安徽天康電纜火花檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

       UL83-2004交流火花機(jī)及UL1581電線和軟線的火花試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

5.22交流火花試驗(yàn)對(duì)于每根成品制造長(zhǎng)度，可任選是否以本條要求替代

5.23條的介質(zhì)耐電壓要求或替代5.24條的絕緣電阻要求。按8.22條做試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓如下：

  導(dǎo)體規(guī)格，ｍ㎡（AWG或Kcmil）                交流試驗(yàn)電壓（kV）

         2.08--5.26(14-10)                             7.5

         8.37--33.6(8-2)                               10.0

         42.4—107(1-4/0)                              12.5

         127—253(250-500)                             15.0

         279—507(550-1000)                            17.5

         557—1010(1100-2000)                          20.0

8.22火花試驗(yàn)機(jī)

8.22.1火花試驗(yàn)機(jī)應(yīng)包括一個(gè)電源、電極、電壓表、故障信號(hào)裝置或系統(tǒng)和必需的電氣連接器。

8.22.2火花機(jī)的電源應(yīng)能在所有正常的漏泄電流條件下保持電纜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電壓。變壓器的機(jī)芯及其二次繞組的一端應(yīng)可靠接地。電源不得與一個(gè)以上電極連接。

8.22.3電極應(yīng)為鏈扣式或珠鏈?zhǔn)?，且?yīng)與被試電線的表面在全長(zhǎng)上密切接觸。

8.22.4金屬電極外殼的底部應(yīng)為U形或V形，珠鏈的長(zhǎng)度應(yīng)明顯大于外殼的深度，槽道的寬度應(yīng)比zui大規(guī)格被試電線的直徑大約40mm（1-1/2 in）。

8.22.5對(duì)于珠鏈電極，各串之間橫向和縱向間距和每個(gè)珠子的直徑應(yīng)滿足表39 的要求。每個(gè)串中各珠子之間的垂直間距不得大于一個(gè)珠子的直徑。

8.22.6電極應(yīng)具有接地的金屬護(hù)罩或類似保護(hù)裝置以防止操作人員觸及電極。

8.22.7電壓表應(yīng)接到電路中以便在任何時(shí)候指示實(shí)際試驗(yàn)電壓。

8.22.8試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)包括電源、計(jì)數(shù)器或其它在故障時(shí)發(fā)出信號(hào)的裝置或系統(tǒng)。如果檢測(cè)出一個(gè)故障，在指示燈手動(dòng)復(fù)位之前信號(hào)應(yīng)始終保持。

8.22.9應(yīng)在定長(zhǎng)剪切電線時(shí)，即將儲(chǔ)存之前或即將出廠之前做火花試驗(yàn)，修復(fù)點(diǎn)的絕緣應(yīng)重復(fù)做火花試驗(yàn)。

8.22.10按8.22.11條做過火花試驗(yàn)的電線，經(jīng)過在原電線制造廠進(jìn)行的下列任何一項(xiàng)進(jìn)一步加工后不需再做火花試驗(yàn)：

a)    剪切成小于60m(200ft)的短尺；

b)    不需熱固化的劃線；

c)    不需熱固化涂色。

8.22.11電極長(zhǎng)度不作規(guī)定。但電線穿過電極的速度應(yīng)保證電線上任何一點(diǎn)與電極的接觸時(shí)間總共不小于18個(gè)電源電壓正、負(fù)峰值（相當(dāng)于電源電壓的完整9周）。

用下列之一合適的公式確定電線zui大允許通過速度：

米/分=（1/150）×頻率（Hz）×電極長(zhǎng)度（mm）

英尺/分=（5/9）×頻率（Hz）×電極長(zhǎng)度（in）

為了方便起見，表40列出了幾種頻率的公式。

8.22.12做火花試驗(yàn)時(shí)，電線的導(dǎo)體應(yīng)接地。如果來自放線盤的電線為裸線，電線應(yīng)在放線盤上接地，或在包覆絕緣之前在與裸導(dǎo)體保持連續(xù)接觸的任何點(diǎn)上接地，但不需做任何連續(xù)性試驗(yàn)或在收線盤上接地。如果來自放線盤的電線為絕緣線，電線應(yīng)在放線盤或收線盤上接地，但對(duì)于5.26m㎡（10AWG）和更小規(guī)格的電線應(yīng)同時(shí)在放線盤上和收線盤上接地，如果5.26 m㎡（10 AWG）和更小規(guī)格的電線不做連續(xù)性試驗(yàn)且證明為完整的一段的話。無論何種情況下，每個(gè)接地接頭應(yīng)直接與火花機(jī)的接地端連接。

