漏電起痕試驗儀

一、概述：

     本設(shè)備是按照GB/T 6553-2014《嚴(yán)酷環(huán)境下使用的電氣絕緣材料評定耐電痕化和蝕損的試驗方法》（等同IEC 60587-2007），并符合ASTMD 2303-2003而設(shè)計。

     ZLD-6KV漏電起痕試驗儀主要用于評定戶外用絕緣材料（熱固性、熱塑性模塑料、層壓板材、硅橡膠和二元乙丙橡膠等）在嚴(yán)酷條件下的耐電痕化和蝕損程度。

二、功能特點(diǎn)：

1、采用PLC和觸摸屏控制。

2、操作簡單。通過預(yù)置電壓、時間、流速及保護(hù)電阻可自動進(jìn)行試驗（但材料燃燒及痕跡破壞達(dá)標(biāo)識線除外）。

3、試驗效率高，可比性強(qiáng)，可同時進(jìn)行5路試驗，若1路試驗破壞可自動或手動終止，其它試驗繼續(xù)進(jìn)行。

4、污染液供給系統(tǒng)采用進(jìn)口精密柱塞泵，控制精度高。

5、安全可靠。本機(jī)采用安全設(shè)計，將高壓區(qū)與操作區(qū)隔離并附有門開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，以確保安全，開門自動切斷高壓并進(jìn)行自動接地放電。

6、試驗箱及零件采用不銹鋼制作，抗銹蝕能力強(qiáng)。本機(jī)附有5個排風(fēng)孔，大限度地排除放電產(chǎn)生的有害氣體及腐蝕性氣體，以確保操作人員健康和設(shè)備安全。

三、主要技術(shù)參數(shù)：

四、結(jié)構(gòu)與組成：

本系統(tǒng)由兩部分組成

1、控制部分。位于設(shè)備右側(cè)，內(nèi)裝電氣控制系統(tǒng)，以控制高壓的升降、測量，試驗的啟動、停止，試驗終止的判斷，數(shù)據(jù)的顯示等。

2、高壓試驗部分。位于設(shè)備左側(cè)，由試驗變壓器、保護(hù)電阻、污染滴液系統(tǒng)及電極系統(tǒng)組成。

五、工作原理簡介：

本儀器由控制部分和高壓試驗部分組成。該儀器在兩電極間對試樣表面施加﹙1000～6000﹚V工頻電壓。在不同的電壓等級范圍內(nèi)分別以0.075、0.15、0.30、0.60、0.90ml/min的液流速度，向與水平呈45°角、且向前傾斜的試樣表面流入加有去離子濕潤劑、電阻率為(395±5)Ω.cm的NH4CL試液。當(dāng)試液貫通上下電極間的試樣表面時，電流產(chǎn)生的焦耳熱使試樣表面局部干燥，形成干區(qū)。干區(qū)使試樣表面產(chǎn)生電位梯度形成局部的微小發(fā)光放電—火花放電?；鸹ǚ烹娛乖嚇颖砻婢植繜岱纸馍商蓟铮敝辽煺沟絻呻姌O間，引起漏電起痕破壞。

六、觸摸屏面板功能介紹：

1、主控制界面：

（1）電壓—試驗過程中指示實時試驗電壓值（交流時顯示AC試驗電壓，直流時顯示DC試驗電壓）。

（2）試驗計時—試驗過程中指示從啟動開始的試驗時間。

（3）流速—顯示根據(jù)試驗電壓選擇的流速值，選擇依據(jù)見表1，選擇操作見參數(shù)設(shè)置面板操作要領(lǐng)。

（4）1—5路電流值。紅色字體顯示，表示1～5路的實時電流值。

（5）過流計時。發(fā)生過流時顯示２ｓ延時的時間，黃色字體顯示。

（6）試驗狀態(tài)。等待試驗、正在試驗、試驗失敗、試驗結(jié)束四種狀態(tài)。

（7）1-5路試驗時間—分別顯示每一路試驗的時間，當(dāng)試驗過程中未到設(shè)定時間試樣就發(fā)生破壞，表示試驗失敗，時間將停留在失效那一刻。

（8）狀態(tài)監(jiān)控?zé)簟?/span>

門開關(guān)：紅色表示門是關(guān)閉的，綠色表示門是打開的；

上限：紅色表示調(diào)壓器到上限位，綠色表示不在上限位；

零位：紅色表示調(diào)壓器在下限位，綠色表示不在下限位；

合閘：紅色表示合閘，綠色表示分閘；

升壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)升壓，綠色表示電機(jī)不在升壓狀態(tài)；

降壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)降壓回零，綠色表示電機(jī)不在降壓狀態(tài)；

暫停：紅色表示步進(jìn)電機(jī)處在暫停狀態(tài)，一般電機(jī)在電壓達(dá)到設(shè)定值或回到零位后會暫停，綠色表示電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；

交流/直流：交流檔位時顯示“交流”，直流檔位時顯示“直流”。

（9）啟動按鈕。在設(shè)置好試驗參數(shù)后，按此按鈕可以啟動升壓，若有高壓繼電器處于動作狀態(tài)，將顯示提示框，按復(fù)位按鈕后再按啟動按鈕才能升壓。

（10）停止按鈕。按此按鈕后PLC將發(fā)指令切斷主回路停止所有試驗。

（11）時間清零。按此按鈕時間將會清零。

（12）系統(tǒng)復(fù)位。按此按鈕可將試驗電壓值、試驗電流值，泵推液和吸液往復(fù)一次，可進(jìn)行排氣復(fù)位，重新開始新的試驗。

（13）滴液啟動/滴液停止。按此按鈕，五路泵在工作和停止工作間切換，當(dāng)按鈕顯示“滴液啟動”時表示泵在工作狀態(tài)，顯示“滴液停止”時表示泵在停止工作狀態(tài)。

（14）狀態(tài)指示燈。PWR表示觸摸屏的電源指示燈，亮表示電源正常；CPU表示觸摸屏運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，CPU的閃爍頻率表示觸摸屏運(yùn)行程序的多少；COM表示通訊，常亮表示正在和PLC高速通訊。

2、控制臺界面：

在主控制界面上點(diǎn)擊控制臺將出現(xiàn)如下圖所示的界面。

（1）１～５路高壓繼電器手動停止和復(fù)位按鈕。發(fā)生緊急情況或測試條件下人為手動停止或復(fù)位高壓繼電器，輕輕點(diǎn)動即可實現(xiàn)，藍(lán)色手柄朝上表示高壓斷閘，朝下表示合閘。

（2）１～５路滴液啟停手動停止和復(fù)位按鈕。發(fā)生緊急情況或測試條件下人為手動停止或復(fù)位滴液泵的動作，輕輕點(diǎn)動即可實現(xiàn)，藍(lán)色手柄朝上表示滴液停止，朝下表示滴液開啟。

（3）收起向下箭頭—當(dāng)手動操作完畢后，點(diǎn)擊箭頭，將隱藏控制臺操作界面。

3、參數(shù)設(shè)置界面：

點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置按鈕將進(jìn)入到參數(shù)設(shè)置界面

（1）試驗時間—設(shè)置試驗的時間。

（2）試驗流速—依據(jù)見表1，選擇對應(yīng)的流速檔位，試驗前進(jìn)行排氣操作時選擇排氣檔位，泵將快速動作排除氣體，選擇停止檔泵將停止滴液。

（3）試驗電壓—試驗過程中設(shè)置試驗電壓值。

（4）試驗速度—啟動后，將按照此速度升壓，升壓速度范圍0.01-0.6kV/s。

（5）間隔時間—泵前一次滴液和后一次滴液之間的時間差值，小間隔3s，大間隔30s。

（6）流速系數(shù)。選擇好間隔時間后，當(dāng)流速超過標(biāo)準(zhǔn)的偏差時，可設(shè)置流速修正，比如設(shè)備的流速0.6ml/min，實際測試的流速偏大為0.66ml/min，當(dāng)前流速系數(shù)為1.000，那么0.6/0.66=0.99,1.000*0.99=0.990，系數(shù)改為0.990即可。

（7）電壓系數(shù)。用于調(diào)整修正試驗電壓值，具體修正舉例如下：標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.25kV，觸摸屏顯示1.00kV，顯示值偏小，1.25÷1.00=1.25，現(xiàn)有的倍率系數(shù)（例如是1.000）×1.25=1.250，將倍率系數(shù)1.000修改為1.250即可；再比如標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.96kV，觸摸屏顯示2.00kV，顯示值偏大，1.96÷2.00=0.98，現(xiàn)有的倍率系數(shù)K（例如是1.000）×0.980=0.980，將倍率系數(shù)K1.000修改為0.980即可AC和DC修正方法一致。

