本儀器是一款依據 GB/T 1411-2002《干固體絕緣材料 耐高電壓、小電流電弧放電的試驗》 （等同采用IEC 61621:1997）等國家標準設計的專業(yè)檢測設備，用于精準評估固體絕緣材料在高壓小電流電弧作用下的耐受能力（即耐電弧性能）。通過模擬嚴酷的電弧放電環(huán)境，為絕緣材料的性能篩選、質量控制及科研分析提供可靠數據，是電工電氣、絕緣材料制造及質檢領域的核心工具。
一、設計依據與核心標準
本測試儀的設計、制造與試驗程序嚴格遵循國家標準與國際規(guī)范，主要依據包括：
GB/T 1411-2002： 這是本儀器主要的設計與測試依據，詳細規(guī)定了設備要求、試樣制備、試驗程序和結果判定方法。相比于舊版標準（GB/T 1411-1978），新版標準在電弧程序、電極尺寸與壓力、試驗結果表達等方面均作出了重要修訂，本儀器已全面適配。
IEC 61621： 對應的國際電工委員會標準。
ASTM D495： 美國材料與試驗協(xié)會的耐電弧試驗標準。
其他相關行業(yè)規(guī)范，如UL 746A、IPC 650等。
二、技術原理與試驗概述
試驗原理基于高電壓、小電流電弧放電對絕緣材料表面的局部熱與化學侵蝕作用，模擬實際工況中可能出現的電弧故障。試驗的嚴酷度分階段逐步增加：起始階段采用低電流、短時通斷比；后續(xù)階段電流值逐步增大，并可能轉為連續(xù)電弧，直至試樣失效。
根據標準定義，失效是指試樣內形成導電通道，或材料被電弧引燃并在電弧切斷后仍繼續(xù)燃燒。儀器的核心測試指標是耐電弧，即從試驗開始到試樣發(fā)生失效所經歷的總時間（以秒計）。需要注意的是，本試驗結果主要適用于同類材料間的比較篩選，特別是熱固性材料結果再現性較好。對于熱塑性材料，由于試驗結果可能分散性較大，需謹慎解讀，且其結果不能直接等同于材料在實際復雜工況下的全部電弧耐受性能。
三、主要技術參數與特點
1. 電氣系統(tǒng)：
高壓輸出： 交流0–20 kV連續(xù)可調，輸出電壓控制誤差優(yōu)于2%，滿足標準要求的12.5 kV開路工作電壓。
電流控制： 電弧電流分為10 mA、20 mA、30 mA、40 mA多個等級，控制精度優(yōu)于±10%，測量精度優(yōu)于±1.5%。回路內置抑制電阻和電感，用以抑制高頻寄生分量。
時序程序： 采用高精度時序控制，電弧通斷時間誤差小于5ms，完全按照標準設定的7個階段試驗程序自動運行（例如，階段為1/8秒通、7/8秒斷，電流10 mA，持續(xù)60秒），總試驗時間長達420秒，實現自動化測試，減少人為誤差。
2. 核心部件與機械結構：
電極系統(tǒng)：
電極材料為標準鎢棒，直徑2.4 mm ±0.05 mm。
電極尖端研磨成與軸線夾角為30°±1°的平橢圓面。
兩電極呈夾角110°±2°安置，以0.5 N ±0.05 N的靜壓力自由置于試樣表面，尖端間隔精確調節(jié)至6.35 mm ±0.1 mm。
樣品裝置： 提供穩(wěn)定夾持試樣和電極的裝置，確保每次試驗條件的一致性。試驗箱體為密閉結構，防止空氣流動干擾電弧。
3. 安全與防護：
設備配備多重安全保護，包括：過壓保護、過流保護、短路保護、安全門聯鎖保護及軟件誤操作保護，確保操作人員和設備安全。
四、樣品準備與試驗條件
試樣要求： 標準試樣厚度為3 mm ±1 mm。表面需清潔、平整，無粉塵、濕氣或指印。試驗前應在標準環(huán)境（溫度23℃±2℃，相對濕度50%±5%）下至少調節(jié)24小時。
電極維護： 每次試驗后需用合適溶劑（如丙酮或乙醇）清洗電極，必要時可施加一次約1分鐘、40mA的連續(xù)電弧進行清理。電極尖端需定期檢查，確保保持標準幾何形狀且無毛刺。
五、試驗程序與結果判讀
按要求放置并處理好試樣，設定電極間距。
啟動設備，自動按預設階段程序施加電弧，同時開始計時。
觀察試驗過程（操作者需注意佩戴防護眼鏡），直至試樣按標準定義發(fā)生失效，設備自動切斷電弧并停止計時。
記錄單次試驗的失效時間（秒），對同種材料至少進行5次有效試驗。
報告中值、小值和大值，而非簡單的平均值，以更全面地反映材料性能。
常見的失效現象包括：材料白熱化形成瞬間導電通道；材料燃燒但未形成明顯導電通道；電極間因漏電起痕形成細絲狀導電通道；材料表面碳化導致終導電。
六、應用領域
本儀器廣泛適用于各類固體絕緣材料的耐電弧性能研究與質量檢測，主要包括：
塑料與樹脂類：如環(huán)氧樹脂、酚醛塑料等。
絕緣薄膜、清漆與涂層。
層壓制品與云母材料。
電子電器部件用絕緣殼體與封裝材料。
各大科研機構、質檢中心及生產企業(yè)的材料研發(fā)與入廠檢驗。
總結
絕緣耐起弧性能測試儀以其標準化的設計、精確的電參數控制、可靠的自動化程序及全面的安全防護，為貫徹執(zhí)行國家標準提供了強有力的設備保障。它不僅是評價絕緣材料耐電弧性能的關鍵工具，更是推動材料技術進步、提升電氣產品安全性與可靠性的重要基石。