                                   表39

       zui大允許珠鏈中心距

                                  （8.22.5）

表40

電線zui大允許速度計(jì)算用公式（以電極長(zhǎng)度L表示）

（見8.22.11）

高頻火花試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)草案

絕緣線芯火花試驗(yàn)

1  述語(yǔ)和定義

1.1  火花試驗(yàn)   Spark  test

     電線電纜通過周圍電極時(shí)該電極對(duì)其施加試驗(yàn)電壓的一種絕緣試驗(yàn)。

2  試驗(yàn)設(shè)備

2.1  設(shè)備名稱  高頻火花試驗(yàn)機(jī)    High Frequency sine wave spark tester

2.2  高壓電源 

2.2.1 電源電壓  AC500V—15000V

     高壓電極對(duì)地的電位差由火花試驗(yàn)機(jī)的高壓指示表顯示。該表的指示誤差≤±3%。

2.2.2 電源頻率  2500—3500HZ，電壓波形近似正弦波。

2.3  試驗(yàn)電極

2.3.1 本機(jī)試驗(yàn)電極為接觸式電極，其有效長(zhǎng)度可以使被測(cè)試絕緣線芯的每一點(diǎn)通過電極下的時(shí)間≥0.001S。

      注1：這時(shí)間表示絕緣線芯穿過每毫米長(zhǎng)電極的zui大速度為60m/min.

2.3.2 電極的有效寬度為70mm,比被測(cè)試心芯的zui大直徑大45mm.(本機(jī)的zui大被測(cè)試線芯的直徑是25mm).底部做成U型。對(duì)地保持良好的絕緣，在zui高試驗(yàn)電壓下，當(dāng)絕緣子受潮時(shí)火花機(jī)也能正常運(yùn)行。電極箱殼體保持可靠接地。

2.3.3 電極為用金屬制成的珠鏈?zhǔn)诫姌O。珠鏈長(zhǎng)度大于U形底部電極的深度。相鄰兩鏈的間距為2.5mm.

      注1：相鄰兩鏈的間距為2.5.mm是指任何方向的相鄰兩個(gè)間距。

2.3.3.1       珠的直徑為2.5mm,一串珠鏈上的相鄰兩顆珠子的間距為1.5mm.

2.3.3.2鏈上的珠分布均勻，表面光滑，不會(huì)有刮傷試樣絕緣的任何毛刺，且每一節(jié)珠都能靈活可繞。珠鏈為交叉排列。

2.4  保護(hù)電極試驗(yàn)電極的兩端有接地保護(hù)電極。保護(hù)電極的寬度為45mm。所用的珠鏈與試驗(yàn)電極一致。保護(hù)電極與試驗(yàn)電極之間的距離能保證在zui高試驗(yàn)電壓下，不發(fā)生試樣絕緣表面閃絡(luò)。

2.5    安全保護(hù)連鎖裝置保證開啟試驗(yàn)電極箱時(shí)自動(dòng)斷開高壓電源。

2.6    擊穿指示器擊穿指示器由四位數(shù)字顯示計(jì)數(shù)器和訊響報(bào)警器組成。能對(duì)每次擊穿記和報(bào)警。擊穿指示器可以保持其指示數(shù)，直至下一個(gè)擊穿被記錄或指示器被人工復(fù)位。訊響報(bào)警器的報(bào)警時(shí)間可以持續(xù)到直至報(bào)警系統(tǒng)被人工復(fù)位為止。

3  試驗(yàn)電壓試驗(yàn)電壓值應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。如果相關(guān)產(chǎn)品中沒有規(guī)定相應(yīng)的試驗(yàn)電壓值，則可按表1推薦的試驗(yàn)電壓值進(jìn)行試驗(yàn)。

                        表1  火花試驗(yàn)電壓推薦值

4  試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

4.1 火花試驗(yàn)設(shè)備和收放線裝置均應(yīng)可靠接地.

4.2 每次試驗(yàn)前應(yīng)檢查電極安全保護(hù)連鎖裝置,必須正常動(dòng)作.

4.3 被試品的導(dǎo)體應(yīng)可靠地連續(xù)接地.

4.4 被試品進(jìn)入電極之前,應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ǔソ^緣表面的水分,以防止試驗(yàn)過程中產(chǎn)生閃絡(luò).

5 試驗(yàn)結(jié)果及評(píng)定單位長(zhǎng)度(如每千米)被試品的擊穿次數(shù)即為試驗(yàn)結(jié)果.

