漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207

漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化

指数的测定方法

1范围

本文件描述了固体绝缘材料耐电痕化和相比电痕化指数的测量方法,适用于交流电压下使用的设

备元件和盘状材料。

本文件提供了按照要求测定电蚀损的程序。

注1，耐电痕化指数的测量可作为材料的验收标准,也可作为对材料及零部件进行质量控制的方法，相比电痕化指

数主要可用作材料的基本特性表征和性能比较的参数。

本文件适用于评定材料的成分和表面特性。材料的成分和表面状况都直接影响评定的结果,因此

在选用合适的材料前应考虑其成分和表面状况的影响。

本文件测试结果不能直接用于评估电气设备的安全爬电距离。

注2:本文件符合IEC60664-1。

注3，通过本试验,可以鉴别在潮湿环境下工作的电气设备上的材料耐电痕化性能优劣，若需评定户外使用材料的

性能,则可采用更严酷的长期试验,采用较高电压和尺寸更大的试样(见IEC60587的斜板试验),其他试验方

法(如斜板法)可与本文件给出的澳定试验的材料排列顺序不同。

漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文

件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于

本文件。

ISO4287产品几何技术规范(GPS)表面结构:轮廓法术语、定义和表面结构参数

[Geometrical Product Specification (GPS)-Surface texture: Profile method-Terms, definition and

surface texture parameters]

注。GB/T3505-2009产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语,定义及表面结构参数(ISO 4287。

1997,IDT),

漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207术语和定义

下列术语和定义适用于本文件，

ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库地址如下，

3.1

漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207电痕化tracking

在电应力和电解杂质的联合作用下,固体绝缘材料表面和/或内部逐步形成导电通道的现象，

3.2

电痕化失效tracking failure

漏电起痕试验仪标准IEC60112、GB4207导体间的绝缘部分由于电痕化引起绝缘失效。

注，在本文件规定的试验中,由于电流会通过试样表面和/或试样内部,因此能通过过电流装置的动作来判断是否

发生电痕化,

3.3

电蚀损electrical erosion

由于放电作用使电气绝缘材料产生耗损。

3.4

空气电弧air are

试样表面之上的电极之间产生的电弧。

3.5

相比电痕化指数comparative tracking index;CTI

五个试样经受50滴液滴期间未电痕化失效和不发生持续燃烧时的最大电压值,以伏特(V)表示，

还包括100滴液滴试验时关于材料性能的叙述。

注1，在任何较低的试验电压条件下,不发生电痕化失效和持续燃烧。

注2.CTI判断标准可要求说明电蚀损的程度。

注3:试验中,允许材料发生非持续燃烧但不导致失效,除非考虑其他更重要的因素,否则材料完全不燃烧为首选。

见附录A.

注4:某些材料可以承受较高的试验电压,但在较低的试验电压下反而会发生失效.见11.2。

3.6

持续燃烧persistant flame

超过2s的燃烧。

3.7

耐电痕化指数proof tracking index;PTI

五个试样经受50滴液滴期间未电痕化失效和不发生持续燃烧所对应的最大电压数值,以伏特(V)

表示。

注:试验中,允许材料非持续燃烧但不导致失效,除非考虑其他更重要的因素,否则材料完全不燃烧为首选,见附

录A.

