耐電弧試(shi)驗儀分析(xi)高分子(zi)材(cai)料炭(tan)化程度和(he)導電性(xing)能(neng)變化

耐電弧試(shi)驗儀分析(xi)高分子(zi)材(cai)料炭(tan)化程度和(he)導電性(xing)能(neng)變化

壹道高壓電弧落(luo)下(xia)，絕緣(yuan)材(cai)料表面從完好(hao)無(wu)損(sun)到(dao)形成碳(tan)化通(tong)路(lu)的過程，揭示(shi)了材(cai)料安(an)全(quan)性(xing)能(neng)的(de)關(guan)鍵密(mi)碼。

在(zai)電氣(qi)設備(bei)日益高壓化、智能(neng)化(hua)的(de)今(jin)天，高分子(zi)絕緣(yuan)材(cai)料的(de)安(an)全(quan)可(ke)靠性(xing)成為(wei)行業(ye)關(guan)註的(de)焦點。當高壓電弧侵襲(xi)材料表面時(shi)，會發(fa)生怎(zen)樣(yang)的(de)變化？材(cai)料又是(shi)如(ru)何(he)從(cong)絕緣(yuan)狀態(tai)逐(zhu)步碳(tan)化並(bing)喪(sang)失絕緣(yuan)性(xing)能(neng)？

北京(jing)華(hua)測(ce)試(shi)驗儀器(qi)有(you)限(xian)公(gong)司推出(chu)的(de)耐電弧試(shi)驗儀，正(zheng)是(shi)解開這壹謎題(ti)的(de)關(guan)鍵設備(bei)，為(wei)絕緣(yuan)材(cai)料的(de)研(yan)發和(he)質(zhi)量控(kong)制提(ti)供了科(ke)學(xue)準(zhun)確的評(ping)估手(shou)段(duan)。

01 電弧侵蝕，絕緣(yuan)材(cai)料面(mian)臨的(de)隱(yin)形威脅

在現代電氣(qi)系(xi)統(tong)中(zhong)，從(cong)新能(neng)源(yuan)汽(qi)車高壓平(ping)臺到(dao)電網(wang)的智能(neng)斷(duan)路(lu)器，絕緣(yuan)材(cai)料時(shi)刻(ke)面臨著(zhe)電弧侵蝕的嚴(yan)峻挑戰(zhan)。

當設備(bei)啟閉(bi)或線路故(gu)障(zhang)時(shi)，電極間(jian)空(kong)氣(qi)被(bei)擊(ji)穿形成電弧，溫度可(ke)達數千(qian)攝氏(shi)度。這種持續的電弧作用會導致高分子(zi)材(cai)料表面發生復(fu)雜(za)的(de)熱(re)化學(xue)變化：分子(zi)鏈(lian)斷裂、有(you)機(ji)成分分解、碳(tan)氫(qing)化合(he)物(wu)脫(tuo)氫(qing)碳(tan)化，終(zhong)形成導電碳(tan)層。

這壹過程的嚴(yan)重(zhong)後(hou)果(guo)是(shi)材料的(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)不(bu)可逆(ni)地下(xia)降(jiang)。據行業(ye)研(yan)究，當材(cai)料炭(tan)化層電阻降(jiang)至(zhi)10⁶Ω·cm以下(xia)時(shi)，就可(ke)能(neng)引發(fa)設備(bei)局部放電或短(duan)路故(gu)障(zhang)，存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)安(an)全(quan)隱(yin)患。面對(dui)這壹挑(tiao)戰(zhan)，如(ru)何(he)精(jing)確(que)評估材(cai)料的(de)耐電弧性能(neng)，成(cheng)為(wei)電氣(qi)設備(bei)制造(zao)商和材料研(yan)發機(ji)構急(ji)需(xu)解決(jue)的(de)關(guan)鍵問(wen)題(ti)。

02 核心(xin)技(ji)術，炭(tan)化過程精確(que)解析(xi)原(yuan)理(li)

華(hua)測(ce)儀器(qi)耐電弧試(shi)驗儀通(tong)過高壓小(xiao)電流(liu)模(mo)擬技(ji)術，精確(que)還原了材(cai)料在(zai)實(shi)際工況中(zhong)遭(zao)受的電弧侵蝕環境(jing)，為(wei)分析(xi)炭(tan)化程度和(he)導電性(xing)能(neng)變化提(ti)供了科(ke)學(xue)手(shou)段(duan)。

精準(zhun)的電弧模(mo)擬系(xi)統(tong)

設備(bei)核心(xin)采(cai)用兩(liang)鎢棒(bang)電極結構，能(neng)夠(gou)在試(shi)樣(yang)表面間隙(xi)或連續施加高達12500V電壓(ya)和10-40mA工頻(pin)電弧電流(liu)。這種設計可精(jing)確(que)模(mo)擬從(cong)間(jian)歇性(xing)飛(fei)弧到(dao)連續性電弧的惡劣(lie)工況。

炭(tan)化程度的(de)多維度分析(xi)

在(zai)電弧作用下(xia)，材料表面經歷從初始分解到(dao)全(quan)部碳(tan)化的(de)全(quan)過程。試(shi)驗儀通(tong)過以下(xia)方式(shi)實(shi)現炭(tan)化程度精(jing)確分析(xi)：