6 火花試驗(yàn)機(jī)的檢定

火花試驗(yàn)機(jī)每年至少檢定一次,在大修或較大程度調(diào)整后,也應(yīng)進(jìn)行檢定.

高頻火花機(jī)與工頻火花機(jī)對(duì)照表

高頻火花機(jī)不是新產(chǎn)品，在歐洲、美國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣等大多數(shù)先進(jìn)的國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)使用20多年，但在中國(guó)國(guó)內(nèi)的電線生產(chǎn)廠家還沒普遍使用。我公司是中國(guó)國(guó)內(nèi)*家生產(chǎn)高頻火花機(jī)的企業(yè)，隨著電線質(zhì)量要求的提高，以及擠出機(jī)生產(chǎn)線速的提高，高頻火花機(jī)必然會(huì)逐步取代工頻機(jī)和直流機(jī)，成為電線生產(chǎn)中*的檢測(cè)設(shè)備，因?yàn)樗?沒有漏測(cè)。

高頻火花機(jī)的*性

絕緣電纜的火花檢測(cè)設(shè)備 在絕緣電線電纜的生產(chǎn)過程中，破皮瑕疵檢測(cè)是一道重要的工序，它的檢測(cè)效果直接影響著整個(gè)電纜的品質(zhì)。一般電線的的破皮檢測(cè)都是在線檢測(cè)的，這樣電線的在線檢測(cè)方法和設(shè)備就顯的尤為重要了。

在線絕緣檢測(cè)的方法和設(shè)備有很多，以前通常是使用浸水電壓試驗(yàn)，但是這種試驗(yàn)在時(shí)間和環(huán)境方面要求特別嚴(yán)格，而且所用場(chǎng)地大、工序繁多，所以它無形中限制了電線的生產(chǎn)檢測(cè)速度，不符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

20世紀(jì)60年代末的研究發(fā)現(xiàn)：如果選擇合適的正弦或脈沖放電測(cè)試電壓，無論是將被測(cè)產(chǎn)品浸沒在水中還是在被測(cè)導(dǎo)體和水之間加上60Hz的高壓都能夠得到同樣的結(jié)果。這種脈沖放電測(cè)試方法隨后被國(guó)家電子產(chǎn)品協(xié)會(huì)（NEMA）采納，并且替代了在水中浸沒測(cè)試方法。隨后絕緣電纜的規(guī)范中也包括了這種測(cè)試方法。這種檢測(cè)方法就是火花試驗(yàn)。

火花耐電壓試驗(yàn)是一種快速和連續(xù)進(jìn)行的耐電壓試驗(yàn)方法，主要用與對(duì)橡皮、塑料絕緣電線，或者對(duì)有護(hù)套的電線電纜產(chǎn)品的橡皮、塑料絕緣線芯進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)，一般適用于1000V及以下電壓級(jí)的產(chǎn)品。由于設(shè)備簡(jiǎn)單，速度快，在制造廠中被大量采用。

火花耐電壓試驗(yàn)的工作原理是產(chǎn)品的導(dǎo)電線芯接地，產(chǎn)品以一定速度經(jīng)過高壓電極，使絕緣層承受高壓試驗(yàn)。高壓電極有接觸型（電極與產(chǎn)品絕緣表面接觸）和非接觸型兩種，目前大部分都采用接觸型電極（珠鏈形或刷形）。當(dāng)產(chǎn)品通過高壓電極時(shí)，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游離。當(dāng)電極電壓達(dá)到一定數(shù)值（幾千伏以上）時(shí)，可以近似認(rèn)為，產(chǎn)品絕緣表面的空氣電壓即為電極電壓，因此，電極及周圍的游離空氣相當(dāng)于組成了被產(chǎn)品的一個(gè)外電極。根據(jù)目前所選用的火花耐電壓試驗(yàn)值，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中證明，基本上能達(dá)到與浸水耐電壓試驗(yàn)的相同效果 。

火花耐電壓試驗(yàn)所采用的電源形式有多種，目前主要采用的是工頻（50Hz）電壓、高頻（3kHz）電壓和直流電壓三種。

這三電源的火花試驗(yàn)機(jī)各有優(yōu)點(diǎn)，特點(diǎn)鮮明，但是隨著現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)速度的不斷增長(zhǎng)，以及用戶對(duì)電線品質(zhì)的要求的提高，高頻火花機(jī)（3kHz）獲得了的廣闊市場(chǎng)前景。那么高頻火花機(jī)到底有那些*性呢？我們用列表的方式把高頻火花機(jī)與工頻（60Hz）進(jìn)行比較，如下表：