（8）電流系數(shù)。設(shè)置方式同電壓系數(shù)。

點(diǎn)擊確定按鈕返回主控制界面。

4、系統(tǒng)界面：

點(diǎn)擊系統(tǒng)按鈕彈出系統(tǒng)設(shè)置窗口。

（1）錯誤自檢—客戶使用過程中發(fā)生錯誤使用的代碼。

（2）恢復(fù)出廠—設(shè)計人員使用的密碼。

5、維護(hù)界面：

點(diǎn)擊維護(hù)按鈕彈出維護(hù)窗口。

系統(tǒng)維護(hù)窗口用于監(jiān)控PLC控制器的工作狀態(tài)，用于可結(jié)合PLC功能介紹進(jìn)行監(jiān)控。

6、曲線圖界面：

點(diǎn)擊曲線圖按鈕彈出試驗電壓電流曲線圖窗口。

（1）電壓電流曲線圖。表示的是系統(tǒng)運(yùn)行過程中電壓和電流值的歷史曲線，觸摸屏內(nèi)部存儲空間有效，若不插U盤，系統(tǒng)數(shù)據(jù)只顯示當(dāng)前往前的一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)，若插U盤，數(shù)據(jù)將存儲在U盤內(nèi)，可顯示全部的歷史曲線。

（2）清除按鈕。按清除按鈕后系統(tǒng)將曲線圖全部清除，謹(jǐn)慎操作。

（3）啟停按鈕。按此按鈕系統(tǒng)曲線圖將停止采樣數(shù)據(jù)和運(yùn)行，再次按此按鈕，系統(tǒng)曲線圖恢復(fù)采樣數(shù)據(jù)和運(yùn)行。

（4）放大按鈕。按此按鈕后，用手在曲線圖上劃定一定的區(qū)域，劃定的區(qū)域?qū)⑷练糯箫@示。

（5）主屏按鈕。按此按鈕，系統(tǒng)跳躍至主控制界面。

（6）返回按鈕。按此按鈕，系統(tǒng)返回至系統(tǒng)設(shè)置界面。

（7）顏色狀態(tài)標(biāo)識。紅色表示試驗電壓、橙色表示第1路試驗電流值、藍(lán)色表示第2路試驗電流值、綠色表示第3路試驗電流值、黃色表示第4路試驗電流值、紫色表示第5路試驗電流值。

試驗開始前打開控制臺側(cè)面板，在觸摸屏背面插入一個U盤，試驗運(yùn)行過程中的試驗數(shù)據(jù)將以csv的格式記錄下來，一個文件記錄的是一天的數(shù)據(jù)，一條記錄的間隔時間是10s，一天多記錄8640條記錄。

