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漏電起痕測(cè)試

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發(fā)布時(shí)間：2025-03-22 16:20:19 更新時(shí)間：2025-03-21 16:21:35

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

漏電起痕測(cè)試（Tracking Resistance Test）是評(píng)估絕緣材料在電場(chǎng)和污染環(huán)境下抗電痕形成能力的重要方法，主要用于電氣設(shè)備、電子元件及絕緣材料的質(zhì)量控制。其檢測(cè)需圍繞 起痕電壓、失效時(shí)間、材料耐漏電性 等核心指標(biāo)展開(kāi)，符合 IEC 60112:2020、GB/T 4207-2022、ASTM D3638 等標(biāo)準(zhǔn)要求。以下是測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化流程與技術(shù)要點(diǎn)：

一、核心檢測(cè)項(xiàng)目與標(biāo)準(zhǔn)

檢測(cè)類(lèi)別	檢測(cè)項(xiàng)目	標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)	典型限值/要求
耐電痕化指數(shù)	相比電痕化指數(shù)（CTI）	IEC 60112:2020	CTI≥250V（絕緣材料Ⅰ類(lèi)），CTI≥175V（Ⅱ類(lèi)）
最大起痕電壓	材料耐受的最高電壓（不失效）	UL 746A	商用塑料CTI≥100V，高溫材料CTI≥600V
失效時(shí)間	滴液至材料失效的時(shí)間	ASTM D3638-12	失效時(shí)間≥60秒（600V，50滴液）
起痕深度	電痕燒蝕深度（顯微測(cè)量）	GB/T 4207-2022	深度≤2.5mm（CTI測(cè)試后）
安全判定	是否起火或持續(xù)燃燒	IEC 60695-11-20	無(wú)明火或自熄時(shí)間≤30秒

二、測(cè)試原理與設(shè)備

基本原理 在材料表面施加電壓，滴加導(dǎo)電污染液（如NH?Cl溶液），模擬潮濕污染環(huán)境下的電場(chǎng)作用，觀(guān)察是否形成導(dǎo)電碳化路徑（電痕），導(dǎo)致絕緣失效。
測(cè)試設(shè)備
- 漏電起痕試驗(yàn)儀（如Haefely HTR-601）：
  - 電壓范圍：0~600V可調(diào)；
  - 滴液裝置：滴液間隔30±5秒，液滴體積20~30μL；
  - 電極：鉑金電極，尺寸5mm×2mm×40mm，夾角60°。
電解液配制
- IEC標(biāo)準(zhǔn)液：0.1% NH?Cl（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）+0.5%異辛基苯氧基乙醇（濕潤(rùn)劑），電阻率3.95±0.05Ω·m（25℃）。

三、測(cè)試操作流程

樣品制備
- 尺寸：≥15mm×15mm×厚度（通常4mm）；
- 預(yù)處理：清潔表面（無(wú)水乙醇擦拭），無(wú)劃痕、氣泡。
測(cè)試步驟
- 步驟1：固定樣品于電極間，間距4mm±0.1mm；
- 步驟2：施加電壓（逐步升壓或固定電壓法），啟動(dòng)滴液裝置；
- 步驟3：記錄起痕現(xiàn)象（火花、冒煙）、失效時(shí)間或最高耐受電壓；
- 步驟4：測(cè)試后觀(guān)察痕跡長(zhǎng)度，測(cè)量CTI值（材料耐受50滴液不失效的最高電壓）。
判定規(guī)則
- CTI值確定：若材料在某一電壓下連續(xù)50滴液未失效，則CTI為該電壓的整數(shù)值（如250V）；
- 失效標(biāo)準(zhǔn)：電流≥0.5A持續(xù)2秒，或材料燃燒/碳化貫穿。

四、常見(jiàn)問(wèn)題與改進(jìn)措施

問(wèn)題現(xiàn)象	可能原因	解決方案
CTI值偏低	材料親水性強(qiáng)或填料不足	添加無(wú)機(jī)填料（如Al(OH)?），提高疏水性（硅烷偶聯(lián)劑處理）
滴液擴(kuò)散不均	表面粗糙或污染液濃度偏差	拋光樣品表面（Ra≤0.8μm），校準(zhǔn)電解液電阻率（25℃）
電極打火異常	電極氧化或接觸不良	清潔鉑金電極（稀鹽酸浸泡），確保壓力0.5N±0.1N
測(cè)試中起火	材料阻燃性差	添加阻燃劑（如十溴二苯醚），優(yōu)化配方（磷氮系阻燃體系）
碳化痕跡不連續(xù)	材料局部導(dǎo)電性差異	改善材料均勻性（混煉工藝優(yōu)化），避免局部結(jié)晶或孔隙

五、應(yīng)用場(chǎng)景與標(biāo)準(zhǔn)選擇

電子電器外殼（IEC 60112）：
- 典型要求：CTI≥250V（如PC/ABS合金），適用于高壓環(huán)境（電源適配器、插座）。
- 測(cè)試參數(shù)：電壓梯度100V/步，滴液50次，電流閾值0.5A。
汽車(chē)高壓部件（LV 124-2）：
- 嚴(yán)苛條件：高溫（85℃）、振動(dòng)環(huán)境下CTI≥175V（如PPS、PA66-GF30）。
- 附加測(cè)試：濕熱循環(huán)（85℃/85%RH，240h）后復(fù)測(cè)CTI。
光伏材料（UL 61730）：
- 耐候性要求：UV老化1000h后CTI下降率≤10%，電解液更換為模擬酸雨（pH 4.5）。

總結(jié)

漏電起痕測(cè)試需以 “精準(zhǔn)控壓、環(huán)境模擬、失效分析” 為核心：

核心指標(biāo)：CTI≥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)燃燒失效、電痕深度可控；
技術(shù)創(chuàng)新：高速攝像記錄電痕擴(kuò)展、AI圖像識(shí)別碳化路徑；
應(yīng)用價(jià)值：保障電氣安全、優(yōu)化材料選型、滿(mǎn)足國(guó)際認(rèn)證（UL/IEC/GB）。

建議方案：

企業(yè)自檢實(shí)驗(yàn)室配置 自動(dòng)化電痕儀（支持多標(biāo)準(zhǔn)切換，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄）；
高風(fēng)險(xiǎn)材料（如充電樁外殼）進(jìn)行 長(zhǎng)期耐候性測(cè)試（濕熱/鹽霧/UV復(fù)合老化）；
測(cè)試報(bào)告需包含 高清電痕顯微照片 及 CTI分級(jí)結(jié)論（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲa/Ⅲb類(lèi)）。

通過(guò)科學(xué)測(cè)試與材料改進(jìn)，可顯著提升絕緣部件的耐漏電性能，為電氣設(shè)備的安全運(yùn)行提供關(guān)鍵保障。