視覺觀察(cha)系(xi)統(tong)記(ji)錄(lu)電弧灼(zhuo)燒(shao)軌(gui)跡(ji)的(de)顏(yan)色、寬度及(ji)連續性變化，炭(tan)化區(qu)域(yu)越(yue)寬、顏色越(yue)深(shen)，表明材料抗(kang)熱(re)分解能(neng)力(li)越(yue)弱(ruo)。

導電性(xing)能(neng)的(de)實(shi)時(shi)監測(ce)

材(cai)料在(zai)電弧作用下(xia)的導電性(xing)能(neng)變化是(shi)絕緣(yuan)失效的直(zhi)接(jie)指標。該(gai)設備(bei)通過四(si)探針(zhen)法測(ce)量炭(tan)化路(lu)徑兩(liang)端(duan)的表面電阻和(he)體(ti)積電阻：

- 表面電阻：**Rₛ=ρₛ×L/W**（ρₛ為(wei)表面電阻率(lv)）

- 體(ti)積電阻：**Rᵥ=ρᵥ×h/A**（h為(wei)炭(tan)化層厚(hou)度，A為(wei)電極面(mian)積）

當炭(tan)化層電阻從(cong)初始的(de)10¹²Ω迅速(su)降(jiang)至(zhi)10⁵Ω以下(xia)，表明材料已形成連續導電通(tong)路，絕緣(yuan)性(xing)能(neng)全(quan)部喪失。

03 技術創新，華測(ce)儀器(qi)的(de)硬(ying)核實(shi)力

華(hua)測(ce)耐電弧試(shi)驗儀集(ji)成(cheng)了多項(xiang)創(chuang)新技術，確保(bao)測(ce)試(shi)數據的(de)精(jing)確(que)性(xing)和可靠性(xing)，成為(wei)行業(ye)認(ren)可(ke)的測(ce)試(shi)解決(jue)方(fang)案(an)。

多級(ji)循(xun)環采(cai)集技(ji)術

華(hua)測(ce)自主(zhu)開(kai)發的多級(ji)循(xun)環電壓(ya)采(cai)集方(fang)式(shi)，全(quan)改(gai)變了傳統(tong)電弧試(shi)驗中(zhong)手(shou)動(dong)采(cai)集易(yi)受幹(gan)擾的狀況，大幅提(ti)升(sheng)電壓(ya)及電流(liu)采(cai)集精(jing)度。

抗幹擾突破

針(zhen)對(dui)10-40mA測(ce)試(shi)電流(liu)下(xia)電磁幹擾影響(xiang)精度的(de)問(wen)題(ti)，創(chuang)新應用低通濾(lv)波監測(ce)技術，有(you)效(xiao)抑(yi)制幹(gan)擾，確(que)保(bao)通(tong)訊(xun)穩(wen)定(ding)和測(ce)試(shi)數據準(zhun)確。

多重(zhong)安(an)全(quan)防護(hu)

配(pei)置TVS高壓防護(hu)系(xi)統(tong)，具有(you)過壓、過流、短(duan)路三(san)重(zhong)防護(hu)機(ji)制，有(you)效(xiao)保(bao)障(zhang)試(shi)驗人員(yuan)及(ji)設備(bei)安(an)全(quan)。

標準(zhun)化測(ce)試(shi)

設備(bei)支持(chi)GB/T 1411-2002、ASTM D495、IEC 61621等(deng)國(guo)內外標準(zhun)，滿足(zu)不(bu)同地區的認證(zheng)需(xu)求。為(wei)電氣(qi)產(chan)品(pin)進入市場(chang)提(ti)供標準(zhun)合(he)規性(xing)保(bao)障(zhang)。

2025年1月，華(hua)測(ce)儀器(qi)耐電弧試(shi)驗儀榮(rong)登(deng)yangshi新聞，在中(zhong)國(guo)西部科(ke)技創(chuang)新港“科(ke)創月"活動(dong)中(zhong)作為(wei)代表性科(ke)技成(cheng)果(guo)展(zhan)出(chu)，展(zhan)示(shi)了其在電氣(qi)絕緣(yuan)材(cai)料測(ce)試(shi)領域(yu)的(de)先進(jin)性(xing)能(neng)。

華測(ce)耐電弧試(shi)驗儀憑(ping)借其精確測(ce)試(shi)性能(neng)和(he)標準(zhun)化操(cao)作流程，已成為(wei)多個(ge)領(ling)域(yu)不(bu)可少的質(zhi)量控(kong)制工具。在(zai)未(wei)來(lai)，當您(nin)看(kan)到(dao)壹臺新能(neng)源(yuan)汽(qi)車安(an)靜(jing)駛過，或壹座(zuo)變電站(zhan)穩(wen)定運(yun)行(xing)，或許其中(zhong)就(jiu)有(you)經(jing)過華測(ce)耐電弧試(shi)驗儀嚴(yan)格驗證(zheng)的絕緣(yuan)材(cai)料，在(zai)看(kan)不(bu)見的(de)地方守(shou)護(hu)著(zhe)電氣(qi)安(an)全(quan)。