‌一、 概述與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)‌ 電氣絕緣材料耐電弧試驗(yàn)儀是依據(jù)‌GB/T 1411-2002《固體絕緣材料耐高電壓、小電流電弧放電的試驗(yàn)》‌（等同采用IEC 61621:1997國際標(biāo)準(zhǔn)）及其他相關(guān)國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的專業(yè)檢測設(shè)備。本儀器能夠評估固體絕緣材料在高壓小電流電弧放電作用下的耐受能力，通過模擬逐漸嚴(yán)酷的電弧條件，測量材料從試驗(yàn)開始直至形成導(dǎo)電通道或持續(xù)燃燒的‌總時間（秒）‌，即耐電弧時間，從而對材料的耐電弧性能進(jìn)行定量化評定。 該試驗(yàn)對于電機(jī)、電器、家用電器、電子產(chǎn)品等行業(yè)所使用的電工塑料、樹脂膠、絕緣漆、薄膜、層壓制品、云母、陶瓷等各類固體絕緣材料的研發(fā)、篩選與質(zhì)量控制具有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義。通過本試驗(yàn)獲得的耐電弧數(shù)據(jù)，可以為材料配方的優(yōu)化、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)以及產(chǎn)品絕緣可靠性的預(yù)判提供科學(xué)的依據(jù)，尤其適用于材料的初步篩選和質(zhì)量一致性檢驗(yàn)。 ‌二、 核心設(shè)計(jì)原理與測試程序‌ 本試驗(yàn)儀的核心是再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的嚴(yán)格電弧條件。試驗(yàn)采用‌鎢制電極‌，在試樣表面施加可編程控制的間歇性或連續(xù)性高壓小電流電弧。其測試過程遵循逐級嚴(yán)酷的‌七個標(biāo)準(zhǔn)階段‌（如表1所示），電弧的嚴(yán)酷程度通過精確控制的電流值（10mA - 40mA）和通斷模式（間歇/連續(xù)）分階段遞增，直至試樣失效。 表1：標(biāo)準(zhǔn)耐電弧試驗(yàn)程序 (依據(jù)GB/T 1411-2002/IEC 61621) 試驗(yàn)階段 弧電流 (mA) 通斷時間周期 階段持續(xù)時間 (秒) 累計(jì)試驗(yàn)時間 (秒) ‌階段‌ 10 1/8秒通，7/8秒斷 60 60 ‌第二階段‌ 10 1/4秒通，3/4秒斷 60 120 ‌第三階段‌ 10 1/2秒通，1/2秒斷 60 180 ‌第四階段‌ 10 連續(xù)導(dǎo)通 60 240 ‌第五階段‌ 20 連續(xù)導(dǎo)通 60 300 ‌第六階段‌ 30 連續(xù)導(dǎo)通 60 360 ‌第七階段‌ 40 連續(xù)導(dǎo)通 直至失效 >360 （注：上述階段，特別是前三個階段的具體時間分配以的GB/T 1411-2002為準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)較之舊版有所修訂。） ‌三、 主要技術(shù)參數(shù)與性能指標(biāo)‌ 本儀器系列中的典型型號，如BDH-20KV觸摸屏耐電弧試驗(yàn)儀，具備以下技術(shù)規(guī)格，確保測試結(jié)果精準(zhǔn)可靠： ‌1. 電源與輸出系統(tǒng)‌ ‌輸入電源‌：交流220V，50Hz。 ‌輸出電壓‌：交流0 – 20 kV，高壓連續(xù)平滑可調(diào)，調(diào)節(jié)精度高。 ‌電器容量‌：2 kVA，提供穩(wěn)定充沛的功率輸出。 ‌開路試驗(yàn)電壓‌：可達(dá)15kV（符合標(biāo)準(zhǔn)對變壓器次級額定開路電壓的要求）。 ‌試驗(yàn)電流‌：10mA、20mA、30mA、40mA多檔可選，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)程序自動或手動切換。 ‌電流控制精度‌：優(yōu)于‌±10%‌，確保各階段電流設(shè)定準(zhǔn)確。 ‌電流測試精度‌：優(yōu)于‌±1.5%‌，實(shí)現(xiàn)對電弧電流的精確監(jiān)測。 ‌2. 控制與測量精度‌ ‌試驗(yàn)電壓控制誤差‌：優(yōu)于 ‌2%‌。 ‌電弧通斷時間誤差‌：‌< 5 ms‌，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求，保證間歇電弧周期的高度準(zhǔn)確性。 ‌計(jì)時系統(tǒng)‌：采用高精度計(jì)時器，準(zhǔn)確至‌±1秒‌，精確記錄耐電弧時間。 ‌3. 關(guān)鍵機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)‌ ‌電極系統(tǒng)‌： ‌電極材質(zhì)‌：活動電極為‌鎢棒‌，直徑 ‌2.4 mm ± 0.05 mm‌，尖端研磨成‌30° ± 1°‌的橢圓平面。 ‌電極配置‌：兩電極處于同一垂直平面，與水平方向傾斜‌35° ± 1°‌（兩電極軸線夾角‌110° ± 2°‌）。 ‌電極間距‌：‌6.35 mm ± 0.1 mm‌（可精確調(diào)節(jié)并鎖定）。 ‌電極對試樣壓力‌：‌0.5 N ± 0.05 N‌，由精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)恒定輕壓力。 ‌試樣要求‌：標(biāo)準(zhǔn)試樣厚度為‌3 mm ± 1 mm‌，測試區(qū)域應(yīng)平坦，且距邊緣和既往試驗(yàn)點(diǎn)有足夠距離。 ‌4. 安全與保護(hù)系統(tǒng)‌ ‌多重安全防護(hù)‌：具備‌超壓保護(hù)‌、‌過流保護(hù)‌、‌短路保護(hù)‌等多重電氣安全機(jī)制。 ‌聯(lián)鎖安全防護(hù)‌：試驗(yàn)箱門或防護(hù)罩配備‌安全門開啟保護(hù)‌，開門自動切斷高壓，保障操作人員絕對安全。 ‌軟件保護(hù)‌：設(shè)有軟件誤操作保護(hù)邏輯，防止不當(dāng)操作損壞設(shè)備或試樣。 ‌5. 人機(jī)交互與智能化‌ ‌操作界面‌：采用大尺寸彩色‌觸摸屏‌，直觀顯示試驗(yàn)電壓、電流、階段、時間等全部參數(shù)。 ‌控制方式‌：支持全自動程序控制，按照標(biāo)準(zhǔn)七個階段自動升壓、切換電流及通斷模式，并自動判定失效、停止計(jì)時。 ‌數(shù)據(jù)記錄‌：自動存儲試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并可輸出包括失效時間、各階段狀態(tài)在內(nèi)的完整試驗(yàn)報告。 ‌四、 設(shè)備組成與關(guān)鍵部件‌ 一套完整的耐電弧試驗(yàn)儀通常包含以下核心部件： ‌試驗(yàn)主機(jī)‌：集成控制電路、測量單元及安全保護(hù)系統(tǒng)。 ‌高壓發(fā)生器‌：輸出0-20kV連續(xù)可調(diào)的高壓。 ‌精密電極裝置‌：包含符合標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸和壓力的鎢電極及其精密的調(diào)節(jié)、固定機(jī)構(gòu)。 ‌試驗(yàn)箱‌：密閉或不通風(fēng)的箱體（尺寸不小于300mm x 150mm x 100mm），用于放置試樣和電極，防止空氣流動干擾電弧。 ‌電弧斷續(xù)器‌：由高精度電機(jī)驅(qū)動或電子電路控制，實(shí)現(xiàn)毫秒級精度的通斷時序（用于前三個階段）。 ‌校準(zhǔn)與測量單元‌：包含用于校準(zhǔn)開路電壓和次級電流的接口與輔助工具。 ‌五、 試驗(yàn)操作與結(jié)果解讀概要‌ ‌1. 試樣準(zhǔn)備與處理‌ 試樣需按照標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 60212）在‌溫度23°C ± 2°C、相對濕度50% ± 5%‌ 的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下至少處理24小時，并在試驗(yàn)前清潔表面。 ‌2. 試驗(yàn)過程‌ 將處理好的試樣置于電極下，調(diào)節(jié)好間距和壓力。啟動自動試驗(yàn)程序后，儀器將依次執(zhí)行表1中的七個階段。操作者可通過觀察窗（建議佩戴防紫外線眼鏡）觀察電弧形態(tài)及試樣變化。 ‌3. 失效判定‌ 當(dāng)發(fā)生以下情況之一時，即判定試樣‌失效‌，計(jì)時自動停止： 試樣內(nèi)形成持久的‌導(dǎo)電通道‌。 電弧引起材料‌燃燒‌，且在電弧切斷后‌火焰仍持續(xù)‌。 其他明顯的、符合標(biāo)準(zhǔn)定義的失效現(xiàn)象（如因劇烈釋放氣體導(dǎo)致電弧嚴(yán)重不穩(wěn)定等）。 ‌4. 結(jié)果報告‌ 試驗(yàn)報告應(yīng)至少包括： 被試材料的詳細(xì)標(biāo)識與厚度。 試驗(yàn)前的條件處理詳情。 ‌耐電弧時間‌：通常至少進(jìn)行5次有效試驗(yàn)，報告其‌中值、最小值和值‌（單位：秒）。 試驗(yàn)過程中觀察到的特殊現(xiàn)象，如冒煙、起火、軟化、起痕等。 ‌六、 應(yīng)用領(lǐng)域與重要性‌ 本試驗(yàn)儀廣泛應(yīng)用于但不限于以下領(lǐng)域： ‌材料研發(fā)‌：評估新型絕緣材料或配方的耐電弧性能，對比不同材料的優(yōu)劣。 ‌質(zhì)量控制‌：作為原材料進(jìn)貨檢驗(yàn)或成品出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目，確保材料批次間性能穩(wěn)定，符合安全規(guī)范。 ‌標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證‌：為產(chǎn)品滿足UL 746A、IPC 650、JEC 149等國際電工與電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供關(guān)鍵測試數(shù)據(jù)。 ‌失效分析‌：幫助分析電氣設(shè)備中絕緣部件在電弧故障下的行為與失效模式。