一：設備概述與核心技術
計算機控制介質材料耐電弧測試儀 BDH-20KV 是一款專為評估固體電工絕緣材料耐電弧性能而設計的精密數字化試驗設備。其設計嚴格遵循并精準復現 GB/T 1411-2002 (等同采用IEC 61621:1997)標準中規定的“高電壓、小電流間歇與連續電弧放電”試驗方法。
該設備的核心設計理念是提升測試的自動化、精確性與安全性。其標準試驗程序旨在模擬材料在電極間隙承受間歇性直至終連續強電流的電弧放電，通過觀測材料形成導電通道或燃燒的時間（耐電弧時間），來區分不同材料的耐電弧能力。它普遍適用于電機、電器、電子電工等行業，用于測試如塑料、樹脂膠、絕緣漆、薄膜、云母、陶瓷、層壓板等多種絕緣材料的耐電弧性能。
二：符合國標的嚴苛試驗程序詳解
BDH-20KV內置的控制程序完全覆蓋了GB/T 1411-2002標準所規定的嚴酷程度遞進的七階段試驗流程。這一程序被設計成一個嚴酷性階梯式升高的過程：
試驗序列：程序分為七個階段。
階段1至階段3（間歇電弧階段）：電弧電流為10mA。電弧工作方式為“間歇通斷”，例如階段為 “1/4秒導通，7/4秒截止”，即每2秒周期內電弧僅工作0.25秒。這模擬了實際工況中電弧頻繁啟停的場景。
階段4至階段7（連續電弧階段）：電弧電流逐級升高（10mA → 20mA → 30mA → 40mA），且電弧持續導通。電流的逐步增大加劇了對材料的熱-化學破壞，直至終失效。
試驗終點判定：設備遵循國標對“失效”的明確定義進行自動識別。試驗終點發生在以下任一情況：
形成導電通道：電極間形成了永久的低電阻通路。
材料燃燒不滅：電弧引燃材料，且在電弧切斷后火焰仍持續燃燒。
設備會精確記錄從試驗開始至發生上述任一失效所經過的總時間（以秒計），即材料的耐電弧時間。
三：關鍵硬件系統的國標符合性
設備每一部分的設計指標均旨在滿足或超越國家標準GB/T 1411-2002的嚴格要求。
1. 高壓電源與電流控制系統
輸出電壓：連續可調的 0–20kV 高壓交流電源，完全覆蓋國標對次級開路電壓15kV的要求，為長期穩定運行提供裕量。
電流控制與精度：
可精確提供 10mA, 20mA, 30mA, 40mA 四個標準電流檔位。
電流控制精度優于±10%。
電流測量精度更是高達優于 ±1.5%，遠超標準中要求毫安表準確度±5%的規定，確保了數據的極高可靠性。
時序控制精度：驅動間歇電弧的電弧通斷時序控制器誤差 <5ms，完美滿足國標對斷續器準確度±8ms的苛刻要求。
2. 標準化的電極與加載系統
電極系統是試驗條件的物理核心，BDH-20KV的配置嚴格對標國標：
電極材料：采用標準規定的鎢鋼電極（規格 ￠2.4mm*70mm），其高熔點保證了在電弧高溫下形狀穩定。
電極形態：電極尖端研磨成與軸線夾角為30°的橢圓形平面。試驗時，兩電極以 110°對稱夾角 安放（各與水平方向傾斜35°）。
關鍵幾何與力學參數：
兩電極尖端距離嚴格為 6.35±0.1mm（此為2002版標準對1978版6.0mm的重要修訂）。
每個電極以 0.5±0.05N 的恒定靜壓力自由放置于試樣表面，這一無約束的恒定接觸力是減小熱塑性材料試驗結果分散性的關鍵。
安全防護：設備配備多重保護，包括過壓、過流、短路保護以及核心的安全門開啟聯動保護，確保高壓僅在試驗箱密閉時才能施加。
四：試樣準備、試驗操作與結果解讀
1. 試樣要求與預處理
厚度：3mm±0.1mm。若使用其他厚度需在報告中注明。
表面與尺寸：試樣表面應潔凈、平整。試驗點應距離邊緣≥6mm，距離其他已測試區域≥12mm。
條件處理：除另有規定，試樣應在溫度23±2℃、相對濕度50±5% 的標準大氣環境中至少處理24小時。
2. 標準化操作流程
準備：試樣按規定處理并清潔后置于試驗平臺。手動或自動精確調整兩電極，確保其距離為6.35mm，夾角110°，并以恒定0.5N力接觸試樣表面。
執行：在測控軟件中選擇GB/T 1411-2002標準試驗程序，關閉防護門后啟動試驗。
觀測與判定：試驗初期可觀察電弧是否平鋪于試樣表面（這是回路正常的標志）。設備將全自動執行七階段程序并檢測失效點。同一材料至少需要進行5次有效試驗。
3. 結果報告與解讀
報告格式：試驗結果以5次（或更多次）試驗的失效時間（秒） 的 中值、小值和大值 報告。這是2002版標準對1978版“取10次平均值”方法的重大改進。
性能解讀：
耐電弧時間是從開始到失效的總秒數。
更重要的是失效發生的階段。例如，材料A在179秒（階段6，30mA）失效，材料B在181秒（階段7，40mA）失效。雖然僅差2秒，但B耐受了更高一級的電流沖擊，其耐電弧性能等級實質上優于A。
常見失效模式：依據國標，通常觀察到四種類型：無機材料白熱化導電、有機材料燃燒、漏電起痕形成細絲狀通道、以及表面碳化形成導電層。
五：總結
計算機控制介質材料耐電弧測試儀 BDH-20KV 是一款將國家標準GB/T 1411-2002的技術要求深度內化于硬軟件設計的專業化設備。其高達20kV的可調高壓、精確至±1.5%的電流測量、<5ms的通斷時序控制以及嚴格符合標準的電極系統（6.35mm間距，110°夾角，0.5N壓力），共同保障了測試條件的高度標準化與結果的可比性。
通過其全計算機控制系統，該設備將復雜的國標流程轉化為安全、一鍵式操作，并自動記錄和計算中值、小值、大值等統計結果。它為研發和質量控制人員提供了一種高效、精確且可復現的手段，用于篩選和比較固體絕緣材料在高壓小電流電弧作用下的耐受能力，是評估材料電氣安全性能、優化絕緣配方不可或缺的重要工具。
