耐電弧試驗儀工作原理

電導率的變化速度盡可能快。

另外，電子或離子轟擊發(fā)射表面又會(huì )引起二次電子發(fā)射。開(kāi)關(guān)電弧是等離子體的一種形式，屬低溫等離子體。開(kāi)關(guān)電器中電弧的熄滅就是要積極地利用電弧等離子體的溫度控制來(lái)實(shí)現，對于高電壓大電流電路來(lái)說(shuō)、只有產(chǎn)生電弧、才能實(shí)現對電弧等離子體的溫度控制。

耐電弧試驗儀采用光耦隔離方式，能同時(shí)配置TVS瞬間抑制防護技術(shù)，起到對控制系統的防護；自主開(kāi)發(fā)的多級循環(huán)電壓采集方式也能大大提高目前電弧試驗普遍采用手動(dòng)及干擾狀態(tài)下電壓及電流采集的方式；低通濾波監測技術(shù)的運用使得該儀器的試驗精度不再受電磁干擾；電容性屏幕的設計，使得儀器實(shí)現同時(shí)對數據進(jìn)行保存和分析，操作更為人性化?，F場(chǎng)的工作人員還告訴我們這款儀器是專(zhuān)門(mén)為電氣絕緣材料測試開(kāi)發(fā)的高精尖設備，適用于電氣絕緣材料、塑料、薄膜、樹(shù)脂、云母、陶瓷、玻璃、絕緣漆等絕緣材料的耐電弧性能評定，也可應用于產(chǎn)品檢測以及新材料電學(xué)性能研究等。

本測試儀是在相距或(6.35±0.1)mm的兩電極上，按試驗方法規定的規律（見(jiàn)試驗程序表），由間歇到連續地施加工作電壓和(10～40)mA的電弧電流，直至試樣失效。記下從試驗開(kāi)始到試樣失效的總時(shí)間（s），即為該試樣的耐電弧。

電弧是一種氣體放電現象，電流通過(guò)某些絕緣介質(zhì)（例如空氣）所產(chǎn)生的瞬間火花。

試驗電壓的產(chǎn)生是由220V交流電壓經(jīng)調壓器T5，再由高壓試驗變壓器T4而產(chǎn)生。試驗電壓由調壓器T5調節獲得。試驗電流的大小和通斷時(shí)間，PLC控制接在調壓器T5和高壓試驗變壓器T4之間的四路固態(tài)繼電器及中間繼電器開(kāi)關(guān)和串聯(lián)電阻而獲得?！?/span>

電導率的變化范圍盡可能大，即要在導體與*絕緣體之間變化；

一直到電弧熄滅，觸頭間隙成為絕緣介質(zhì)后，電流才被開(kāi)斷。發(fā)生在開(kāi)關(guān)設備中的電弧簡(jiǎn)稱(chēng)為開(kāi)關(guān)電弧。這種開(kāi)關(guān)電弧現象，也即電弧燃燒和熄滅過(guò)程是開(kāi)關(guān)電器醉重要的內容。電弧是一種自持放電現象 不用很高的電壓就能維持相當長(cháng)的電弧穩定燃燒而不熄滅。如在大氣中，每厘米長(cháng)電弧的維持電壓只有15V左右。在大氣中，在100kV電壓下開(kāi)斷僅5A的電流時(shí)，電弧長(cháng)度可達7m。電流更大時(shí)，可達30m。因此，單純采用拉長(cháng)電弧來(lái)熄滅電弧的方法是不可取的。兩個(gè)電極在一定電壓下由氣態(tài)帶電粒子，如電子或離子，維持導電的現象。激發(fā)試樣產(chǎn)生光譜。電弧放電主要發(fā)射原子譜線(xiàn)，是發(fā)射光譜分析常用的激發(fā)光源。通常分為直流電弧放電和交流電弧放電兩種。高壓電也可以電弧放電。電弧的重要特點(diǎn)是電流增大時(shí)，極間電壓下降，弧柱電位梯度也低，每厘米長(cháng)電弧電壓降通常不過(guò)幾百伏，有時(shí)在1伏以下。電弧放電：在電源能持續提供大電流的條件下，因熱電離在間隙中形成明亮、高電導、高溫通道的一種強烈自持放電。 

耐電弧試驗儀分左右結構，左側上部為小試驗箱，內置試驗電極系統、高壓輸出插孔、試驗電流表等；用鋼化玻璃門(mén)封閉，便于觀(guān)察并確保安全。

電弧是一種自持氣體導電（電離氣體中的電傳導），其大多數載流子為一次電子發(fā)射所產(chǎn)生的電子。觸頭金屬表面因一次電子發(fā)射（熱離子發(fā)射、場(chǎng)致發(fā)射或光電發(fā)射）導致電子逸出，間隙中氣體原子或分子會(huì )因電離（碰撞電離、光電離和熱電離）而產(chǎn)生電子和離子。

耐電弧試驗儀采用計算機控制，試驗過(guò)程中可在線(xiàn)觀(guān)察試驗曲線(xiàn)；自動(dòng)存儲試驗條件及試驗結果等數據，并可存取、顯示、打印材料的耐電弧性，系指當在靠近固體絕緣材料表面產(chǎn)生電弧放電時(shí)，由于產(chǎn)生熱、化學(xué)分解，或被侵蝕等，在試樣表面形成碳化導電通路，使之喪失絕緣性能的現象?！　　　?/span>

分析認為,所填充的納米粒子是從提高硅橡膠的導熱性和熱穩定性、自身分解吸熱以及避免碳元素殘留這4個(gè)方面同時(shí)作用,提高了硅橡膠材料的耐電弧性。

對于開(kāi)關(guān)電器而言，希望它反有如下特件：

低壓接線(xiàn)柱裝有高壓回路的保護電阻等，左側下部為高壓試驗變壓器和調壓器。右側為電氣箱，內部有控制系統的PLC和觸摸屏以及各種控制電路。    

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為此,針對填充納米粒子提高硅橡膠耐電弧性的作用機理展開(kāi)了研究,通過(guò)填充不同質(zhì)量分數的氫氧化鋁（ATH）和氮化硼（BN）納米粒子,制備了不同耐電弧性的硅橡膠試樣,結合掃描電子顯微鏡、擊穿電場(chǎng)強度、熱失重分析和導熱系數等實(shí)驗結果,分析討論了填充納米粒子提高硅橡膠耐電弧性的作用機理。

在硅橡膠基體中填充一定質(zhì)量分數的納米粒子是提高硅橡膠材料耐電弧性的重要方法。

結果表明：填充ATH可提高試樣的耐電弧性,當ATH填充質(zhì)量分數約為75%時(shí)試樣的耐電弧性醉優(yōu);只填充BN無(wú)法提高試樣的耐電弧性;同時(shí)填充少量的BN和ATH可顯著(zhù)提高試樣的耐電弧性,但其中BN填充質(zhì)量分數大應在25%~50%之間。