CHO表示試驗電壓值，CH1～CH5表示電流1～電流5。

7、PLC功能介紹：

（1）圖示中上排端子表示PLC的輸出端Q0.0～0.7和Q1.0～1.7，其中：

Q0.0——步進(jìn)電機(jī)脈沖發(fā)生輸出端；

Q0.1——滴液控制脈沖輸出端；

Q0.2——高壓繼電器2控制端；

Q0.3——高壓繼電器3控制端；

Q0.4——高壓繼電器4控制端。

Q0.5——高壓繼電器5控制端；

Q0.6——電機(jī)正反轉(zhuǎn)方向，高電平反轉(zhuǎn)； 

Q0.7——高壓繼電器1控制端；

Q1.0——推液和吸液控制端； 

Q1.1——脈沖泵1滴液控制端；

Q1.2——脈沖泵2滴液控制端；

Q1.3——脈沖泵3滴液控制端；

Q1.4——脈沖泵4滴液控制端；

Q1.5——脈沖泵5滴液控制端；

Q1.6——是啟動指令發(fā)出端；

Q1.7——是停止指令發(fā)出端。

（2）圖中下排端子表示PLC輸出端I0.0～0.7，I1.0～I(xiàn)1.7和I2.0～I(xiàn)2.7，其中：

I0.0——1路電流測量端，為脈沖信號；

I0.6——2路電流測量端，為脈沖信號；

I1.2——3路電流測量端，為脈沖信號；

I0.1——4路電流測量端，為脈沖信號；

I0.3——5路電流測量端，為脈沖信號；

I0.4——是試驗電壓值的輸入端，為脈沖信號；

I0.2——表示門聯(lián)鎖開關(guān)狀態(tài)輸入端；

I1.0——表示上限位狀態(tài)輸入端；

I1.1——表示下限位狀態(tài)輸入端；

I1.3——表示主接觸器的合閘狀態(tài)輸入端；

I2.1——脈沖泵1滴液泵零位端；

I2.2——脈沖泵2滴液泵零位端；

I2.3——脈沖泵3滴液泵零位端；

I2.4——脈沖泵4滴液泵零位端；

I2.5——脈沖泵5滴液泵零位端；

（3）M和L+表示PLC的CPU工作電源輸入端；

1M和2M表示PLC的I/O口電源接地端；

1L+和2L+表示PLC的I/O口電源正端。

注意：如果I/O口處于運(yùn)行狀態(tài)，相應(yīng)的指示燈會亮。

8、后面板：

（1）電源線。連接電源線，提供控制部分和高壓試驗部分的電源。

（2）接地柱。使控制柜機(jī)殼、電源地線與接地系統(tǒng)（大地）相連。

9、控制箱內(nèi)部：

（1）上層裝有控制開關(guān)電源，接觸器和控制繼電器。

（2）中層是PLC控制器和控制接口電路板。

（3）下層是調(diào)壓器和步進(jìn)調(diào)壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

七、試驗箱功能介紹：

1、試驗箱頂部：

箱頂放置輸液柱塞泵和貯液瓶，試驗液通過單向閥及輸液管流到上電極試樣夾的濾紙層上，濾紙層起到均勻流速的作用。箱內(nèi)裝有5路試樣夾，每一路都對應(yīng)一條高壓電線夾（靠里）、一條低壓電線夾（靠外）和一個通風(fēng)管。

試驗箱頂上裝有5臺柱塞泵，每個泵下面設(shè)有一個貯液瓶，泵的吸液閥放在瓶底，每個泵的出液閥插在小固定架上，通過同一個固定架的輸液管將試驗液送到試驗箱內(nèi)的濾紙層上，它以一個個沖程輸送試驗液，通過調(diào)節(jié)間隔時間和流速系數(shù)即可得到表1規(guī)定的污染液流速，出廠時已經(jīng)計量。 

2、驗箱上部：

內(nèi)裝有五路試驗電極、支撐架、陶瓷襯板；五路高壓絕緣子，連接試驗上電極；五路高壓尾絕緣子，連接試驗下電極；五路進(jìn)氣孔；五路排氣孔，試驗室應(yīng)安裝排氣扇。排氣扇通過5根軟管與試驗柜后5路排氣管頭相連。

3、試驗箱中部：

內(nèi)裝有五路試驗保護(hù)電阻，每一路有四檔電阻，對應(yīng)表1的試驗電壓，起保護(hù)作用，從左至右為1kΩ、10kΩ、22kΩ、33kΩ。

4、試驗箱底部：

內(nèi)裝有試驗變壓器。

5、試驗箱背部：

內(nèi)裝有垂直擺放的高壓板。上面裝有五路高壓串聯(lián)電阻轉(zhuǎn)換，五路過流斷開保護(hù)的高壓繼電器，交直流轉(zhuǎn)換短路棒。

八、線路聯(lián)接：

1、地線聯(lián)接：

警告！所有測試儀器必須可靠地連接地線以后方可通電運(yùn)行。否則將危及安全。

用1.5平方毫米以上的多股銅線將控制柜的接地柱和放電棒的地線可靠地接到試驗室的地排上。

2、電源線連接：

將電源電纜航空插孔頭插到控制柜后電源航空插頭座內(nèi)。另一端三爪插頭插入電網(wǎng)插孔座內(nèi)。電網(wǎng)插孔座的地線插孔應(yīng)牢靠地接到試驗室的地線，并應(yīng)配有相應(yīng)的短路和過載保護(hù)措施。因機(jī)內(nèi)有5kVA的調(diào)壓器，其啟動電流大，供電插座應(yīng)配有32A的斷路器。

3、柱塞泵安裝：

1 將1～5號柱塞泵自左自右順序安裝在試驗柜頂?shù)谋眉苌稀?/span>

將貯液瓶放置在泵前，將貯液瓶注滿試液。將吸液液管插入瓶蓋的孔內(nèi)，放入瓶內(nèi)，塞上蓋。安放好貯液瓶后，其吸液閥應(yīng)懸在瓶底，否則要調(diào)整軟管的長度。將泵的出液閥插在有機(jī)玻璃材料的小固定架上。

九、操作步驟：

1、泵的操作與校正：

在試驗前，欲開動泵，可以打開總電源，但必須確認(rèn)調(diào)壓器處于零位，紅色高壓指示燈不亮，不要觸動試驗按鈕，不要關(guān)閉安全門，以確保安全。

