在电力设备、电子元件及工业应用中,固体绝缘材料的电气安全性能直接影响设备运行的可靠性。当材料暴露于潮湿、污染等恶劣环境时,其表面可能因电痕化作用形成导电通道,最终导致绝缘失效甚至引发火灾。相比电痕化指数(Comparative Tracking Index, CTI)和耐电痕化指数(Proof Tracking Index, PTI)作为衡量材料抗电痕化能力的关键指标,已成为绝缘材料选型和质量控制的核心参数。通过科学检测这两种指数,可有效评估材料在复杂工况下的长期稳定性,为产品设计、安全认证及故障预防提供数据支撑。
1. 相比电痕化指数(CTI):指材料表面在电解液污染条件下,承受50滴电解液而不发生电痕化的最高电压值,反映材料长期耐电痕化能力。
2. 耐电痕化指数(PTI):测定材料在特定电压下承受50滴电解液仍不产生电痕化的能力,用于快速验证材料的短期耐受性能。
现行检测主要依据国际电工委员会(IEC)及各国标准:
1. IEC 60112:采用铂金电极施加交流电压,以0.1%氯化铵溶液模拟污染环境,通过逐步升压法测定CTI值。
2. ASTM D3638:规定使用特定电极间距和溶液流速,注重不同湿度条件下的数据对比分析。
3. GB/T 4207:中国国家标准中补充了高温高湿预处理要求,更贴近实际应用场景。
不同标准在技术细节上存在显著差异:
- 电解液成分:IEC规定0.1% NH4Cl+0.5%烷基萘磺酸钠,而ASTM采用纯NH4Cl溶液
- 电极压力:IEC要求1.0N±0.05N,GB标准允许1.0-1.2N范围
- 判定标准:IEC以形成≥0.5A电流为失效标志,部分行业标准要求更严格的≤0.3A阈值
现代检测系统需配置精密电压调节装置、溶液滴加控制模块及实时监测系统,重点关注:
1. 电极尖端曲率半径维护(保证R=3.5mm±0.1mm)
2. 液滴间隔时间精确控制(30±5秒/滴)
3. 环境温湿度稳定性(建议23±2℃/50±5%RH)
4. 样品预处理制度(根据不同材料进行168小时湿热老化等处理)