绝缘材料耐电弧试验机（微机控制型）是根据现行国家标准GB/T 1411-2002《干固体绝缘材料 耐高电压、小电流电弧放电的试验》（等同采用IEC 61621:1997）以及IPC、ASTM、UL等相关国际标准要求，全新研发的智能化、高精度测试设备。该产品广泛应用于电机、电器、家用电器、电子元器件等行业，是评估电工用塑料、树脂胶、绝缘漆、薄膜、云母、陶瓷、玻璃、绝缘油、纸板等固体绝缘材料耐电弧性能的关键检测仪器。本介绍将结合国家标准核心要求与设备性能特点，详细阐述其技术原理、系统构成、操作流程及应用价值。

一、 国家标准与测试原理深度解读‌

绝缘材料的耐电弧性能，是指其在高压、小电流电弧放电作用下，抵抗因局部热分解、化学腐蚀直至形成导电通道而失效的能力。国家标准GB/T 1411-2002提供了标准化的测试方法。

1.1 标准核心要求概述‌

测试目的‌：该方法主要用于提供同类绝缘材料在高压小电流电弧放电条件下的初步性能比较，适用于材料的筛选、组分影响评估及质量控制。

适用范围‌：主要适用于‌固体绝缘材料‌。标准特别指出，该方法对热固性材料再现性较好，但对热塑性材料，由于结果分散性可能较大，需谨慎使用或结合电极压力控制等措施。标准强调，不应仅凭此试验结果就对材料的实际使用性能或耐受其他类型电弧的能力做出绝对结论。

失效定义‌：满足以下任一条件即判定材料失效：

电极间形成导电通道。

电弧引发材料燃烧，且在电弧切断后燃烧仍持续。

测试结果‌：以试样从试验开始至失效所经历的总时间（秒）作为“耐电弧”值，并报告中值、最小和最大值。

试验程序‌：采用阶梯式严酷度递增的电流程序，分为间歇电弧和连续电弧阶段，逐级考验材料。

关键试验条件‌：

电极‌：采用直径2.4 mm±0.05 mm的钨棒，尖端研磨成30°±1°的椭圆斜面。

电极配置‌：两电极轴线夹角110°±2°，水平方向倾角35°±1°，以0.5N±0.05N的静压力置于试样表面，尖端间距6.35 mm±0.1 mm。

试样‌：标准推荐厚度为3mm±1mm，也可使用其他厚度但需报告。

条件处理‌：试验前，试样需在23℃±2℃、50%±5%RH的标准大气中至少暴露24小时。

1.2 试验的物理与电气原理‌

试验通过一个高压变压器产生最高12.5kV（开路）的工频交流电压，施加于上述特定几何形状的钨电极之间。通过精密电阻网络和断续器控制，使流过电极间隙的电流按照预设程序（如从10mA间歇电弧逐步升至40mA连续电弧）变化。电弧放电在绝缘材料表面产生极高的局部温度和活性化学物质，导致材料发生‌热降解、碳化、形成漏电起痕乃至最终击穿‌。试验机精确控制和测量这一过程中的电压、电流及时间，从而量化材料的耐受能力。

二、微机控制型耐电弧试验机系统详解‌

本产品为‌BDH-20KV触摸屏耐电弧试验仪‌的升级与深化，全面集成微机（工业计算机或高性能嵌入式系统）控制，实现自动化、数字化与智能化测试。

2.1 核心系统架构‌

高压发生与调节系统‌：

高压变压器‌：容量2kVA，额定次级开路电压0-20kV连续可调，短路电流能力满足标准要求的60mA，为电弧提供稳定、纯净的高压电源。

电压调节与控制‌：采用微机控制的可控硅或精密调压器，配合高精度电压传感器，实现输出电压的闭环自动控制，控制误差优于±2%。

精密电弧电流控制系统‌：

多级可编程电阻网络‌：取代传统的手动调节电阻，由微机控制精密继电器或固态开关进行切换，对应10mA、20mA、30mA、40mA等标准试验电流等级。

电流反馈与闭环控制‌：实时采集有效值电弧电流，与设定值比较后动态微调电路参数，确保在整个试验过程中电流精度优于±10%，测试精度优于±1.5%。这直接响应了标准中对电流设定准确性的要求。

智能时序与程序控制系统‌：

可编程断续器‌：由微机内的精密时钟和高可靠性固态继电器实现，严格按照标准（如GB/T 1411-2002中的表1）或用户自定义程序，精确控制电弧的“通”（On）与“断”（Off）时间。以第一阶段（1/8-10）为例，精确实现“1/4秒导通，7/4秒关断”的循环，时序误差<5ms，远超标准要求。

七阶段自动运行‌：设备内置标准测试程序，能自动完成从第一阶段到第七阶段（总时长可达420秒）的全部过程，无需人工干预切换。

微机主控与人机交互系统‌：

工业计算机/嵌入式工控机‌：作为大脑，负责整个测试流程的逻辑控制、数据采集、运算、存储与通讯。

彩色触摸屏（HMI）‌：提供直观友好的图形化操作界面。用户可进行参数设置（电压、电流程序、试验次数等）、启动/停止试验、实时监控（动态显示电压、电流、阶段、已进行时间等波形与数值）、查看历史数据。

