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点击次数:12 发布时间:2020-07-28

阐述耐电弧试验仪的结构及工作原理

耐电弧试验仪采用光耦隔离方式,能同时配置TVS瞬间抑制防护技术,起到对控制系统的防护;自主开发的多级循环电压采集方式也能大大提高目前电弧试验普遍采用手动及干扰状态下电压及电流采集的方式;低通滤波监测技术的运用使得该仪器的试验精度不再受电磁干扰;电容性屏幕的设计,使得仪器实现同时对数据进行保存和分析,操作更为人性化。现场的工作人员还告诉我们这款仪器是专门为电气绝缘材料测试开发的高精尖设备,适用于电气绝缘材料、塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘漆等绝缘材料的耐电弧性能评定,也可应用于产品检测以及新材料电学性能研究等。
耐电弧试验仪分左右结构,左侧上部为小试验箱,内置试验电极系统、高压输出插孔、试验电流表等;用钢化玻璃门封闭,便于观察并确保安全。低压接线柱装有高压回路的保护电阻等,左侧下部为高压试验变压器和调压器。右侧为电气箱,内部有控制系统的PLC和触摸屏以及各种控制电路。   
本测试仪是在相距或(6.35±0.1)mm的两电极上,按试验方法规定的规律(见试验程序表),由间歇到连续地施加工作电压和(10~40)mA的电弧电流,直至试样失效。记下从试验开始到试样失效的总时间(s),即为该试样的耐电弧。试验电压的产生是由220V交流电压经调压器T5,再由高压试验变压器T4而产生。试验电压由调压器T5调节获得。试验电流的大小和通断时间,PLC控制接在调压器T5和高压试验变压器T4之间的四路固态继电器及中间继电器开关和串联电阻而获得。    
耐电弧试验仪采用计算机控制,试验过程中可在线观察试验曲线;自动存储试验条件及试验结果等数据,并可存取、显示、打印材料的耐电弧性,系指当在靠近固体绝缘材料表面产生电弧放电时,由于产生热、化学分解,或被侵蚀等,在试样表面形成碳化导电通路,使之丧失绝缘性能的现象。    
电弧是一种气体放电现象,电流通过某些绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花。电弧是一种自持气体导电(电离气体中的电传导),其大多数载流子为一次电子发射所产生的电子。触头金属表面因一次电子发射(热离子发射、场致发射或光电发射)导致电子逸出,间隙中气体原子或分子会因电离(碰撞电离、光电离和热电离)而产生电子和离子。另外,电子或离子轰击发射表面又会引起二次电子发射。开关电弧是等离子体的一种形式,属低温等离子体。开关电器中电弧的熄灭就是要积极地利用电弧等离子体的温度控制来实现,对于高电压大电流电路来说、只有产生电弧、才能实现对电弧等离子体的温度控制。
对于开关电器而言,希望它反有如下特件:
(1)电导率的变化范围尽可能大,即要在导体与完全绝缘体之间变化;
(2)电导率的变化速度尽可能快。
一直到电弧熄灭,触头间隙成为绝缘介质后,电流才被开断。发生在开关设备中的电弧简称为开关电弧。这种开关电弧现象,也即电弧燃烧和熄灭过程是开关电器zui重要的内容。电弧是一种自持放电现象 不用很高的电压就能维持相当长的电弧稳定燃烧而不熄灭。如在大气中,每厘米长电弧的维持电压只有15V左右。在大气中,在100kV电压下开断仅5A的电流时,电弧长度可达7m。电流更大时,可达30m。因此,单纯采用拉长电弧来熄灭电弧的方法是不可取的。两个电极在一定电压下由气态带电粒子,如电子或离子,维持导电的现象。激发试样产生光谱。电弧放电主要发射原子谱线,是发射光谱分析常用的激发光源。通常分为直流电弧放电和交流电弧放电两种。高压电也可以电弧放电。电弧的重要特点是电流增大时,极间电压下降,弧柱电位梯度也低,每厘米长电弧电压降通常不过几百伏,有时在1伏以下。电弧放电:在电源能持续提供大电流的条件下,因热电离在间隙中形成明亮、高电导、高温通道的一种强烈自持放电。