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火花试验机

火花试验机

火花试验机是生产电线电缆时放在电线产品收线部分的在线检测设备，主要功能是用频率电压检测电线产品是否有漏铜破皮，表皮杂质，绝缘耐压等。火花试验机将设定电压值按照一定规律周期性的加载到绝缘线上，而导体部分则接地，这样在导体和绝缘表面形成一个电压差，从而可以检测绝缘层是否有不良，使电线电缆产品合格出厂。

产品介绍
火花耐电压试验是一种快速和连续进行的耐电压试验方法，主要用于对橡皮、塑料绝缘电线，或者对有护套的电线电缆产品的橡皮、塑料绝缘线芯进行耐电压试验，一般适用于1000V及以下电压级的产品。由于设备简单，速度快，在制造厂中被大量采用。
电线电缆制造一般在下列工序应用火花测试机：绝缘、复绕、对绞、成缆、护套等。火花测试主要用来检测电线电缆绝缘或护套中是否存在针孔、杂质、缺胶等缺陷。是电线电缆绝缘和带铠装等护套必须进行的中间检验。国家标准GB/T3048.9-2007《电线电缆电性能试验方法 第9部分 绝缘线芯火花试验》和GB/T3048.10-2007《电线电缆电性能试验方法 第10部分 挤出护套火花试验》两个标准对于电线电缆绝缘和护套两道工序火花检验的试验仪器、方法、试验结果及判定、试验设备的校准及试验记录等作了明确规定。
分类
交流测试机
优点
1、使用维护比较方便；
2、应用范围广，工频一般适用于500m/min及以下的生产线速，高频可以应用于500m/min以上线速。
3、国内技术成熟、生产企业众多，购置和维修方便。
缺点
绝缘较薄的电线（如具有发泡绝缘的通信和网络电缆）﹐交流电压使发泡单元里的空气电离﹐这将减少绝缘的介电强度。严重时导致绝缘失效﹐最终将损坏产品。因此高频火花机不被应用于发泡绝缘类电线电缆。其次一般交流火花机占用空间较大，不便于节约生产线空间。
直流火花机
优点
直流火花机几乎不能产生电晕和热量﹐因此它是一种轻微的测试方法﹐直流火花机可用于发泡和薄的绝缘。直流火花机技术对用于电容没有问题。非常大的电线和多根导体的电线可以用一台设备来测试。直流火花机常被用于成缆﹐有时在单个电极中测试25对的电缆。
缺点
电线必须接地：因安全和有效性原因，电线导体或屏蔽必须接地。如果未接地，当有缺陷的电线通过电极时，绝缘或护套将击穿，火花机将计数，于是整卷电线的导体或屏蔽将被充上高压和保持这种电压直到某种物体使它放电。由于电线的导体或屏蔽的电位几乎与电极的电位相同，后面的缺陷将不能被检测出来。
工作原理
火花耐电压试验的工作原理是产品的导电线芯或屏蔽接地，产品以一定速度经过高压电极，使绝缘层或护套层承受高压试验。高压电极有接触型（电极与产品绝缘表面接触）和非接触型两种，目前大部分都采用接触型电极（珠链形或刷形）。
当产品通过高压电极时，绝缘表面一方面与密集分布的电极相接触；另一方面电极占有部分空间的空气被高压所电离。当电极电压达到一定数值（几千伏以上）时，可以近似认为，产品绝缘表面的空气电压即为电极电压，因此，电极及周围的电离空气相当于组成了被测试产品的一个外电极。
根据目前所选用的火花耐电压试验值，在长期的生产实践中证明，基本上能达到与浸水耐电压试验的相同效果 ，可以有效地检测到电线电缆绝缘或护套中缺陷，是该两道工序中必不可少的检测手段。
校准方法
校准步骤
在实际校准中，由于火花试验机是一种连续工作的器具，其输出电压有可能随着时间及使用频率过高而高于或低于实际设定值，应通过多次反复校准获得。在校准过程中，首先对照火花试验机能预设的全部电压值中整数值逐点由小到大进行校准全部点的矫正，然后再对每一设定值校准，最后将所得数据作为校准实测值。例如校准用于检测直径为4mm的电线，国家标准要求耐电压为6kV，在线校准过程如下。
（1） 检查现场用火花试验机是否接地，确保试验电压的真实性及安全使用性。
（2）将校准仪与被校准火花试验机联接。
（3） 通电后在输出电压为零的状态下对火花试验机电压显示部分进行调零操作以保证起始电压点一致。
（4） 从零开始对其预设电压值的整数点从小到大依次校准调节 （ 例如5、10、15 k V等整数点） ，调节使火花试验机在工作状态下所示电压值与校准测试仪器所示电压相符。
（5） 再次从零开始对火花试验机预设电压值的整数点从小到大依次进行校准，对每一点校准电压持续时间应不小于5s，观察电压值不能随持续加压时间延长而有大幅度变化，从而得出准确的电压校准值 （ 为了能够得到准确的校准值，4 、5两步需多次反复矫正以得到最佳校准值为准）。
（6） 关闭仪器断开校准电源及接线 （ 未自带放电处理功能的火花试验机进行放电处理）。通过以上步骤，将测得可靠的校准数据带入电压计算公式进行误差计算或不确定度分析，从而得出火花试验机的校准结果。由以上所述的检测步骤可以看出，校准过程自动化程度低，工作时间长，效率低，人为误差大，且有一定的安全隐患。
灵敏度试验
（1） 火花机与校准装置连接，由火花机的珠链通过高压引出线与校准装置的数字高压表高压端连接，火花试验机的外壳与校准装置的接地端连接。
（2） 板状电极的选择，根据被检仪器选择合适的电极。
（3） 调节电极与平板的距离为0.25mm。
（4） 将校准装置稳定度端头上的插头线插入合适的限流电阻挡位。
（5） 开启火花试验机的电源，起动火花试验机，将火花试验机的电压调为3kV（直流火花机电压调至5kV）。
（6） 按短路按键，看微安表读数应小于600μA。如电流过大或过小，选择电阻挡位。
（7） 实现方法（空载电压3kV下）。
在控制器上选择〈灵敏度试验〉，输入模拟击穿次数，控制器给模拟击穿器发出指令，模拟击穿器在试验电压下，自动按照规定时间及间隔模拟击穿。此时火花试验机击穿指示器记录的次数应与设定次数一致。
稳定性试验
1、原理
在灵敏度试验的基础上，在火花试验机最高工作电压下，加入高压限流器使击穿时的电流小于600μA，模拟实际工作状态，判断火花试验机的稳定性，此时电压不应有跳动，击穿次数应与设定次数一致。
2、实现方法
在控制器上选择〈稳定性试验〉，输入模拟击穿次数，控制器给模拟击穿器发出指令，模拟击穿器在试验电压下，自动按照规定时间及间隔模拟击穿。此时火花试验机击穿指示器记录的次数应与设定次数一致。
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