在评估电气绝缘材料，特别是应用于严酷、潮湿及污秽环境中的固体绝缘材料时，其抵抗表面漏电起痕和电蚀损的能力是衡量材料长期可靠性的关键性能指标。本文介绍的‌绝缘材料CTI测试仪‌（业界常称为高压漏电起痕试验仪），即为执行此项评价的专业化、标准化检测设备。本仪器严格遵循国际与国内权威标准，用于测定材料的‌相比电痕化指数（Comparative Tracking Index，简称CTI）‌ 和‌耐电痕化指数（Proof Tracking Index, 简称PTI）‌，是电工电子、家用电器、新能源及轨道交通等行业进行绝缘材料准入、质量控制与新品研发的必备工具。

本文基于国家标准的技术要求，对设备的设计原理、核心技术参数、操作规范、结果判定及维护保养进行全面、深入的阐述，旨在为使用者提供一套完整的技术参考与应用指南。

第一章：设备概述与设计依据‌

1.1 ‌产品定位与命名‌

本产品型号为‌BLD-6000V‌，名称为‌高压漏电起痕试验仪‌，在专业领域核心功能即为‌绝缘材料CTI（相比电痕化指数）测试‌。因此，“绝缘材料CTI测试仪”是其更为精确的功能性称谓。

1.2 ‌设计标准与规范性引用‌

本仪器的设计、制造及试验方法完全符合下述核心标准，确保测试结果的国际可比性与国内权威性：

* ‌国家标准：GB/T 6553-2014‌ 《评定在严酷环境条件下使用的电气绝缘材料耐电痕化和蚀损的试验方法》

* ‌国际标准：IEC 60112:2020‌ 《Method for the determination of the proof and comparative tracking indices of solid insulating materials》

此外，其设计理念也参考了其他相关行业标准，适用于对各类固体绝缘材料、组件及其成品进行耐漏电起痕能力的评定。

1.3 ‌工作原理简述‌

仪器模拟材料在实际使用中可能遭遇的极端环境：在绝缘材料表面施加连续的‌交流或直流高电压‌，同时让规定浓度的‌电解质污染液‌以恒定速率滴落在置于材料表面的两个电极之间。在电场和电解液的共同作用下，材料表面可能形成导电通路，产生漏电电流。设备持续监测该电流，通过记录在规定电压下材料是否失效（产生一定深度或长度的电痕），或测定引起材料失效的最低电压值，从而量化评定材料的‌耐电痕化指数（PTI）‌ 或精确计算出‌相比电痕化指数（CTI）‌。

第二章：主要技术参数与系统组成‌

2.1 ‌核心电气系统参数‌

* ‌试验电压范围‌： ‌0 ~ 6000V‌ （交流或直流），连续可调。电压调节精度达‌±1%‌，确保测试电压的精确与稳定。

* ‌电压控制方式‌： 数字设定，通过调压器或程控电源实现平滑调节，具备高压原点指示功能。

* ‌短路判断与保护‌： 当试验回路中的电流达到或超过预设的报警电流值（例如‌1.0A‌），且持续时间达到预设的报警延时（例如‌2秒‌）时，仪器内部继电器将自动动作，瞬间切断高压输出，并触发声光报警，指示当前试样“不合格”。此功能有效防止样品起火或设备损坏。

* ‌电源输入‌： ‌AC 220V ±10%， 50Hz， 额定电流25A‌，确保高压系统有充足的功率储备。

2.2 ‌机械结构与滴液系统‌

* ‌试验箱体‌： 采用‌铁板喷涂‌制成的密闭箱体，内容积符合标准要求，正面配备透明玻璃观察门，便于实时观察试验过程并确保安全。

* ‌电极规格‌： 标配‌不锈钢电极‌，厚度为‌0.5mm‌，形状与尺寸严格按GB/T 6553/IEC 60112标准要求制作。两电极尖端间距固定为‌50±0.5mm‌，对试样施加的力符合标准规定。

* ‌滴液装置‌：

* ‌驱动方式‌： 采用高精度‌蠕动泵‌，避免污染液与泵体直接接触，防止污染和腐蚀。

* ‌流速调节‌： 污染液流速可在‌0.075 mL/min, 0.15 mL/min, 0.30 mL/min, 0.60 mL/min, 0.90 mL/min‌ 等多个标准档位中选择，以满足不同试验方法（如恒定滴液量法）的要求。