专用控制软件‌：软件实现试样信息管理、测试程序编辑、数据自动记录（失效时间、各阶段状态）、结果自动计算（中值、最小值、最大值）、报告生成（支持Word/Excel/PDF格式）以及数据追溯功能。

高精度机械与传感系统‌：

电极装置‌：采用精密机械结构，确保两电极能以110°±2°夹角和0.5N±0.05N的恒定压力精准定位。电极距离可通过带刻度的微调装置精确设定在6.35mm±0.1mm。标配符合标准的钨电极（φ2.4mm）及不锈钢板状电极。

安全防护罩联锁装置‌：防护罩装有安全门开关，只有当防护罩完全关闭时，高压回路才能接通，确保操作者绝对安全。

环境参数监测‌（可选）：可集成温湿度传感器，监测并记录试验环境条件，确保符合IEC 60212标准大气要求。

2.2 标准符合性关键点验证‌

电压与电流‌：20kV的输出范围完全覆盖标准要求的12.5kV校准电压；10-40mA的程序电流与标准严格对应。

电极系统‌：钨电极材质、尺寸、角度、压力、间距均严格按照标准设计和校准。

程序时序‌：内置程序与GB/T 1411-2002及IEC 61621最新要求同步。例如，设备程序将第一阶段设置为“1/8通、7/8断”，符合标准2002版对1978版的修订（将原“1/4通、7/4断”修改）。

校准功能‌：设备软件内置校准向导，引导用户方便地进行开路电压校准和各级电流校准，符合标准第4章的设备校准要求。

数据报告‌：自动生成的报告可包含标准第9章要求的全部内容：材料标识、厚度、处理条件、耐电弧时间（中值、最小值、最大值）及观察到的特殊现象（燃烧、软化等）。

三、 产品核心优势与特点‌

全自动智能化测试‌：一键启动，自动完成从条件判断、程序运行、失效判定到数据保存的全过程，极大减少人工操作误差和劳动强度。

卓越的测试精度与重复性‌：微机闭环控制技术保证了电压、电流、时序等关键参数的高精度与稳定性，为材料性能的准确评估和比对提供了坚实基础，尤其有助于减少热塑性材料测试的分散性。

强大的程序与数据管理能力‌：支持多套标准测试程序（GB、IEC、ASTM、UL等）存储与调用，用户也可自定义非标程序。海量测试数据本地存储，支持查询、统计、分析和导出。

全方位的安全保护体系‌：具备硬件与软件双重保护，包括‌高压过压/过流保护、试样击穿短路保护、安全门机械-电气联锁保护、紧急急停按钮、软件逻辑互锁‌等，确保设备和人员安全。

人性化操作体验‌：大尺寸触摸屏，流程引导式操作界面，即便非专业技术人员也能快速上手。实时可视化监控让测试过程一目了然。

广泛的材料适应性‌：不仅严格符合固体绝缘材料测试标准，其灵活的编程能力和宽泛的参数范围，也能满足科研单位对新材料、新工艺的探索性研究需求。

四、 典型应用领域‌

本试验机是以下领域质量控制和研发创新的必备设备：

电气绝缘材料制造业‌：生产环氧树脂浇注件、硅橡胶、聚酰亚胺薄膜、云母制品、绝缘漆布（纸）、电工塑料（PC、PA、PBT等）的厂家，用于进货检验、出厂检验及配方研发。

电器与电机行业‌：断路器、接触器、继电器、变压器、各类电机（微特电机、家用电器电机、工业电机）制造商，用于评估其使用的绝缘部件（如骨架、槽楔、绝缘套管）的耐电弧性能。

家用电器行业‌：验证电饭煲、微波炉、空调、洗衣机等产品中关键绝缘部件的安全性。

汽车电子与新能源行业‌：评估新能源汽车驱动电机、充电桩、车载电器中高压绝缘系统的可靠性。

科研院所与质检机构‌：进行绝缘材料基础研究、制定或验证行业标准、承担第三方检测认证任务。

五、 技术规格摘要‌

输入电源‌：AC 220V ±10%， 50/60Hz

输出电压‌：AC 0 ~ 20.0 kV 连续可调

电器容量‌：2 kVA

电弧电流‌：10, 20, 30, 40 mA （程序控制，可选档）

电流控制精度‌：优于 ±10%

电流测量精度‌：优于 ±1.5%

试验电压控制误差‌：优于 ±2%

电弧通断时间误差‌：< 5 ms

电极距离‌：6.35 mm ± 0.1 mm (可调)

电极对试样压力‌：0.5 N ± 0.05 N

电极配置角‌：110°

试验程序‌：标准7阶段程序（总时长420s），支持用户编程

控制方式‌：微机全自动控制，彩色触摸屏操作

数据输出‌：内置存储器，支持U盘导出，可连接打印机

安全防护‌：多重硬件与软件安全联锁保护

总结‌

绝缘材料耐电弧试验机（微机控制型）是传统测试技术迈向智能化、高可靠性的典范。它深度融合了国家标准GB/T 1411-2002的严谨技术要求与现代微机控制技术，不仅确保了测试结果的准确性与权威性，更通过自动化、数字化的手段，大幅提升了检测效率与实验室管理水平。对于致力于提升产品质量、保障电气安全、进行材料创新的企业和机构而言，该设备是不可或缺的关键测试工具。随着智能制造与高质量发展理念的深入，智能化的耐电弧试验机必将在绝缘材料及相关产业的质量保障体系中发挥更加核心的作用。