3.8

去离子水de-ionized water

符合 ISO 3696中的3级标准或同等品质分析性的实验室用水。

4 原理

将试样支撑,使其上表面几乎为水平面,通过两个电极施加电应力。在电极间连续滴下电解液,直

到过电流装置动作,或直到发生持续燃烧,或直到试验通过。

每组试验持续时间较短(少于1h),在试样的表面上放置间距为4mm的铂电极,在两电极的中心

点以30s的间隔滴下50滴或100滴(每滴约20mg)的电解液。

试验时,电极间施加100V~600V交流电压，

可使用表面非常平整的试样,其面积足够大,确保试验期间过程中,试样可被腐蚀或变软,因此允许

电极陷入试样。若试验时发生该现象,要同时报告通过试样形成的孔以及孔的深度(测量试样厚度),可

选用更厚的试样重新测试,试样最大厚度为10mm。

注:电痕化失效所需液滴敷道常随施加电压降低而增加,低于临界值时,不发生电痕化，对于某些材料,高于临界

值时也许不发生电痕化。

试样

液体不会从测试电极之间流走。

注1，虽然能使用较小尺寸的试样,但依然建议使用能供试验的平面尺寸不小于20mmX20mm的试样,以减少电

解液流出试样边缘损失,若不损失电解液,也能使用尺寸为15 mmX15 mm的试样,例如ISO3167中规定的

多用途试样。

注2:通常情况下,每次试验使用独立的试样。如果要在同一试样上进行多次测试,测试点之间的距离可能要足够

远,以避免测试点产生的闪光或烟雾及腐蚀后的产物污染或影响其他待测区域。

试样的厚度应不小于3mm,可将多个试样叠加以获得至少3mm的厚度。

注3:对于较薄的试样,热量会通过其本身散发到玻璃支撑件上,因此小于3mm厚的试样与较厚试样上得到CTI

值不具可比性,可以将试样叠加以获得满足试验要求的试样厚度。

除非产品标准中另有规定,否则试样表面应均匀光滑并且无缺陷,如无擦伤,瑕疵、杂质等。若无法

保证上述要求,则应说明试样表面情况与试验结果一起报告。因为试样表面某种特性也许增加试验结

果的分散性。

对于在产品部件上进行的试验,在无法从部件上切割出合适尺寸的试样情况下,可在相同绝缘材料模

压成型的试样上截取合适的尺寸用于试验。在此情况下,宜确保部件和截取的试样均通过相同的制造工

艺生产,并尽量使其具有相同的表面特征。如最终制造工艺的细节未知,则参考ISO 293,ISO 294-1.

ISO 294-3以及ISO295中规定的制备方法。

注4:在测定PTI和CT1的试验中,使用不同制造条件/工艺制备的试样,可能会导致试样表现出不同的性能水平。

注5，在测定PTI和CTT的试验中,使用不同流向模压成型的试样,也可能导致试样表现出不同的性能水平。

在特殊情况下,为使试样表而平滑,可对试样进行抛光。若抛光试样,则表面纹理应符合ISO 4287

的规定(如轮廓最大高度Rz的值)并且应记录在试验报告中(见10.2和11.5)。

注6，任何抛光可能会损坏试样,在此情况下,通过抛光制成的材料表面与试样原始表面相比所测得的耐电痕化值

可能更高或更低，

当电极的方向与材料特性显著相关时,测量应沿其特性方向和正交特性方向进行。除非另有规定，

应报告测得CTI较低的特性方向。

注7:当材料表面具有疏水性时,通常使用具有腐蚀性的电解液,例如溶液C.

6试样条件处理

6.1环境条件

除非另有规定,试样应在(23±2)℃,相对湿度(50±10)%下保持至少24h。应在试样从条件处理

室中取出的30min内开始测试(见7.7)。

6.2试样表面状态

除非另有规定,对试样表面状态有如下要求:

a)试验前,应将试样表面进行清洁;

b)应报告清洁步骤,若可能,清洁的具体细节应由供需双方协商确定。

灰尘、脏物、指印、油脂、油、脱模剂或其他污染物可能影响试验结果。清洁试样时应避免使材料发

生溶胀、软化、擦伤或其他破坏，

7.1

电极

应使用纯度至少为99%的金属铂作为电极(见附录C),两个电极矩形横截面应为(5.0±0.1)mmX

(2.0±0.1)mm,其端部斜面角度应为(30±2)*,具体见图1,斜面的刃应近似为平面,约0.01mm~

0.10 mm宽。

注1，经验表明,带有目镜校准的显微情适用于检验刃的表面尺寸。

注2:通常在每次试验后使用机械方法对电极进行再次加工,以确保电极尺寸保持所要求的公差,特别是其斜面和

端部的角度。

在试验开始前,电极应对称地安放在试样表面上,并垂直于试样表面,电极之间的夹角为(60±5)°,

电极间距应为(4.0±0.1)mm,电极安放于试样上的示意图见图2.