* ‌液滴高度调节‌： 滴液针头高度可调，确保液滴能准确滴落于两电极间试样表面的指定位置。

* ‌排风系统‌： 内置排风扇和‌排烟管‌接口，试验结束后可迅速排出箱内可能产生的废气与烟雾。

2.3 ‌控制系统与人机界面‌

* ‌控制核心‌： 集成可编程逻辑控制器（PLC）与触摸屏（HMI），实现自动化控制与智能判断。

* ‌触摸屏界面‌： 配备彩色液晶触摸屏，界面清晰友好，主要功能分区如下：

* ‌主运行界面‌： 显示实时电压、实时电流、滴液流量、试验时间等关键参数；设有“开始试验”、“结束试验”、“泵运行”、“手动排液”、“急停”等控制按钮。

* ‌参数设置界面‌： 可设定‌试验电压值‌、‌污染物流速‌、‌报警电流阈值‌、‌报警延时时间‌（如2s）以及‌试验总时间‌（0~9999分钟可设）。

* ‌用户管理界面‌： 支持多级用户登录与管理，保证试验参数设置的权限与数据安全性。

* ‌报警与诊断界面‌： 集中显示系统报警信息（如电极短路、过流、超温等），并提供报警复位功能。

2.4 ‌关键耗材与附件（标准配置）‌

* ‌污染液溶质‌： ‌分析纯氯化铵（NH4CL）‌，用于配制标准规定浓度的电解质溶液。

* ‌滤纸‌： 标准尺寸与厚度（约0.15-0.17mm）的‌定性滤纸‌，用于试验前校准滴液和电极系统。

* ‌试验容器‌： ‌储液水箱‌，用于盛放配置好的污染液。

* ‌安全备件‌： ‌高压保险丝‌，提供电路过载保护。

第三章：试验前的准备与样品安装‌

3.1 ‌试验环境与设备安装‌

* 将设备置于稳固、水平的工作台上，周围留有足够空间用于操作和散热。

* 将‌排烟管‌接至室外或通风橱，确保废气有效排放。

* ‌至关重要‌：使用专用接地线将设备接地端子与实验室的‌大地（保护地）‌ 可靠连接，这是防止高压漏电、保障操作人员安全的首要步骤。

3.2 ‌污染溶液的配制‌

1. 必须使用‌蒸馏水或去离子水‌作为溶剂。

2. 按照标准要求，配制质量浓度约为 ‌0.1% 的氯化铵（NH4CL）水溶液‌。例如，将1克NH4CL溶于999克水中。

3. 溶液应现配现用，以保证浓度准确。如需储存，建议存放于清洁容器中，且最长存放周期不超过‌四星期‌。

4. 将配制好的溶液倒入设备的‌储液箱‌中。

3.3 ‌试样制备与安装‌

1. 试样应为平整、清洁的固体绝缘材料，标准推荐尺寸至少为‌15mm × 15mm‌，厚度一般不大于‌12mm‌。

2. 用合适的夹具将试样水平固定在试验箱内的样品台上。

3. 将一对清洁的‌不锈钢电极‌按标准要求安装在电极架上，确保两电极尖端垂直对正试样表面，且间距为‌50±0.5mm‌。电极压力应符合标准规定值。

4. 在电极与试样接触部位，分别放置‌8张标准滤纸‌（上下电极各垫4张），以吸收污染液并模拟表面潮湿状况。

3.4 ‌滴液系统调试‌

1. 在触摸屏上进入运行界面，点击“‌手动排液‌”按钮。

2. 观察污染液是否能从滴液针头连续、稳定地滴落，并准确落在两电极间中部的滤纸/试样表面上。

3. 调整滴液针头的位置和高度，直至满足要求。让泵持续运行约2分钟，排尽管路中的气泡，确保液滴间隔均匀。

4. 关闭“手动排液”。

第四章：试验操作流程（以测定PTI为例）‌

4.1 ‌开机与参数设置‌

1. 接通AC 220V主电源，开启设备总电源。

2. 在触摸屏上进行用户登录。

3. 进入‌参数设置界面‌，根据试验方案设定：

* ‌试验电压‌（例如，选择2.5kV进行耐压验证）。

* ‌污染物流速‌（例如，选择0.6 mL/min）。

* ‌报警电流‌（通常设置为1.0A）。

* ‌报警延时‌（设置为2s）。

* ‌试验总时间‌（根据标准，例如设定为6小时，或直至试样失效）。

4.2 ‌开始试验‌

1. 关紧试验箱的玻璃观察门。

2. 确认参数无误后，在运行界面首先点击“‌泵运行‌”按钮，启动滴液。

3. 等待液滴稳定滴落（约1分钟后），点击“‌开始试验‌”按钮，设备将自动施加预设的高压。

4. 通过调压旋钮或数字输入，将电压精确调整至设定值。

4.3 ‌试验过程监控与终止‌

1. 通过观察窗密切监控试样。试验过程中，触摸屏会实时显示‌当前电压‌、‌实时电流‌和‌已进行时间‌。

2. ‌正常终止条件‌：试样在规定电压下承受了规定的液滴数量（或时间）而未发生失效（电流未超限持续2s，且表面未形成大于设定深度的电痕）。到达设定总时间后，手动点击“‌结束试验‌”，设备自动降压、停泵。

