硅橡膠漏電起痕試驗儀

高壓漏電起痕試驗儀和漏電起痕試驗儀CTI是絕緣材料在不同電壓環(huán)境下表現(xiàn)出的兩種失效現(xiàn)象，其核心區(qū)別在于電場強(qiáng)度、起痕形成機(jī)理及材料破壞模式。以下是詳細(xì)對比及選擇建議：

一、高壓漏電起痕試驗儀vs漏電起痕試驗儀CTI區(qū)別

| 特性            | 高壓漏電起痕                        低壓漏電起痕                      

| 電壓范圍         通常 >1 kV（如電網(wǎng)設(shè)備、高壓電纜）   通常 <1 kV（如家電、低壓電子設(shè)備）    

| 電場強(qiáng)度           | 高電場導(dǎo)致強(qiáng)烈局部放電和電蝕         | 電場較弱，依賴污染物或濕度引發(fā)起痕    

| 起痕機(jī)理            | 直接由強(qiáng)電場擊穿材料或引發(fā)碳化路徑   | 污染物（如鹽霧、灰塵）與潮氣共同作用  

| 破壞速度            | 更快（可能瞬間形成導(dǎo)電通路）         | 較慢（需長期積累污染物

| 材料失效表現(xiàn)        | 深度碳化、燒蝕、可能伴隨電弧損傷     | 表面導(dǎo)電通路，局部碳化或氧化

| 測試標(biāo)準(zhǔn)            | IEC 60587（高電壓下耐電痕化試驗）     | IEC 60112（常規(guī)CTI測試，電壓≤600 V）  

二、選擇絕緣材料的關(guān)鍵因素

1. 電壓等級

-高壓場景（如輸配電設(shè)備）：選擇高CTI（Comparative Tracking Index ≥600 V）材料，如 交聯(lián)聚乙烯（XLPE）環(huán)氧樹脂或 硅橡膠

- 低壓場景**（如PCB基材）：可選用CTI ≥175 V的材料，如 FR-4環(huán)氧板、聚酰胺（PA），但需考慮長期污染環(huán)境下的穩(wěn)定性。

2. 環(huán)境條件

污染等級：高壓環(huán)境中若存在導(dǎo)電粉塵，需材料具備抗電蝕性；低壓潮濕環(huán)境需關(guān)注材料疏水性和抗水解性。  

- 溫度：高溫環(huán)境（如電機(jī)繞組）需耐熱材料（如 聚酰亞胺薄膜）

3. 材料特性  

- 高壓優(yōu)先：高介電強(qiáng)度、抗電弧性（如 PTFE或 陶瓷填充塑料）。  

- 低壓優(yōu)先：表面憎水性、易清潔性（如 硅膠涂層）

4. 成本與工藝  

- 高壓材料（如 特種工程塑料PEEK）成本高，需權(quán)衡性能需求；低壓場景可選用經(jīng)濟(jì)型材料（如 PBT或 PET） 

三、典型應(yīng)用場景與材料推薦

- 高壓場景  

- 示例：高壓絕緣子、變壓器套管  

- 材料：硅橡膠復(fù)合絕緣子（耐候性強(qiáng)）、環(huán)氧樹脂澆注料（高機(jī)械強(qiáng)度）。

- 低壓場景

- 示例：家用電器插頭、低壓開關(guān)  

- 材料：阻燃PC/ABS合金（CTI 250-400 V，低成本）、陶瓷填充PPO（抗污染）。

四、測試與驗證建議

高壓測試：按IEC 60587進(jìn)行傾斜平面試驗（如4.5 kV，50滴電解液），觀察材料是否起痕或燃燒。  

低壓測試：按IEC 60112標(biāo)準(zhǔn)（100-600 V）測定CTI值，模擬潮濕污染環(huán)境下的耐久性。

北廣精儀儀器設(shè)備有限公司總結(jié)

選擇時需綜合電壓等級、環(huán)境嚴(yán)苛度及成本：  

-高壓：優(yōu)先高CTI、抗電弧材料，避免電擊穿；  

-低壓：關(guān)注表面抗污染能力，平衡CTI與成本。  

實際應(yīng)用中，還需結(jié)合UL、IEC等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合規(guī)性驗證。

 核心要求概述

該試驗旨在評估在嚴(yán)酷環(huán)境條件下（如、潮濕、電場聯(lián)合作用）電氣絕緣材料的耐電痕化和耐蝕損能力。因此，對材料的要求圍繞“如何真實模擬這種惡劣工況”展開。

 

一、對試樣本身的電氣與物理性能要求

1.絕緣性能：被測材料必須是電氣絕緣材料。導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料不適用此測試。

2.耐高溫性：材料必須能承受試驗過程中電弧產(chǎn)生的高溫（可達(dá)數(shù)千攝氏度），而不發(fā)生劇烈燃燒、熔化滴落或過度分解，否則會嚴(yán)重影響結(jié)果的評判。