由上表我們不難看出高頻火花試驗(yàn)機(jī)在很多方面有著工頻機(jī)所不能比的許多優(yōu)點(diǎn)，例如在檢測(cè)速度方面，高頻火花機(jī)幾乎是工頻火花機(jī)的5倍，在今天這樣一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中，對(duì)于一個(gè)用戶來說，如果因?yàn)闄z測(cè)設(shè)備不好而降低整個(gè)生產(chǎn)線的速度，或者用更多的人力和時(shí)間去復(fù)繞檢測(cè)，這似乎不是一個(gè)很好的商業(yè)建議。因此，在未來的電線在線檢測(cè)設(shè)備中，高頻火花機(jī)將成為用戶的。

在國(guó)外高頻火花機(jī)早已得到電線行業(yè)者的親睞，如在1968年，美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)所（UL）批準(zhǔn)使用高頻電壓（3000Hz）測(cè)試標(biāo)記產(chǎn)品。1976年，前蘇聯(lián)TOCT17397-72“交流電壓試驗(yàn)方法”，認(rèn)可試驗(yàn)電壓的頻率（50～106Hz）。加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)于1976年采用3kHz的測(cè)試方法并且很快在電線和電纜工業(yè)中廣泛采用這種測(cè)試方法。BS5099：1992“電線火花試驗(yàn)”已認(rèn)可高頻火花試驗(yàn)機(jī)，頻率為103～106Hz。

然而，在以往的很長(zhǎng)一段時(shí)間里高頻火花機(jī)在中國(guó)國(guó)內(nèi)的電線生產(chǎn)領(lǐng)域并沒得到廣泛的應(yīng)用。其主要原因是一方面國(guó)內(nèi)并沒有自己品牌的高頻火花機(jī)，高頻火花機(jī)都還需要從美、英等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口，這樣在售后服務(wù)和保養(yǎng)方面都不方便。其次由于高頻機(jī)需要進(jìn)口所以其價(jià)格也當(dāng)然很貴，一臺(tái)美國(guó)進(jìn)口的高頻火花要兩萬多元，相當(dāng)于4臺(tái)國(guó)內(nèi)工頻火花機(jī)的價(jià)格，這樣就限制了國(guó)內(nèi)電線生產(chǎn)廠商的購(gòu)買能力。另外中國(guó)還沒有專門針對(duì)高頻火花機(jī)方面的標(biāo)準(zhǔn)，所以即使國(guó)內(nèi)有廠家從國(guó)外購(gòu)買了高頻火花機(jī)，在國(guó)內(nèi)也不能使用。綜上所述，盡管高頻火花試驗(yàn)機(jī)有著很多的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性，但由于受國(guó)內(nèi)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的種種因素的制約，高頻火花機(jī)市場(chǎng)這塊蛋糕在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還是一個(gè)空白。

隨著時(shí)間推移和電線生產(chǎn)工藝的不斷更新的需要，盡管高頻火花機(jī)在價(jià)格和標(biāo)準(zhǔn)上有很多不積極的因素，但是這些已經(jīng)不再是阻擋高頻火花機(jī)發(fā)展的絆腳石。目前深圳市杰帝實(shí)業(yè)有限公司通過不懈的努力終于開發(fā)出了國(guó)內(nèi)*臺(tái)自己品牌的高頻火花機(jī)，其技術(shù)可以達(dá)到同步水平，而且市場(chǎng)價(jià)格只有進(jìn)口機(jī)的1/4左右，與國(guó)內(nèi)的工頻火花機(jī)價(jià)格相當(dāng)，中國(guó)有了自己品牌的高頻火花測(cè)試機(jī)，高頻火花機(jī)在中國(guó)國(guó)內(nèi)將逐漸得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

火花試驗(yàn)機(jī)的安全性能

現(xiàn)在*通過的，在交流電60HZ的時(shí)候，成年男性人體可以承受通過的zui大電流是9mA，成年女性人體可以承受通過的zui大電流是6mA。在3000HZ的時(shí)候男性是22mA,而女性也增加到15mA。直流電在這方面還沒有制訂數(shù)值，但科學(xué)顯示人體可以通過的直流電是60mA.

在60HZ的時(shí)候人體持續(xù)通過18mA的電流，僅僅能使人休克或停止呼吸。如果要造成人體心臟停止跳動(dòng)死亡則要連續(xù)通過67mA的電流。

在60HZ的時(shí)候人體持續(xù)通過5mA的電流，對(duì)人體的肌肉就會(huì)造成輕微的傷害。而直流或30000HZ的電流，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過5mA才會(huì)對(duì)人體肌肉造成傷害。

電容器放出的電,達(dá)到50焦耳就會(huì)很危險(xiǎn).

