安规测试 · Safety

漏电起痕测试 Tracking Test (PTI/CTI)

在绝缘材料表面两电极间滴加电解液并施加电压,测量材料抵抗表面漏电起痕(形成导电通道)的能力,得出相比漏电起痕指数CTI或耐漏电起痕指数PTI。

标准:IEC 60112/GB/T 4207 条款:材料CTI测定 分类:绝缘材料 样品数:5件
测试标准
IEC 60112 / GB/T 4207
测试设备
漏电起痕测试仪
测试时长
约2-4小时/材料
样品数量
5件
1测试概述
漏电起痕测试是在绝缘材料平板表面两铂电极间施加规定电压并周期性滴加电解液(氯化铵),测量材料在潮湿污染条件下抵抗表面形成导电碳化通道(漏电起痕)能力的试验,结果以CTI(相比漏电起痕指数)或PTI(耐漏电起痕指数)表示。

电动工具在潮湿、积尘、凝露环境下使用时,绝缘材料表面会因泄漏电流的干湿交替作用逐渐碳化,形成导电通道(漏电起痕),最终导致绝缘失效、短路甚至起火。漏电起痕测试模拟这种 潮湿污染+电应力 的劣化过程:将两铂电极以规定角度与压力接触材料表面,施加交流电压,每30秒滴一滴0.1%氯化铵溶液,观察50滴内是否发生起痕(电流超过0.5A持续2秒)。能承受50滴不起痕的最高电压即为 CTI。CTI是GB/T 3883.1第26章爬电距离选型时材料分类的关键依据。

测试目的

  • 测定绝缘材料的CTI/PTI值,用于爬电距离材料分类
  • 评估材料在潮湿污染环境下的抗漏电起痕能力
  • 对比不同材料(PA、PBT、PC、PP)的耐起痕性
  • 验证材料选型符合GB/T 3883.1 §26材料类别要求
  • 为爬电距离设计提供基础数据(CTI越高,允许爬电距离越小)
2标准要求
IEC 60112 / GB/T 4207绝缘材料的相比漏电起痕指数(CTI)按以下方法测定:两铂电极(截面积5mm×2mm)以30±1°角度、1.0±0.05N压力接触样品表面,间距4.0±0.1mm。施加交流电压,每30±5秒滴加约30mg的0.1±0.002%氯化铵溶液。能承受50滴不起痕的最高电压(以25V为级差)即CTI。材料按CTI分类:I类≥600V、II类400~599V、IIIa类175~399V、IIIb类100~174V。

材料CTI分类(GB/T 3883.1 §26用于爬电距离选型)

材料类别CTI范围(V)典型材料爬电距离系数
I类≥ 600陶瓷、PTFE、云母最小
II类400 ~ 599PA66(阻燃)、PBT(阻燃)较小
IIIa类175 ~ 399PA66(普通)、PC、ABS较大
IIIb类100 ~ 174普通PP、PE最大

试验条件

项目参数说明
电极材质铂截面积5mm×2mm
电极角度30 ± 1°相对水平面
电极压力1.0 ± 0.05 N—
电极间距4.0 ± 0.1 mm—
滴液体积约 30 mg/滴0.1% NH₄Cl溶液
滴液间隔30 ± 5 s—
试验滴数50 滴—
起痕判定电流>0.5A持续>2s过流保护动作
ℹ
注:电动工具绝缘材料CTI一般要求≥175V(IIIa类),常用阻燃PA66、PBT可达400V以上。CTI越高,相同工作电压下允许爬电距离越小,结构更紧凑。
3设备要求
⚡漏电起痕测试仪
型号:德国PT TRT-1000
电压:100~600V AC可调
功能:自动滴液、计时、过流保护
⚡国产起痕仪
型号:苏州拓博 ZLT-2
电压:100~600V
滴液:电磁阀控制30mg/滴
🔬铂电极
规格:5mm×2mm截面
材质:铂/铂铑合金
要求:边缘倒圆0.5mm
💧滴液装置
类型:注射泵+电磁阀
体积:30±2mg/滴
间隔:30±5s可调
🧪电解液
成分:0.1±0.002% NH₄Cl溶液
电阻率:395±5 Ω·cm(23℃)
配制:分析纯NH₄Cl+去离子水
📐样品支架
材质:玻璃/PTFE
要求:水平、绝缘
尺寸:≥15×15mm
4测试步骤
样品制备
从待测材料上制备平板样品,尺寸至少15mm×15mm,厚度≥3mm。样品表面平整光滑、无划痕、无污染。每材料制备5个样品。样品在20±5℃、50±20%RH预处理24小时。测试前用无水乙醇清洁表面并晾干。
电极安装与校准
安装两铂电极,确保角度30±1°、间距4.0±0.1mm、压力1.0±0.05N。用标准量块核对间距。检查电极刃边无缺损,必要时用细砂纸研磨平整。校准滴液装置:用天平核对每滴30±2mg。
电解液配制
用分析纯氯化铵与去离子水配制0.1±0.002% NH₄Cl溶液,23℃下电阻率395±5Ω·cm。用 conductivity meter 测定电阻率确认合格。溶液现配现用,存放不超过24小时。
选择起始试验电压
依据材料预期CTI选择起始电压(如未知材料从300V开始)。CTI测定采用逐级法:从某电压开始,若50滴不起痕则升高25V,若起痕则降低25V,直至找到50滴不起痕的最高电压。
施加电压与滴液
样品置于电极下,施加起始电压。启动滴液装置,每30±5秒滴一滴0.1%NH₄Cl溶液于两电极间样品表面。持续 50滴。监测电流:若电流超过0.5A持续超过2秒,过流保护动作,记录"起痕"。
观察与记录
记录每个电压点:是否在50滴内起痕、起痕滴数、电流变化。若50滴未起痕,记录"未起痕"。同时观察材料表面是否形成碳化通道、是否燃烧(燃烧即判起痕)。
逐级测定CTI
若50滴未起痕,电压升25V重复测试(新位置或新样品);若起痕,电压降25V重复。在5个样品上找出 50滴不起痕的最高电压,且该电压+25V时至少有3个样品起痕,该最高电压即CTI。
记录与判定
记录CTI值。对照材料类别表(I/II/IIIa/IIIb)确定材料类别。判定是否符合产品技术要求(如要求CTI≥175V即IIIa类以上)。清理电极与样品台,关闭设备。
5测试指导书 (SOP)

