家用和類似用途固定式電氣裝置的電器附件外殼耐電痕化檢測(cè)技術(shù)研究

電器附件外殼作為固定式電氣裝置的關(guān)鍵組成部分，其絕緣性能的長期可靠性直接關(guān)系到用電安全。在特定環(huán)境條件下，如潮濕、污穢電場(chǎng)作用，絕緣材料表面可能形成導(dǎo)電通道，即電痕化，最終導(dǎo)致絕緣失效甚至火災(zāi)。耐電痕化檢測(cè)是評(píng)估外殼材料抵抗這一劣化過程能力的關(guān)鍵手段。

1. 檢測(cè)項(xiàng)目

耐電痕化檢測(cè)的核心是模擬在電場(chǎng)和電解液共同作用下，絕緣材料表面的耐電痕化能力。主要檢測(cè)項(xiàng)目包括：

• 相比電痕化指數(shù)測(cè)定：該指數(shù)是材料表面能承受50滴電解液而不發(fā)生電痕化的最大電壓值。它定量地表征了材料在嚴(yán)酷污染條件下的耐電痕化起始能力，是材料分級(jí)和選型的重要依據(jù)。

• 耐電痕化指數(shù)測(cè)定：該指數(shù)指材料在規(guī)定的電壓下，經(jīng)受住50滴電解液而不發(fā)生破壞所對(duì)應(yīng)的電壓等級(jí)。它更側(cè)重于材料在長期工作電壓下的耐受性能。

• 電痕化失效判定：檢測(cè)過程中需明確判定材料失效的準(zhǔn)則。通常，當(dāng)以下情況之一發(fā)生時(shí)，即判定為失效：

  • 流過材料的電流因電痕形成而持續(xù)增大，并超過設(shè)定值。

  • 材料表面產(chǎn)生持續(xù)燃燒的電弧，導(dǎo)致明火。

  • 電痕蝕穿材料的整個(gè)厚度，造成短路。

• 材料燃燒性觀察：在測(cè)試后，需評(píng)估電痕化過程中材料的燃燒行為，包括是否點(diǎn)燃、燃燒持續(xù)時(shí)間等，以評(píng)估其潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

2. 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)方法適用于各類家用和類似用途固定式電氣裝置中，由絕緣材料制成的電器附件外殼。典型樣品包括但不限于：

• 開關(guān)插座面板：墻壁開關(guān)、電源插座、信息插座等的外殼和面板。

• 配電裝置外殼：小型斷路器、漏電保護(hù)器、隔離開關(guān)的絕緣外殼。

• 接線裝置外殼：接線盒、分線箱、終端盒的外殼。

• 照明控制器外殼：調(diào)光器、智能開關(guān)等控制裝置的外殼。

• 安裝盒：用于暗裝或明裝電器附件的底盒。

這些樣品通常由熱固性塑料（如酚醛樹脂、尿素樹脂）或熱塑性塑料（如聚碳酸酯、ABS、尼龍）等絕緣材料制成。

3. 標(biāo)準(zhǔn)方法

為確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性，檢測(cè)過程嚴(yán)格遵循國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

• 國際標(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)廣泛認(rèn)可的基準(zhǔn)方法。

• 國家標(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》。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 60112:2020，是我國進(jìn)行該項(xiàng)檢測(cè)的主要依據(jù)。

• 行業(yè)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：

  • GB/T 2099.1 《家用和類似用途插頭插座 第1部分：通用要求》

  • GB/T 16915.1 《家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān) 第1部分：通用要求》
    上述產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中均引用了GB/T 4207，要求電器附件的外殼或關(guān)鍵絕緣部件必須滿足特定的CTI值或耐電痕化等級(jí)。

4. 檢測(cè)儀器

耐電痕化檢測(cè)需使用專用的檢測(cè)設(shè)備，其主要組成部分及功能如下：

• 電痕化試驗(yàn)箱：核心測(cè)試單元，用于放置試樣并控制測(cè)試環(huán)境。箱體通常由透明材料制成，便于觀察測(cè)試過程，并配備通風(fēng)孔以確保燃燒產(chǎn)物能及時(shí)排出，同時(shí)防止外部氣流干擾。

• 電極系統(tǒng)：由兩個(gè)鉑金屬制成的矩形截面電極構(gòu)成，以特定角度和壓力與試樣表面接觸。電極的幾何形狀、材質(zhì)和施加的壓力均有嚴(yán)格規(guī)定，以確保電場(chǎng)分布的標(biāo)準(zhǔn)化。

• 試驗(yàn)電源：提供頻率為48Hz至62Hz的交流正弦波電壓，輸出電壓可在100V至600V之間連續(xù)可調(diào)，并具備短路保護(hù)功能，能夠提供規(guī)定的短路電流。

• 電解液滴落裝置：精密控制電解液（通常為氯化銨溶液）以規(guī)定的時(shí)間間隔（如30±5秒）和液滴體積（如20???³ mm³）滴落至兩電極中間的試樣表面。該裝置是模擬污染和潮濕條件的關(guān)鍵。

• 電流監(jiān)測(cè)與判定系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流過試樣的電流。當(dāng)電流因電痕形成而超過設(shè)定值（通常為0.5A）并維持一定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)判斷試樣失效并停止測(cè)試。該系統(tǒng)通常與計(jì)時(shí)器聯(lián)動(dòng)，記錄失效時(shí)對(duì)應(yīng)的液滴數(shù)或耐受的電壓值。

綜上所述，家用和類似用途固定式電氣裝置電器附件外殼的耐電痕化檢測(cè)，是通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備與方法，對(duì)其絕緣材料在惡劣環(huán)境下的長期絕緣穩(wěn)定性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估的重要質(zhì)量保障環(huán)節(jié)。嚴(yán)格執(zhí)行該項(xiàng)檢測(cè)，對(duì)于預(yù)防電氣火災(zāi)、保障人身和財(cái)產(chǎn)安全具有不可替代的作用。