（1）泵的啟動。打開總電源，泵會自動推液吸液往復(fù)一次，泵長時間不運(yùn)行或新啟用時需排除管內(nèi)空氣時，可按面板上復(fù)位按鈕推液吸液往復(fù)，排盡管內(nèi)空氣。

（2）泵液流速的校正

校正前準(zhǔn)備5個量杯，將流速檔開關(guān)轉(zhuǎn)至試驗所需檔位，點(diǎn)擊面板上復(fù)位按鈕推液吸液往復(fù)，排盡管內(nèi)空氣，將泵出液管的氣體排盡，在工作流速檔位上正常滴液1-2分鐘，然后按面板滴液啟動/停止按鈕，切換到停止滴液狀態(tài)，取量杯，稱取重量m1，將量杯放置在出液管（有機(jī)玻璃支架）下方，準(zhǔn)備計時器，點(diǎn)擊面板滴液啟動/停止按鈕，切換到啟動滴液狀態(tài)，同時按下計時按鈕，計時時間到以后，點(diǎn)擊面板滴液啟動/停止按鈕，切換到停止滴液狀態(tài)，取量杯，用稱量法確定量杯加溶液的重量m2，然后減去先前測量的量杯重量m1，所得結(jié)果m（m=m2-m1）即為校正液的容積ml，若測量值與標(biāo)稱值的差值超過允許誤差范圍，那么校準(zhǔn)的方法為：

流速系數(shù)調(diào)整法：比如標(biāo)稱值為0.6ml/min，測量值為0.63ml/min，流速系數(shù)k為1.000，那么用6.0/6.3=0.952，0.952*k(k為該路的滴液間隔時間系數(shù)，出廠一般為1.000)=k0，將流速系數(shù)改為k0即可。

注1：用天平稱校正液，1.00ml試驗液重1.00g。

注2：本流速系統(tǒng)采用的柱塞泵為同一規(guī)格型號，所采用的控制信號也為同一控制信號，因此，流速的大小一致性比較好，五個同時偏大或偏小可通過流速系數(shù)調(diào)節(jié)修正，若其中一個有較大偏差，請與廠家聯(lián)系，排查原因。

注3：泵出液閥的管頭不要和小漏斗接觸，保持10mm左右的高度，以避免高壓竄入柱塞泵。

2、裝載試樣：

（1）試驗人員應(yīng)熟悉GB/T 6553-2014《評定在嚴(yán)酷環(huán)境條件下使用的電氣絕緣材料耐電痕化和蝕損的試驗方法》。

（2）按照試驗方法要求裝好試樣，插好輸液管。

（3）將各路高壓接線夾分別接在各路的上電極，將各路低壓接線夾分別接在各路的下電極。

（4）按表1要求的串聯(lián)電阻值，將串聯(lián)電阻板上各路插接棒分別插在相應(yīng)電阻值的插孔內(nèi)。

（5）在接通電源之前，檢查高壓接線是否正常；地線是否接好；試驗箱門是否關(guān)好；調(diào)壓器是否處于零位。

（6）接通電源開關(guān)，將儀器預(yù)熱20分鐘。

（7）按一下復(fù)位按鈕，按下試驗開始按鈕，高壓指示燈亮，步進(jìn)電機(jī)帶動調(diào)壓器自動升壓，將試驗電壓調(diào)到要求值，儀器隨即進(jìn)入試驗狀態(tài)。

（10）觀察試驗情況，按GB/T 6553-2014判斷試驗終點(diǎn)或儀器自動終止試驗。一般情況下，試樣破壞，超過60mA過流繼電器將動作終止此路試驗，當(dāng)觀察到試樣持續(xù)燃燒，火焰很大時，但過流繼電器不動作，應(yīng)按下該路手動終止試驗按鈕。無論是自動還是手動終止試驗，該路試驗時間都將自動記下來。

（11）試驗結(jié)束時，按下試驗停止按鈕，調(diào)壓器自動回零，打開安全門，然后進(jìn)行下一個試驗準(zhǔn)備工作。

（12）如果試驗全部結(jié)束，關(guān)閉電源。

十、操作注意事項：

1、試驗變壓器接地端、試驗接地線柱以及放電棒必須可靠接地。否則可能危及安全。

2、不準(zhǔn)將門開關(guān)以其它方法短路。

3、每次試驗后，應(yīng)將試驗箱和電極清潔干凈，并用清水清洗柱塞泵。

4、柱塞泵輸液管滴嘴應(yīng)與污染液接收管碗口的距離保持在10mm以上。

十一、標(biāo)準(zhǔn)配置：