3.耐化學(xué)性：材料應(yīng)能抵抗電解液（通常是氯化銨和異辛基苯氧基聚乙氧基乙醇的溶液）的化學(xué)腐蝕，至少在其發(fā)生電痕化破壞之前，化學(xué)腐蝕不應(yīng)是主要失效模式。

 

二、對試樣尺寸和形狀的要求（極為關(guān)鍵）

標(biāo)準(zhǔn)對試樣的尺寸有嚴(yán)格規(guī)定，以確保電場分布的均勻性和一致性。

標(biāo)準(zhǔn)尺寸：

長度(L)：≥50mm

寬度(W)：≥50mm

厚度(d)：≥6mm（見的要求）

厚度要求詳解：

優(yōu)選厚度：6mm。這是標(biāo)準(zhǔn)厚度，測試結(jié)果具有的可比性。

其他厚度：如果實際產(chǎn)品厚度不是6mm，也可以使用其真實厚度進(jìn)行測試，但這屬于“工程測試”，其結(jié)果主要用于內(nèi)部質(zhì)量控制或設(shè)計驗證，與標(biāo)準(zhǔn)厚度試樣的測試結(jié)果進(jìn)行橫向?qū)Ρ葧r需要非常謹(jǐn)慎。

薄材：對于厚度小于3mm的材料，通常需要將多片試樣疊合至至少3mm厚來進(jìn)行測試。疊合時，應(yīng)盡可能模擬實際應(yīng)用中的裝配狀態(tài)（如使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿�），并在報告中明確說明。

表面要求：

表面平整、光滑、清潔。表面不應(yīng)有氣泡、劃痕、凹陷、油脂等缺陷或污染物，因為這些會顯著影響電解液的流動和電弧的路徑，導(dǎo)致結(jié)果失真。

邊緣應(yīng)平整，無毛刺。

 

三、對試樣預(yù)處理的要求

為了消除材料內(nèi)部應(yīng)力和表面污染，確保測試的公正性，試樣在測試前必須經(jīng)過嚴(yán)格的預(yù)處理。

1.清潔：用合適的溶劑（如異丙醇、）和無絨布仔細(xì)擦拭試樣表面，去除任何油脂、指紋或灰塵。

2.狀態(tài)調(diào)節(jié)：清潔后的試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實驗室環(huán)境（如溫度23±2°C，濕度50±5%）下放置至少24小時，以使其達(dá)到濕度和溫度的平衡。

3.特殊處理：對于一些可能吸濕的材料，或根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，可能需要進(jìn)行預(yù)熱處理（如在70°C的烘箱中烘烤一段時間）后再進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，以去除內(nèi)應(yīng)力。

 

四、對材料表面特性的潛在影響

雖然這不是“要求”，但材料的以下特性會較大地影響測試結(jié)果，這是在選擇材料和解讀結(jié)果時必須考慮的：

疏水性/親水性：疏水性材料（如硅橡膠、PTFE）能更好地阻隔電解液形成連續(xù)水膜，通常具有更高的耐電痕化等級（如1A4.5級）。親水性材料（如一些環(huán)氧樹脂）則更容易形成水膜，引發(fā)漏電起痕。

無機(jī)填料：添加(ATH)等填料是提高有機(jī)材料（如工程塑料）耐電痕化性能的手段之一。ATH在電弧高溫下會分解吸熱，并釋放水蒸氣，稀釋表面的導(dǎo)電物質(zhì)和電弧能量。

耐電弧性：材料抵抗電弧燒蝕的能力直接決定了其抗蝕損性能。無機(jī)材料（如陶瓷）通常優(yōu)于有機(jī)材料。

成碳率：在電弧作用下容易生成導(dǎo)電碳道的材料，其耐電痕化性能較差。

 

五、試驗失敗常見材料原因分析

如果材料在測試中過早失效（未達(dá)到預(yù)期等級），可能源于：

1.配方問題：樹脂基材本身耐熱性差，或缺乏有效的抗電弧填料（如ATH）。

2.工藝問題：填料分散不均，內(nèi)部有氣泡或雜質(zhì)。

3.表面問題：表面粗糙，易于掛液，或親水性太強(qiáng)。

 

總結(jié)

對4500V高壓漏電起痕試驗儀而言，其對材料的要求可以概括為：

|方面|  核心要求  |目的|

|材料類型|電氣絕緣材料|測試對象正確|

|尺寸規(guī)格|≥50mm×50mm×6mm（）|保證電場和液流路徑標(biāo)準(zhǔn)化|

|表面狀態(tài)|平整、光滑、潔凈、無缺陷|排除非相關(guān)因素干擾|

|預(yù)處理|嚴(yán)格清潔和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境調(diào)節(jié)|確保結(jié)果的重現(xiàn)性和公正性|

|性能內(nèi)在|耐高溫、耐電弧、低成碳率、優(yōu)選含無機(jī)填料|從根本上通過測試的關(guān)鍵|