扭接式連接器件絕緣材料的耐電痕化檢測(cè)

扭接式連接器件作為電氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，其絕緣材料的性能直接關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行與使用壽命。耐電痕化性能是評(píng)估絕緣材料在電場(chǎng)和電解液聯(lián)合作用下表面抗局部放電損壞能力的重要指標(biāo)，該性能的優(yōu)劣直接影響器件在潮濕、污穢等惡劣環(huán)境下的絕緣可靠性。因此，對(duì)扭接式連接器件絕緣材料進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)的耐電痕化檢測(cè)至關(guān)重要。

一、 檢測(cè)項(xiàng)目

耐電痕化檢測(cè)是一個(gè)綜合性評(píng)估過程，主要包含以下項(xiàng)目：

1. 相比電痕化指數(shù)（CTI）測(cè)定：該指數(shù)是材料表面能承受50滴電解液而不發(fā)生電痕化破壞的最大電壓值，單位為伏特（V）。CTI是表征材料耐電痕化能力的基礎(chǔ)且關(guān)鍵的參數(shù)，數(shù)值越高，表明材料在電場(chǎng)和污穢環(huán)境下形成導(dǎo)電通道的阻力越大，耐電性能越好。測(cè)試通過施加不同電壓等級(jí)來尋找該臨界值。

2. 耐電痕化指數(shù)（PTI）驗(yàn)證：該測(cè)試是驗(yàn)證材料在規(guī)定的電壓值（通常低于其CTI值）下，承受指定數(shù)量的電解液（通常為50滴）而不發(fā)生破壞的能力。PTI是一個(gè)“通過/不通過”的驗(yàn)證性試驗(yàn)，常用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制與定期檢驗(yàn)，以確認(rèn)材料的耐電痕化性能是否維持在預(yù)設(shè)水平。

3. 電痕化腐蝕深度與形態(tài)分析：在測(cè)試結(jié)束后，通過精密測(cè)量?jī)x器（如輪廓儀或光學(xué)顯微鏡）對(duì)試樣表面的電痕化痕跡進(jìn)行量化分析。測(cè)量?jī)?nèi)容包括電痕的最大深度、平均深度及寬度。同時(shí)，對(duì)電痕的微觀形貌進(jìn)行觀察，如是否呈現(xiàn)樹枝狀、炭化程度、是否有氣泡產(chǎn)生等，以此分析材料的破壞機(jī)理和抗腐蝕能力。

4. 漏電起痕速率（TCR）評(píng)估：在恒定電壓下，監(jiān)測(cè)并記錄形成規(guī)定長(zhǎng)度電痕所需的時(shí)間或電解液滴數(shù)。該指標(biāo)反映了材料在電痕化過程中的劣化速度，速率越慢，表明材料抵抗電痕擴(kuò)展的能力越強(qiáng)，長(zhǎng)期可靠性可能更高。

二、 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)方法適用于各類依賴于絕緣材料保證電氣安全性的扭接式連接器件及其原材料。具體檢測(cè)樣品范圍包括但不限于：

• 整體器件：電線連接器、端子排、接線帽、PCB板用接線端子等扭接式電氣連接器件。

• 絕緣部件：連接器件的絕緣外殼、隔板、護(hù)套等單獨(dú)進(jìn)行測(cè)試的部件。

• 基礎(chǔ)材料：用于制造上述器件的工程塑料，如聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、不飽和聚酯（DAP）、酚醛樹脂等熱固性與熱塑性材料。

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性和權(quán)威性，檢測(cè)過程需嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。主要標(biāo)準(zhǔn)如下：

• 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

  • IEC 60112:2020《固體絕緣材料在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)和耐電痕化指數(shù)的測(cè)定方法》。這是全球范圍內(nèi)最廣泛接受和采用的基準(zhǔn)測(cè)試方法，詳細(xì)規(guī)定了設(shè)備、試劑、試樣制備和測(cè)試程序。

• 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：

  • GB/T 4207-2022《固體絕緣材料 在潮濕條件下相比電痕化指數(shù)和耐電痕化指數(shù)的測(cè)定方法》。此標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 60112:2020，是我國(guó)進(jìn)行該項(xiàng)檢測(cè)的核心依據(jù)。

• 行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

  • UL 746A《聚合物材料 – 短期性能評(píng)估》。該標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)及北美地區(qū)具有重要影響力，其中包含了對(duì)材料耐電痕化性能的測(cè)試要求，常與IEC 60112配合使用，用于產(chǎn)品安全認(rèn)證。

四、 檢測(cè)儀器

進(jìn)行耐電痕化檢測(cè)的核心設(shè)備是漏電起痕試驗(yàn)儀。該儀器需具備以下關(guān)鍵功能與組成部分：

1. 高壓電源系統(tǒng)：提供測(cè)試所需的交流電壓，范圍通常為100V至600V，電壓應(yīng)穩(wěn)定可調(diào)，精度需滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（如±1%）。具備過流保護(hù)功能，能在試樣發(fā)生擊穿時(shí)迅速切斷電源。

2. 電極系統(tǒng)：通常采用截面為2mm x 5mm的矩形鉑金電極，一端加工成30°斜面。兩電極以一定角度（通常為60°）相對(duì)放置于試樣表面，電極間施加規(guī)定的載荷（如1.0 N ± 0.05 N），確保接觸壓力恒定。電極的材質(zhì)、幾何形狀和放置方式是保證測(cè)試一致性的關(guān)鍵。

3. 電解液滴加系統(tǒng)：包含一個(gè)精密的滴液裝置，能夠以固定的時(shí)間間隔（如30秒±1秒）將規(guī)定體積（如20 mm³ ± 2 mm³）的電解液（通常為0.1%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化銨溶液）滴落于兩電極之間的試樣表面。滴液的高度和位置需嚴(yán)格校準(zhǔn)。

4. 電流監(jiān)測(cè)與判定系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流過試樣表面的電流。當(dāng)電流因電痕產(chǎn)生而超過預(yù)設(shè)閾值（通常為0.5A）并維持一定時(shí)間（如2秒）時(shí)，儀器應(yīng)能自動(dòng)判斷試樣已失效（發(fā)生電痕化），并記錄此時(shí)的電壓值或電解液滴數(shù)。先進(jìn)的設(shè)備還配備數(shù)據(jù)記錄功能，可繪制電流-時(shí)間曲線。

5. 試驗(yàn)箱體：為測(cè)試提供一個(gè)密閉且安全的環(huán)境，通常配有觀察窗和排風(fēng)系統(tǒng)，用于排出測(cè)試過程中可能產(chǎn)生的有害氣體。

綜上所述，對(duì)扭接式連接器件絕緣材料進(jìn)行耐電痕化檢測(cè)，是通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備與方法，對(duì)其在嚴(yán)苛環(huán)境下的長(zhǎng)期絕緣穩(wěn)定性進(jìn)行量化評(píng)估的重要手段。通過系統(tǒng)性地執(zhí)行CTI/PTI測(cè)定、腐蝕分析等項(xiàng)目，并嚴(yán)格參照IEC 60112、GB/T 4207等標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)椴牧系倪x擇、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)及最終的質(zhì)量判定提供科學(xué)、可靠的數(shù)據(jù)支撐。