施加(jiā)一次(cì)約1 min，40mA連續電弧(hú)（在原位置上(shàng)無(wú)試樣(yàng)）對(duì)清除殘留物是有效(xiào)的
。

2.2.3.2  削尖(jiān)電(diàn)極

當在(zài)放(fàng)大15倍(bèi)下(xià)觀察(chá)電(diàn)極(jí)時，電極(jí)應(yīng)保持(chí)原始橢圓麵狀(zhuàng)態且無毛刺(cì)或(huò)粗糙邊緣(yuán)
。

如(rú)果(guǒ)不(bù)符合上述要(yào)求(qiú)，則應(yīng)削尖(jiān)電極
。

2.3   試驗箱(xiāng)

為(wéi)防止通風(fēng)，試(shì)驗箱(xiāng)應(yīng)是(shì)不通風的密(mì)閉(bì)箱(xiāng)，其(qí)尺寸不小於(yú)300mmX150mmX100mm，

2.4  

2.4.1  開(kāi)路工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓(yā)

開(kāi)路狀況下，將(jiāng)電壓調(tiáo)節(jié)至(zhì)12.5 kV
。根據開(kāi)路(lù)的(dí)初(chū)級電(diàn)壓(yā)對(duì)次(cì)級(jí)電壓的比(bǐ)，用(yòng)電壓表V_L
。測(cè)量(liáng)該電壓
。

2.4.2  次(cì)級電(diàn)流(liú)的調(tiáo)節(jié)

將(jiāng)兩(liǎng)個(gè)電極(jí)按準確(què)間(jiān)隔距離置(zhì)於(yú)陶(táo)瓷塊上，在關閉通風(fēng)防(fáng)護翠(cuì)情況(kuàng)下，給設備(bèi)施加電壓(yā)並(bìng)用可(kě)變電(diàn)阻(zǔ)器R₁₀，R₂₀， R₃₀及(jí)R₄₀調節電流
。