技术分享:什么是耐电弧试验仪

电弧是指两电极接近到一定距离时放电所产生的持续白色弧光。电弧会产生高温和强光。目前国际和国内标准中规定的电弧性能试验通常分为干电弧和湿电弧两项。适用于评估电线电缆在电弧环境下抗破坏的能力。干电弧试验是模拟绝缘已老化电线通电时由于安装缺陷及摩擦等因素引起电弧现象，其试验原理是用刀具切割破坏引起电弧。湿电弧试验是模拟绝缘已老化电线通电时经由水和其它能传导的液体等所引发的电弧现象，其试验原理是通过将盐水滴在预先破坏的电线上使电线间形成导电通路来产生电弧。

航空航天线缆电弧试验主要规定了耐干电弧试验和耐湿电弧试验两种试验方法。目前国际上常用的为美标SAE AS 4373E-2012中方法508(干电弧)、509(湿电弧)以及欧标BS EN3475-603：2011(湿电弧)、BS EN3475-604：2010(干电弧);GJB 773B-2015《航空航天用含氟聚合物绝缘低频电线电缆通用规范》军标中引用了SAE AS 4373E-2012标准中规定的试验方法。

SAE AS 4373E-2012中方法508、509和军标GJB 773B-2015附录C(湿电弧)、附录D(干电弧)的耐电弧试验方法规定：

建议选用导体线规为20AWG的电线进行试验，试验前电线需通过2500V，AC，1min浸水耐压试验以保证被测试样完好。试样为7根长度为35cm(根据试验台长度可以略微调节试样长度)的电线捆扎固定在一起组成线束，捆扎后的线束结构为上层2根，中层3根，下层2根(线束排列截面图见图1)。其中上层和中层5根为主动线，主动线在试验过程中需接通400Hz、(108-118)V、1A三相电。下层2根为被动线，固定在试验装置底座无需通电。耐干电弧试验时使用接地刀具向下切磨上层2根主动线直至磨破绝缘层引发电路跳电(电弧放电)，然后针对其余5根电线进行1000V,AC,1min浸水耐压试验，共需15组线束经受该试验，最终以浸水耐压击穿根数或被试线束中每根电线的物理破坏长度作为判定结果。耐湿电弧试验时先在上层2根主动线中间部位开一方型凹槽，(2根线凹槽纵向间距6.0mm到6.5mm之间)，暴露出完整的内导体(线束捆扎和开槽结构图见图2)。电解液由试样上方滴入上层电线两个凹槽中间位置，电线导体被腐蚀后引起放电跳闸后再通电继续8小时试验或再次触发跳闸后停止。亦进行15组线束试验，最终以浸水耐压击穿根数或被试线束中每根电线的物理破坏长度作为判定结果。

图 01

A1、B1：上层2根主动线(其顶部为刀具切磨点)。

B2、C1、A2：中层3根主动线。

D1、D2：下层2根被动线。

图 02

TIPS

由于干湿电弧试验是大量数据统计的结果，中国电子科技集团公司第二十三研究所通过多年的干湿电弧试验的经验积累，在进行干湿电弧试验时，总结了一些经验以确保试验结果的可重复性。在进行电弧试验时，需注意以下影响因素：

1. 在试样制备时，要注意扎带的捆扎距离和捆扎的松紧程度;

2. 在试样通电之前，首先要先检查电弧设备的各个系统工作是否正常。如整流柜电流输出正常、各熔断器的灵敏度正常等;

3. 在进行干电弧试验过程中，要注意刀片的重量和进刀深度;

4. 在进行湿电弧试验时，要注意蠕动泵的速度和水滴的重量;

5. 在进行干湿电弧试验过程中，熔断开关会不间断的跳闸和复合，开关的灵敏度要满足标准的要求，进行灵敏度测试，确保熔断器正常使用。

欧标和美标干、湿电弧试验装置在构建原理方面基本相同。都是制备一条7根导线捆扎组成的线束，干电弧试验都是用刀具切磨破坏上层2根电线绝缘以产生电弧放电，湿电弧试验都是使用盐水滴入露出内导体的电线以腐蚀电线而引起电弧放电。两者试验方法比较主要存在以下差异：

█样品适用性：美标仅推荐导体线规20AWG 电线进行试验，欧标可以理论上可选用任何导体线规进行试验。

█试样电线长度：美标被试电线每根长度为35cm，欧标为50cm。

█三相输入电源：美标规定为400Hz、(108-118)V，欧标规定为400Hz、115V或者400Hz、230V。

█主动线和被动线：美标规定为5根主动线(上层和中层)和2根被动线(下层)，欧标规定为6根主动线(周圈)和1根被动线(中心)。

█主动线试验电流及试验线束：美标规定为固定电流值1A,15组线束试验电流一致。欧标按导体线规的不同分别规定每种线规需进行6种试验电流考核，每种试验电流制备3组线束进行试验，完成共需18组线束。

█要求及指标：美标最终以浸水耐压击穿根数或被试线束中每根电线的物理破坏长度作为判定结果，欧标仅以被试线束中每根电线的物理破坏长度作为判定结果。