3. ‌异常终止（失效判定）条件‌：

* ‌电流超限‌：仪器检测到回路电流持续‌2秒 ≥ 1.0A‌，自动切断高压，发出报警，判定该试样在本次电压下“不合格”。

* ‌燃烧或持续电弧‌：若观察到试样起火或产生破坏性电弧，应立即按下“‌急停‌”按钮或切断总电源，手动终止试验，判定失效。

4. 每次试验后，记录试样情况（通过/失效、电痕长度等）。

4.4 ‌CTI值的测定（进阶操作）‌

测定CTI需要采用‌逐级升压法‌或‌可变电压法‌：

1. 从一个较低的起始电压（如300V）开始试验。

2. 如果试样通过，则以固定步长（如25V）升高电压，在新的电压下用新的试样（或未受影响的区域）重新试验。

3. 重复此过程，直到找到‌在滴完规定数量（通常50滴）液滴前，引起试样失效（电流超限）的最低电压‌。

4. 此最低电压值即为该材料的‌相比电痕化指数（CTI）‌。例如，CTI 425表示材料在425V电压下，耐受50滴污染液而未失效。

4.5 ‌试验后处理‌

1. 试验结束后，点击“‌排风扇‌”按钮，运行数分钟以清除箱内烟雾和湿气。

2. 断开高压电源和设备总电源。

3. ‌清洁维护‌：若长时间不使用，必须清空储液箱，并用蒸馏水彻底清洗储液箱和蠕动泵的硅胶管路，防止残留电解质溶液结晶腐蚀部件。

第五章：结果判定、影响因素与注意事项‌

5.1 ‌结果判定依据‌

严格按照 ‌GB/T 6553 / IEC 60112‌ 标准中的条款进行判定：

* ‌PTI（耐电痕化指数）‌：材料在规定的测试电压下（如PTI 600），经受规定的液滴数量而不发生失效（电流未超限且无深度电痕），则判定其PTI值满足该等级。

* ‌CTI（相比电痕化指数）‌：通过上述逐级试验，确定的导致材料失效的最低电压值，即为CTI值。该值是材料固有的特性参数，用于材料间的比较与分级。

5.2 ‌影响测试结果的关键因素‌

* ‌试样状态‌：表面清洁度、平整度、有无划痕、内部均匀性。

* ‌环境温湿度‌：实验室应保持相对稳定的温湿度（标准通常规定23±2℃， 50±5% RH）。

* ‌污染液‌：浓度、电导率的准确性，以及是否新鲜配制。

* ‌电极状态‌：电极是否清洁、尖锐，压力是否恒定、准确。

* ‌滴液准确性‌：液滴高度、滴落点位置、流速稳定性。

5.3 ‌重要安全与操作注意事项‌

1. ‌高压危险！‌ 设备运行时，严禁打开试验箱门或触碰任何高压部件。调试、装夹试样必须在‌完全断电‌的情况下进行。

2. ‌接地必须可靠‌。每次试验前检查地线连接。

3. 试验中如出现明火或异常烟雾，应‌立即使用急停开关‌。

4. 勿使用非标定的污染液或不符要求的滤纸、电极。

5. 定期对设备进行维护校准，特别是检查电压表的精度和滴液系统的流速准确性。

第六章：设备维护、校准与售后服务‌

6.1 ‌日常维护‌

* 保持设备外观与箱体内清洁。

* 每次试验后清洗液体通道。

* 定期检查电极磨损情况，必要时更换或打磨。

* 检查蠕动泵管的老化情况，定期更换以防流量不准。

6.2 ‌定期校准‌

建议每年或每运行一定周期后，由具备资质的计量机构或厂家技术人员对以下关键参数进行校准：

* ‌试验电压‌的精度与稳定性。

* ‌污染液滴速‌的准确性。

* ‌报警电流‌与‌延时时间‌的准确性。

* ‌电极间距‌与‌压力‌。

6.3 ‌售后服务承诺（基于制造商政策）‌

本仪器自用户购买之日起，在遵照使用说明书正常操作的条件下，享有：

* ‌开箱合格保证‌：保证产品开箱即能正常工作。

* ‌一周内免费更换‌：购买后一周内（凭发票日期）发现严重质量问题，经确认后可免费更换。

* ‌一年免费保修‌：出厂一年内实行免费保修（‌易损件如蠕动泵管、保险丝、电极等除外‌）。

* ‌终身技术服务‌：保修期后，提供有偿维修服务与持续的技术支持。

* 产品出现故障时，用户可将详细故障现象告知服务部门，通常在‌24小时内‌会得到响应并确认处理方案。

结论‌

绝缘材料CTI测试仪（高压漏电起痕试验仪）是实现绝缘材料耐漏电起痕性能科学评价的标准化平台。通过严格遵守国家标准GB/T 6553 (等同采用IEC 60112)的试验方法，本设备能够准确、可靠地测定材料的PTI与CTI值，为电气设备的设计选材、安全评估和质量控制提供至关重要的数据支撑。正确操作、精心维护并理解标准内涵，是确保每一次测试结果都具备权威性和可比性的根本。本文件旨在成为用户深入掌握该设备应用技术的全面指南。