基本介紹
- 中文名：火花試驗機
- 類別：檢測設備
- 功能：檢測電線產品是否有漏銅破皮
- 電源：交流和直流兩大類
產品介紹,分類,交流測試機,直流火花機,工作原理,校準方法,靈敏度試驗,穩定性試驗,
產品介紹
火花耐電壓試驗是一種快速和連續進行的耐電壓試驗方法，主要用於對橡皮、塑膠絕緣電線，或者對有護套的電線電纜產品的橡皮、塑膠絕緣線芯進行耐電壓試驗，一般適用於1000V及以下電壓級的產品。由於設備簡單，速度快，在製造廠中被大量採用。
電線電纜製造一般在下列工序套用火花測試機：絕緣、復繞、對絞、成纜、護套等。火花測試主要用來檢測電線電纜絕緣或護套中是否存在針孔、雜質、缺膠等缺陷。是電線電纜絕緣和帶鎧裝等護套必須進行的中間檢驗。國家標準GB/T3048.9-2007《電線電纜電性能試驗方法 第9部分 絕緣線芯火花試驗》和GB/T3048.10-2007《電線電纜電性能試驗方法 第10部分 擠出護套火花試驗》兩個標準對於電線電纜絕緣和護套兩道工序火花檢驗的試驗儀器、方法、試驗結果及判定、試驗設備的校準及試驗記錄等作了明確規定。
分類
交流測試機
優點
1、使用維護比較方便；
2、套用範圍廣，工頻一般適用於500m/min及以下的生產線速，高頻可以套用於500m/min以上線速。
3、國內技術成熟、生產企業眾多，購置和維修方便。
缺點
絕緣較薄的電線（如具有發泡絕緣的通信和網路電纜）﹐交流電壓使發泡單元里的空氣電離﹐這將減少絕緣的介電強度。嚴重時導致絕緣失效﹐最終將損壞產品。因此高頻火花機不被套用於發泡絕緣類電線電纜。其次一般交流火花機占用空間較大，不便於節約生產線空間。
直流火花機
優點
直流火花機幾乎不能產生電暈和熱量﹐因此它是一種輕微的測試方法﹐直流火花機可用於發泡和薄的絕緣。直流火花機技術對用於電容沒有問題。非常大的電線和多根導體的電線可以用一台設備來測試。直流火花機常被用於成纜﹐有時在單個電極中測試25對的電纜。
缺點
電線必須接地：因安全和有效性原因，電線導體或禁止必須接地。如果未接地，當有缺陷的電線通過電極時，絕緣或護套將擊穿，火花機將計數，於是整卷電線的導體或禁止將被充上高壓和保持這種電壓直到某種物體使它放電。由於電線的導體或禁止的電位幾乎與電極的電位相同，後面的缺陷將不能被檢測出來。
工作原理
火花耐電壓試驗的工作原理是產品的導電線芯或禁止接地，產品以一定速度經過高壓電極，使絕緣層或護套層承受高壓試驗。高壓電極有接觸型（電極與產品絕緣表面接觸）和非接觸型兩種，目前大部分都採用接觸型電極（珠鏈形或刷形）。
當產品通過高壓電極時，絕緣表面一方面與密集分布的電極相接觸；另一方面電極占有部分空間的空氣被高壓所電離。當電極電壓達到一定數值（幾千伏以上）時，可以近似認為，產品絕緣表面的空氣電壓即為電極電壓，因此，電極及周圍的電離空氣相當於組成了被測試產品的一個外電極。
根據目前所選用的火花耐電壓試驗值，在長期的生產實踐中證明，基本上能達到與浸水耐電壓試驗的相同效果 ，可以有效地檢測到電線電纜絕緣或護套中缺陷，是該兩道工序中必不可少的檢測手段。
校準方法
校準步驟
在實際校準中，由於火花試驗機是一種連續工作的器具，其輸出電壓有可能隨著時間及使用頻率過高而高於或低於實際設定值，應通過多次反覆校準獲得。在校準過程中，首先對照火花試驗機能預設的全部電壓值中整數值逐點由小到大進行校準全部點的矯正，然後再對每一設定值校準，最後將所得數據作為校準實測值。例如校準用於檢測直徑為4mm的電線，國家標準要求耐電壓為6kV，線上校準過程如下。
（1） 檢查現場用火花試驗機是否接地，確保試驗電壓的真實性及安全使用性。
（2）將校準儀與被校準火花試驗機聯接。
（3） 通電後在輸出電壓為零的狀態下對火花試驗機電壓顯示部分進行調零操作以保證起始電壓點一致。
（4） 從零開始對其預設電壓值的整數點從小到大依次校準調節 （ 例如5、10、15 k V等整數點） ，調節使火花試驗機在工作狀態下所示電壓值與校準測試儀器所示電壓相符。
（5） 再次從零開始對火花試驗機預設電壓值的整數點從小到大依次進行校準，對每一點校準電壓持續時間應不小於5s，觀察電壓值不能隨持續加壓時間延長而有大幅度變化，從而得出準確的電壓校準值 （ 為了能夠得到準確的校準值，4 、5兩步需多次反覆矯正以得到最佳校準值為準）。
（6） 關閉儀器斷開校準電源及接線 （ 未自帶放電處理功能的火花試驗機進行放電處理）。通過以上步驟，將測得可靠的校準數據帶入電壓計算公式進行誤差計算或不確定度分析，從而得出火花試驗機的校準結果。由以上所述的檢測步驟可以看出，校準過程自動化程度低，工作時間長，效率低，人為誤差大，且有一定的安全隱患。
靈敏度試驗
（1） 火花機與校準裝置連線，由火花機的珠鏈通過高壓引出線與校準裝置的數字高壓表高壓端連線，火花試驗機的外殼與校準裝置的接地端連線。
（2） 板狀電極的選擇，根據被檢儀器選擇合適的電極。
（3） 調節電極與平板的距離為0.25mm。
（4） 將校準裝置穩定度端頭上的插頭線插入合適的限流電阻擋位。
（5） 開啟火花試驗機的電源，起動火花試驗機，將火花試驗機的電壓調為3kV（直流火花機電壓調至5kV）。
（6） 按短路按鍵，看微安表讀數應小於600μA。如電流過大或過小，選擇電阻擋位。
（7） 實現方法（空載電壓3kV下）。
在控制器上選擇〈靈敏度試驗〉，輸入模擬擊穿次數，控制器給模擬擊穿器發出指令，模擬擊穿器在試驗電壓下，自動按照規定時間及間隔模擬擊穿。此時火花試驗機擊穿指示器記錄的次數應與設定次數一致。
穩定性試驗
1、原理
在靈敏度試驗的基礎上，在火花試驗機最高工作電壓下，加入高壓限流器使擊穿時的電流小於600μA，模擬實際工作狀態，判斷火花試驗機的穩定性，此時電壓不應有跳動，擊穿次數應與設定次數一致。
2、實現方法
在控制器上選擇〈穩定性試驗〉，輸入模擬擊穿次數，控制器給模擬擊穿器發出指令，模擬擊穿器在試驗電壓下，自動按照規定時間及間隔模擬擊穿。此時火花試驗機擊穿指示器記錄的次數應與設定次數一致。