应使用矩形薄金属滑规检查电极间距,电极应能自由移动,并且在试验时,电极在试样表面上施加

的压力应为(1.00士0.05)N,在试验过程中压力尽可能保持不变。

图3给出了一种典型的电极结构。应在适当的试验问隔期间调整电极在试样表面上施加的压力。

对于一些材料，电极陷人材料表面的深度较小,可通过弹簧产生压力，对于一般材料,宜通过其自

身重量产生压力满足试验需要。

注3。对于大多数但并非全部的装置设计,如果电极在试验过程中因试样软化或腐蚀而移动,则其端部会产生电弧，

且电极间距也会改变，间距改变程度和方向取决于两电极中心点和与试样接触点的相对位置的变化。这些

变化主要取决于材料本身,但不是决定性的，设计上的差异可能会导致试验结果的差异。

7.2试验电路

应对电极施加正弦波电压,电压范围为100V~600V.频率范围为48 Hz~62Hz,电压测量装置

应显示为有效值,最大误差应不超过1.5%,电源功率应不小于0.6kVA,合适的试验电路示例见图4.

应通过可变电阻器将两电极间的短路电流调节到(1.0士0.1)A,且在此电流下,电压表指示的电压

下降幅度不应超过10%。测量短路电流仪器的读数精确度应为±3%或更高。

注:电源电压足够稳定可获得要求的公差。

当有效值为(0.50士0.05)A的电流持续(2.0士0.2)s时,过电流装置应动作，

主要技术参数:

　　1.电极材料试验电极——铂金，电极接杆——银；

　　2.电极尺寸：(2mm±0.1mm)×(5mm±0.1mm)×(40mm±5mm) ，铂电极12mm，30°±2°斜面；

　　3.电极距离：4.0mm±0.01mm，夹角60°±5°；

　　4.电极压力：1.00N±0.001N；

　　5.试液电阻：

　　A液 0.1%NH 4 Cl ，3.95±0.05Ωm，B 液 1.98±0.05Ωm；

　　6.液滴体积：

　　20滴 0.380g ～ 0.480g ，50 滴 0.997g ～ 1.147g( 可微调节 ) ；

　　7.液滴高度：35mm±5mm(可调节)；

　　8.液滴时间：30s±0.1s( 优于标准 )( 数显，可预置调节 ) ，50 滴时间 24.5min±2min；

　　9.液滴滴数：1～9999(数显，可预置) ；

　　10.试验电压：100V ～ 600V(25V分度，可调节) ；

　　11.电源压降：1.0A±0.1A 时 8% ；

　　12.起痕判断：0.50A±10%，2.00s±10% ；

　　13.试验区容积：0.5m 3 背景黑色箱体为不锈钢材料；

　　14.试验电源：220V 0.6kVA 50-60Hz 。

7.3试验溶液

溶液A:

将质量分数约0.1%且纯度不小于99.8%的分析纯无水氯化铵(NH,CD试剂溶解于去离子水中,以

制备在(23±1)℃时电阻率为(3.95士0.05)Ω*m的溶液A.

注1，在规定的电阻率范围内确定氯化铍用量制备溶液。

注2:溶液A的电阻率在25℃时为(3.75士0.05)Ω*m,在20℃时为(4.25±0,05)Ω*m。

溶液 B:

见附录B.

溶液C:

将质量分数约0.2%,纯度不小于99.8%的分析纯无水氧化铵(NH,CI)试剂和质量分数(0.50±

0.02)%的非离子表面活性剂(辛苯昔醇,CAS号:9002-93-1)溶解于去离子水中,以制备在(23±1)℃时

电阻率为(1.98士0.05)Ω*m的溶液C.溶液C表面张力小于40 mN/m.

注3:在规定的电阻率范围确定氯化铵用量,在规定的表面张力范围内确定表面活性剂用量,以制备溶液。

通常使用溶液A进行试验,但在模拟腐蚀性更强环境的试验时,建议选用溶液C进行试验。若选