作业前准备

  • 制备5个平板样品(≥15×15mm,厚度≥3mm),预处理24h
  • 配制0.1%NH₄Cl溶液,测定电阻率395±5Ω·cm
  • 校准电极角度、间距、压力;校准滴液量30±2mg
  • 检查铂电极刃边完好,必要时研磨

安全注意事项

⚠
危险:测试施加100~600V交流电压,电流虽小但可电击。测试中产生氯化氢、氨气等有毒腐蚀气体,必须在通风柜内进行。测试人员戴绝缘手套与防毒口罩。样品可能燃烧,备灭火器。
!
警告:电极间距4.0mm必须精确,否则影响结果。每测试一个电压点须更换样品位置或新样品,避免前次碳化影响。电解液浓度与电阻率直接影响结果,须严格配制与测定。

操作规程

  1. 制备5个样品,预处理24h,清洁表面
  2. 配制0.1%NH₄Cl溶液,测定电阻率
  3. 校准电极角度/间距/压力与滴液量
  4. 选择起始电压,施加电压开始滴液
  5. 50滴监测电流,判定是否起痕
  6. 逐级升降25V,5样品测定CTI
  7. 记录CTI值,确定材料类别
  8. 清理电极样品台,填写记录表签字归档
6测试大纲
序号测试项目测试条件参数值判定限值
1CTI测定0.1%NH₄Cl,50滴,30s间隔U(V)记录CTI
2电极间距标准化4.0mm±0.1mm
3电极压力标准化1.0N±0.05N
4滴液量标准化30mg±2mg
5起痕判定电流过流保护0.5A/2s—
6材料类别按CTI分类—≥IIIa(175V)
7样品数每材料5件—
7测试报告
漏电起痕测试报告
报告编号:__________ 日期:__________
材料名称:__________
材料牌号:__________
样品厚度:__mm
电解液:0.1%NH₄Cl
电阻率:__Ω·cm
环境温度:__℃
相对湿度:__%
测试依据:IEC 60112 / GB/T 4207

测试数据

样品编号试验电压(V)滴数是否起痕起痕滴数结果
1#__50□是 □否__—
2#__50□是 □否__—
3#__50□是 □否__—
4#__50□是 □否__—
5#__50□是 □否__—
CTI值__ V,材料类别:__类

测试结论

判定结果
□ 合格(CTI≥175)
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
项目限值判定依据
电动工具绝缘材料CTI≥ 175 V(IIIa类)GB/T 3883.1-2014 §26
I类材料CTI ≥ 600 VIEC 60112 §7
II类材料400 ≤ CTI < 600 VIEC 60112 §7
IIIa类材料175 ≤ CTI < 400 VIEC 60112 §7
起痕判定电流>0.5A持续>2sIEC 60112 §6
CTI确定50滴不起痕的最高电压IEC 60112 §7
★
判定原则:材料CTI≥175V判定为合格(满足电动工具IIIa类最低要求)。CTI值用于爬电距离选型:CTI越高,材料类别越高,相同工作电压下允许爬电距离越小。