漏電起痕試驗機是評估電工電子產品耐漏電起痕性能(PTI/CTI) 的核心設備,主要模擬潮濕、污染環境下(如廚房、浴室),絕緣材料表面因漏電產生的電弧、碳化痕跡,驗證材料是否因 “電痕化" 導致絕緣失效,是家電、新能源、汽車電子等行業合規認證(如 CCC、CE、UL)的關鍵測試設備。以下從核心技術、測試原理、操作流程、維護校準及行業應用展開詳解。
漏電起痕的核心是 “電 - 熱 - 化學" 協同作用(電解液導電→漏電產熱→碳化痕跡→絕緣擊穿),因此設備設計需精準控制電極接觸、電解液特性、電壓電流三大關鍵變量,典型參數與結構如下:
漏電起痕的本質是 **“電痕化" 過程 **,分 3 個階段:
導電通路形成:電解液滴落在絕緣材料表面,在兩個電極間形成導電薄膜,產生微弱漏電電流(μA 級);
碳化痕跡產生:電流產熱使電解液水分蒸發,留下鹽類結晶,反復滴液后結晶積累并碳化(高溫導致材料分解),形成 “導電痕跡";
絕緣擊穿:碳化痕跡持續蔓延,最終連通兩個電極,形成低電阻通路,漏電電流驟升(達跳閘電流),判定為 “擊穿"。
尺寸要求:長≥150mm,寬≥15mm,厚≥3mm(若材料較薄,可疊加至 3mm,疊加層需緊密貼合);
預處理:在 23℃±2℃、65%±5% RH 環境下放置 24h 以上,去除表面油污(用無水乙醇擦拭,自然晾干);
固定方式:樣品水平固定在樣品臺上,確保電極垂直壓在樣品表面(無傾斜),電極間距 4mm±0.1mm。
試驗前必須完成 3 項核心校準,否則結果無效:
電極校準:用千分尺測電極直徑(需 2mm±0.1mm),用測力計驗證電極壓力(0.1N±0.02N),若壓力不足需調整彈簧;
電解液校準:用 conductivity 儀測電解液電導率(1.0-1.1mS/cm,23℃),濃度偏差需重新配制;
電壓與電流校準:用標準電壓表(0.1 級)驗證設備輸出電壓(如設定 300V,實測偏差≤±2%),用標準電阻(1kΩ)驗證跳閘電流(如設定 100mA,觸發誤差≤±5%)。
以CTI 測試為例(50 滴不擊穿):
設定參數:電壓(如從 250V 開始,按 50V 梯度遞增)、滴液量(0.05mL / 滴)、滴液速率(30 滴 /min)、跳閘電流(100mA);
啟動滴液:針頭對準兩電極中間位置,自動滴液,觀察樣品表面是否產生 “連續碳化痕跡"(長度≥3.5mm 即判定為 “起痕");
結果觀察:
PTI 測試:流程與 CTI 一致,僅需將 “滴數" 改為 100 滴,判定 “100 滴不擊穿" 的最高電壓。
電極清潔:用細砂紙(800 目)打磨電極表面氧化層,再用無水乙醇擦拭,確保無殘留(氧化層會增加接觸電阻,影響電流);
滴液系統清潔:拆下滴液針頭,用蒸餾水沖洗(避免氯化銨結晶堵塞),每周用超聲波清洗機清潔針頭內部;
樣品臺清潔:用無塵布蘸乙醇擦拭樣品臺,去除電解液殘留(避免污染下一個樣品);
電解液更換:電解液配制后使用不超過 24h(避免細菌滋生導致濃度變化),未使用時密封冷藏(4℃)。
電極:使用超過 500 次或直徑<1.8mm 時更換(鉑銥合金電極壽命約 1 年,不銹鋼電極約 6 個月);
滴液針頭:使用超過 300 次或出現堵塞(滴液不均勻)時更換(建議備用 10 個針頭);
密封圈:電極與樣品臺接觸的密封圈(硅橡膠材質),每 6 個月更換(避免電解液滲漏);
保險絲:跳閘電流回路的保險絲(1A/250V),每次擊穿后檢查,熔斷即更換。
家電行業:洗衣機、空調的控制面板絕緣材料(潮濕環境易漏電)、電水壺底座絕緣件(高溫 + 水汽);
新能源行業:充電樁外殼、光伏逆變器絕緣板(戶外污染 + 雨水)、鋰電池 Pack 絕緣隔板(電解液泄漏風險);
汽車電子:車載中控屏絕緣框架、高壓線束絕緣層(車內冷凝水 + 油污);
電工行業:插座 / 開關面板(家庭環境灰塵 + 濕氣)、電路板基材(PCB 板阻焊層)。
電氣安全:設備必須可靠接地(接地電阻<4Ω),試驗時禁止觸摸電極(電壓最高 600V,有觸電風險);
操作防護:佩戴絕緣手套(1000V 級)、護目鏡(防電解液飛濺),穿防靜電服(避免靜電干擾電流);
環境安全:設備放置在通風櫥內(避免電解液蒸汽吸入),周圍 1m 內無易燃物(如酒精、紙巾);
應急處理:若樣品擊穿起火,立即按下 “急停" 按鈕,切斷電源,用干粉滅火器滅火(禁止用水,避免觸電);若電解液濺到皮膚,立即用大量清水沖洗(氯化銨有輕微腐蝕性)。
通過嚴格遵循上述測試流程、維護校準規范,漏電起痕試驗機可精準評估材料的耐電痕化性能,為產品設計選型、合規認證提供可靠數據,從源頭規避 “潮濕環境下絕緣失效" 引發的火災、觸電風險。