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絕緣材料的相比電痕化指數(shù)的測定檢測

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發(fā)布時間：2025-08-21 13:48:34 更新時間：2025-08-20 13:48:35

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

絕緣材料相比電痕化指數(shù)的測定檢測概述

絕緣材料在電氣設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用，其性能直接影響到設(shè)備的安全性與可靠性。在長期使用過程中，絕緣材料可能因表面污染、潮濕環(huán)境以及持續(xù)電壓作用而產(chǎn)生電痕化現(xiàn)象，即在材料表面形成導電路徑，最終導致絕緣失效甚至引發(fā)短路、火災(zāi)等嚴重事故。為有效評估絕緣材料抵抗電痕化的能力，國際上廣泛采用“相比電痕化指數(shù)”（Comparative Tracking Index，簡稱CTI）作為衡量指標。CTI值越高，表明材料在特定條件下越不易發(fā)生電痕化，其絕緣性能越穩(wěn)定。因此，對絕緣材料進行嚴格的CTI測定檢測，不僅是產(chǎn)品設(shè)計與選材的重要依據(jù)，也是滿足各類國際標準和行業(yè)規(guī)范的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該檢測過程通常涉及標準化的試驗條件、精密的檢測儀器、規(guī)范化的操作流程以及嚴格遵循的檢測標準，確保測試結(jié)果的準確性、可比性和科學性。

檢測項目：相比電痕化指數(shù)（CTI）

相比電痕化指數(shù)（CTI）是衡量固體絕緣材料在潮濕和污染環(huán)境中耐電痕化能力的重要參數(shù)。其定義為：在規(guī)定試驗條件下，材料表面產(chǎn)生電痕化所需的最高電壓值（單位：V），該電壓值需在50次滴液試驗中不發(fā)生擊穿或表面導電路徑。CTI值通常以伏特（V）為單位表示，數(shù)值越高，材料的耐電痕化性能越好。該檢測項目直接反映材料在實際應(yīng)用中面對復(fù)雜環(huán)境（如工業(yè)粉塵、鹽霧、濕氣等）下的可靠性，是電氣設(shè)備、電子元件、接線端子、絕緣外殼等產(chǎn)品選材的重要參考。

檢測儀器與設(shè)備

CTI檢測需依賴一套精密且符合標準要求的試驗裝置，主要包括以下核心設(shè)備：

電極裝置：采用銅制電極，通常為兩個平行金屬電極，間距為4.0±0.1mm，用于施加試驗電壓。
滴液裝置：可精確控制滴液頻率與體積，通常為每30秒滴液一滴，滴液量為0.5±0.02mL，液體為0.1%氯化銨溶液（ISO 60581標準指定溶液）。
試驗電壓源：可調(diào)直流或交流電壓源，電壓范圍通常從100V至600V，精度需達到±2%以內(nèi)，支持自動升壓與自動斷電功能。
計時與監(jiān)控系統(tǒng)：用于記錄試驗時間、電壓變化、電流變化及是否發(fā)生電痕化或擊穿。
試驗箱與環(huán)境控制裝置：保持試驗環(huán)境溫度在23±2°C，相對濕度在50%±5%之間，確保試驗條件穩(wěn)定。

檢測方法：標準試驗流程

CTI檢測方法主要依據(jù)國際標準IEC 60112（《固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)的測定方法》）進行，具體流程如下：

樣品制備：選取標準尺寸的絕緣材料試樣（通常為100mm×100mm，厚度≥3mm），表面清潔并干燥。
設(shè)定初始電壓：從100V開始，以50V為一級逐步升壓，每級電壓持續(xù)試驗50滴液。
滴液試驗：在試樣表面滴加0.1%氯化銨溶液，每30秒一滴，共50滴。
觀察與判定：在滴液過程中，觀察試樣表面是否出現(xiàn)導電路徑、明顯碳化痕跡或發(fā)生擊穿（電流超過100mA持續(xù)1秒）。
電壓遞增：若無電痕或擊穿，將電壓升至下一等級，重復(fù)試驗，直至發(fā)生電痕化或擊穿。
確定CTI值：CTI值為最后一次未發(fā)生電痕化的最高電壓值，單位為伏特（V）。

若在50滴液后未發(fā)生電痕化，則繼續(xù)提升電壓，直至發(fā)生。若在500V以下即發(fā)生擊穿，則CTI值定義為“<500”。

檢測標準與規(guī)范

目前，國際上廣泛采用以下標準進行相比電痕化指數(shù)的測定：

IEC 60112：《固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)的測定方法》——國際電工委員會（IEC）發(fā)布的基準標準，被全球多數(shù)國家采納。
GB/T 4207：《固體絕緣材料耐電痕化指數(shù)和相比電痕化指數(shù)的測定方法》——中國國家標準，等效采用IEC 60112，適用于國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品檢測。
UL 60112：美國UL標準，用于美國市場產(chǎn)品認證，對CTI值有明確分級要求（如CTI ≥ 600為Class 1，600 > CTI ≥ 400為Class 2等）。
ISO 60581：與IEC 60112配套使用，對試驗溶液、滴液裝置、環(huán)境條件等提出詳細規(guī)定。

這些標準不僅規(guī)定了檢測方法與流程，還對樣品尺寸、電壓等級、溶液濃度、環(huán)境條件等進行了嚴格限定，確保不同實驗室間測試結(jié)果的可比性與權(quán)威性。

結(jié)論

相比電痕化指數(shù)（CTI）是評估絕緣材料在復(fù)雜工況下長期安全性能的關(guān)鍵指標。通過遵循IEC 60112、GB/T 4207等標準，利用精密的檢測儀器，按照規(guī)范的檢測方法進行測試，可科學、準確地量化材料的抗電痕化能力。該檢測不僅為材料選型提供依據(jù)，也保障了電氣設(shè)備在潮濕、污染等惡劣環(huán)境中的安全運行。隨著電氣系統(tǒng)對可靠性和安全性的要求日益提高，CTI檢測已成為絕緣材料研發(fā)、生產(chǎn)與認證中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。