電容器在達(dá)到DC5mA或更小的電流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生火花.電容器在AC3000Hz在時(shí)電流達(dá)到4mA或更小時(shí)就會(huì)產(chǎn)生火花.AC60HZ時(shí)7mA或更小就會(huì)產(chǎn)生火花.電容器在每秒內(nèi)有248次zui大負(fù)荷超過2焦耳,就會(huì)產(chǎn)生火花..不能超過上述電容器裝置的實(shí)驗(yàn)極限,否則就會(huì)對(duì)人體造成傷害. 所以操作員要有保護(hù)裝置.在電極部分應(yīng)有互鎖保護(hù)功能,以免造成人體傷害.本裝置必須接地良好.如果操作員要對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行檢查，必須斷開電源，并排除一切可能對(duì)人體造成傷害的因素。

JD-HF01高頻火花測(cè)試機(jī)是3000HZ正弦波電壓。波形如圖表1。輸出電壓是通過改變線圈和電容的容量。當(dāng)被測(cè)試電線出現(xiàn)破壞時(shí)，電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)20豪秒微弱脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)會(huì)觸發(fā)計(jì)數(shù)器和繼電器動(dòng)作。本設(shè)備電路全部由硬件部份組成采用故態(tài)組件。操作簡(jiǎn)便，維護(hù)容易，堅(jiān)固耐用。

用2英寸長(zhǎng)的電極，在1500英尺/分的線速情況下檢測(cè)，每個(gè)被測(cè)試點(diǎn)測(cè)試電壓的波峰數(shù)為四個(gè)。被檢測(cè)電線的裸漏金屬物與電極電火花的距離縮短了很多。因此它對(duì)不良電線的檢測(cè)性能就更好了，從而減少了因?yàn)獒樋谆蛄鸭y等劣質(zhì)電線漏電而對(duì)人體造成的傷害。火花機(jī)的工作頻率受電路電容量的影響而改變，大約在1000HZ至35000HZ之間變化。電路電容在25pf時(shí)候，工作頻率接近于3000HZ。當(dāng)通過高壓電極的電線出現(xiàn)裸漏的時(shí)候，振蕩電路檢測(cè)出電路的負(fù)載增加很大，報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)工作。

參照?qǐng)DZ-0175，晶體管Q101和Q102與高壓變壓器T3連接在一起，高壓變壓器B組線圈上的頻率振蕩器受高壓變壓器高壓輸出端的負(fù)載電容和高壓電極的電容的影響。高壓變壓器高壓輸出端的頻率為2-3.5KHZ，當(dāng)移開電感L101進(jìn)行短接時(shí)，高壓輸出端的波形近似于正弦波。

高壓變壓器的輸出波形是通過變壓器的第三組線圈（也就是變壓器的7、8、9腳）來控制的。通過二極管D3、D4、D5和D6來調(diào)整矯正波形的。輸出電壓值是由面板電壓指示表 M101來監(jiān)視的，它顯示實(shí)際的高壓輸出值。輸出電壓是通過主板第7腳到面板上電位器R101來控制，并通由主板第4腳回饋到D12，D12為6V穩(wěn)壓二極管，通過晶體管Q1、Q2、Q3、Q103來控制振蕩器的供電電壓。由T1、D18和C25組成一個(gè)破壞信號(hào)的檢波器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)流過振蕩電路的電流徒然增大，在Q7的基極就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正電壓。當(dāng)發(fā)現(xiàn)高壓輸出電極部分的火花開始增大時(shí)，C12、D22、D31、C23       和R24就會(huì)給破壞信號(hào)檢波器加一個(gè)負(fù)的延遲偏置信號(hào)。

Q6和Q7連接在一個(gè)單一的20毫秒的多頻振蕩信號(hào)發(fā)生器上，當(dāng)二極管D18兩端的電壓超過它的標(biāo)準(zhǔn)工作電壓時(shí)，這個(gè)多頻振蕩信號(hào)發(fā)生器就會(huì)觸發(fā)破壞信號(hào)檢波器，Q4、Q5在這期間就導(dǎo)通，繼電器和計(jì)數(shù)器就動(dòng)作。

D24和Q12控制流過振蕩器的電流，當(dāng)出現(xiàn)金屬外漏的時(shí)候，通過R41使繼電器和計(jì)數(shù)器動(dòng)作一次。