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絕緣材料的相比電痕化指數(shù)檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 02:53:31 更新時(shí)間：2025-08-16 02:53:31

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

絕緣材料的相比電痕化指數(shù)檢測(cè)：全面解析檢測(cè)項(xiàng)目、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)

絕緣材料在電氣設(shè)備、電力系統(tǒng)及電子器件中扮演著至關(guān)重要的角色，其性能直接影響設(shè)備的安全性與可靠性。其中，相比電痕化指數(shù)（Comparative Tracking Index, 簡(jiǎn)稱(chēng)CTI）是衡量絕緣材料抗電痕化能力的核心指標(biāo)之一。電痕化是指在絕緣材料表面，由于電場(chǎng)作用和污染物（如水分、導(dǎo)電顆粒）的存在，導(dǎo)致局部放電、碳化并形成導(dǎo)電路徑的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)短路甚至火災(zāi)。因此，對(duì)絕緣材料進(jìn)行相比電痕化指數(shù)檢測(cè)，是評(píng)估其在長(zhǎng)期高電壓、高污染環(huán)境下使用安全性的關(guān)鍵步驟。CTI檢測(cè)通過(guò)模擬實(shí)際工況，評(píng)估材料在特定電壓下維持絕緣性能的耐久能力，通常以“伏特”為單位，數(shù)值越高表明材料抗電痕化能力越強(qiáng)。該檢測(cè)廣泛應(yīng)用于電子元器件外殼、接線端子、絕緣套管、開(kāi)關(guān)設(shè)備等產(chǎn)品材料的選擇與質(zhì)量控制，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）及國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要組成部分。正因如此，深入理解CTI檢測(cè)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容、所需儀器、檢測(cè)方法與遵循的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于材料研發(fā)、生產(chǎn)制造及質(zhì)量檢驗(yàn)具有重要意義。

檢測(cè)項(xiàng)目：相比電痕化指數(shù)的核心測(cè)試內(nèi)容

相比電痕化指數(shù)檢測(cè)的核心項(xiàng)目是測(cè)定絕緣材料在特定條件下抵抗電痕化的能力。具體檢測(cè)項(xiàng)目包括：在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下，施加50滴電解液（通常為0.1%氯化銨溶液）于材料表面，觀察其是否產(chǎn)生電痕或?qū)е陆^緣失效。檢測(cè)過(guò)程持續(xù)至材料發(fā)生表面擊穿或絕緣性能喪失，記錄下材料在未發(fā)生擊穿前能夠承受的最高電壓值。該值即為CTI值，單位為伏特（V）。此外，檢測(cè)還關(guān)注材料在電痕化過(guò)程中的外觀變化，如碳化痕跡、表面裂紋、材料降解程度等，以綜合評(píng)估材料的耐久性與可靠性。檢測(cè)過(guò)程中還需考慮環(huán)境溫濕度、電解液濃度、滴液頻率及電極間距等參數(shù)，確保測(cè)試條件的可重復(fù)性與真實(shí)性。

檢測(cè)儀器：關(guān)鍵設(shè)備與配置要求

進(jìn)行相比電痕化指數(shù)檢測(cè)需配備專(zhuān)用的電痕化測(cè)試儀，其主要組成部分包括：電極系統(tǒng)、滴液裝置、電壓源、計(jì)時(shí)器、樣品夾具及防護(hù)外殼。電極通常由不銹鋼制成，呈U形，間距為4.0mm±0.1mm，確保電場(chǎng)分布均勻。滴液裝置需精確控制每滴液體的體積（通常為25±1μL）和滴落頻率（每分鐘30±1滴），以模擬真實(shí)污染環(huán)境。電壓源需具備穩(wěn)定輸出能力，可調(diào)節(jié)范圍通常為100V至600V，并能持續(xù)監(jiān)測(cè)電流變化。測(cè)試儀應(yīng)具備自動(dòng)計(jì)時(shí)功能，當(dāng)檢測(cè)到試樣表面發(fā)生擊穿（如電流超過(guò)100mA并持續(xù)10秒以上）時(shí)自動(dòng)停止試驗(yàn)并記錄電壓值。部分高端儀器還配備攝像頭和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電痕化過(guò)程的可視化記錄與數(shù)據(jù)分析，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可追溯性。

檢測(cè)方法：標(biāo)準(zhǔn)操作流程與關(guān)鍵控制點(diǎn)

相比電痕化指數(shù)檢測(cè)遵循國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60112《固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)的測(cè)定方法》。檢測(cè)流程通常包括以下步驟：首先，準(zhǔn)備厚度為3.0mm±0.2mm、尺寸為75mm×75mm的試樣，表面保持潔凈無(wú)污染。將試樣固定在夾具上，確保電極與試樣表面接觸良好。設(shè)置試驗(yàn)電壓（通常從低電壓開(kāi)始，逐步增加），啟動(dòng)滴液裝置，每分鐘滴加一滴電解液，持續(xù)運(yùn)行。每完成一小時(shí)的滴液，檢查試樣是否有電痕或擊穿現(xiàn)象。若未發(fā)生擊穿，則提高電壓，繼續(xù)試驗(yàn)，直至試樣在該電壓下發(fā)生擊穿或完成100滴液而未擊穿。記錄下試樣在未擊穿前的最高試驗(yàn)電壓值，即為該材料的CTI值。整個(gè)過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制環(huán)境溫度（23±2℃）和相對(duì)濕度（50±5%），避免外部因素干擾檢測(cè)結(jié)果。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際與國(guó)內(nèi)主要規(guī)范

目前，相比電痕化指數(shù)檢測(cè)主要依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 60112，該標(biāo)準(zhǔn)被廣泛采納于全球范圍內(nèi)，是電氣設(shè)備絕緣材料選型和質(zhì)量認(rèn)證的重要依據(jù)。此外，美國(guó)ANSI/UL 60112、德國(guó)DIN 66034、日本JIS C 60112等也均為等效或參考標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)內(nèi)，GB/T 4207《固體絕緣材料耐電痕化指數(shù)和耐漏電起痕指數(shù)的測(cè)定方法》是等同采用IEC 60112的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，適用于各類(lèi)電工絕緣材料的電痕化性能評(píng)價(jià)。根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)，絕緣材料被劃分為不同CTI等級(jí)，如CTI ≥ 600為最高級(jí)別（適用于高要求場(chǎng)合），CTI 在400~600為高，CTI 在175~400為中，CTI < 175為低。制造商需依據(jù)產(chǎn)品使用環(huán)境選擇合適等級(jí)的材料，以確保長(zhǎng)期運(yùn)行安全。