火花试验机

概述

　　火花试验机由高压电源、试验电极、保护电极、试验电压指示表、击穿计数装置、击穿报警装置等组成，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。火花试验机主要适用于厂家和质检部门对橡皮和塑料电线、电缆的绝缘层进行火花试验及生产过程的中间检测、成品出厂试验，是考核电线、电缆绝缘质量的重要试验设备。

工作原理

　　火花试验机的工作原理可以这样理解：火花试验机的串珠为一个高压电极，接地端为一高压电极（在测试时也可以理解为：线材的芯线），当串珠电极的电压施加的线材的绝缘上，当有破皮或针孔时，两个电极之间有漏电流存在，漏电流的大小决定是否报警。因此火花试验机的接头是非常重要的，良好的接地火花试验机才有完整的测试回路，尤其是直流火花试验机，如果没有接头测试的效果根本不可靠。也就是说，火花试验机将设定电压值按照一定规律周期性加载到绝缘线上，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。

类型

　　火花测试机是通过施加于产品的电压种类来分类的﹐可分为交流火花试验机和直流火花试验机两大类，而交流火花试验机可细分为工频交流火花试验机和高频交流火花试验机两种，工频在中国是指50HZ，即每秒钟火花试验机会对测试电线施加50次的电压，而高频交流火花试验机则会对测试电线施加2500—3500次的电压；直流火花机没有频率，故检测电压也是直线性的。

不同特点比较

　　1.交流火花试验机

　　（1）交流火花试验机的优点

　　交流火花测试机使产品周围的空气电离(一种蓝色的电晕)形成电场。这电晕是可导电的，提供了一种良好的测试，即使当电极珠链没有被连接到时。电晕是由于交流电在每个周期内由正向转向负向时产生的。由于这些原因，高频火花试验机产生的电晕比60赫兹的更多。

　　又因为靠近电线制品的电晕是热的，如果我们将一根接地电缆稳定放在施以高频电极电压的电极中一会儿，将会发现与电晕有接触的绝缘部分有明显的变热。这热量帮助击穿电线绝缘较薄的地方，否则线材通过电极而没有被检测到，结果在以后的火花测试和高压绝缘试验将会失效。

工频火花试验机

　　（2）交流火花试验机的缺点

　　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。这绝缘将失效，最终将损坏这产品。因此高频火花机不被应用于发泡绝缘是非常正确的。

　　当在电极中的电线产品的电容特别高时，将形成泄漏电流。因为此电容是导体尺寸与绝缘厚度比值的函数，例如大导体薄绝缘电缆，或薄绝缘的有非常小介电常数的小电线或多根导体的电线，通过同样的电极时将产生很高的电容(带状电缆)。为了安全起见，火花机的电流输出被限制在4~6毫安。当泄漏电流达到这水平时，火花机将再也不能有效输出电流来产生高的测试电压。对于某种电线，能达到的可能电压将不够提供很好的测试。

　　2.直流火花试验机

　　（1）直流火花试验机的优点

　　直流火花试验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，直流火花试验机可用于发泡和薄的绝缘。直流火花试验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。直流火花试验机常被用于成缆，有时在单个电极中测试25对的电缆。

直流火花试验机

　　（2）直流火花试验机的缺点

　　直流火花试验机的电线必须接地，因安全和有效性原因，中央导体或屏蔽必须接地。如果未接地和有破点的电线通过电极时，火花试验机将计数，但是整卷将被充上高压和保持这种电压直到某种物体使它放电。由于中央的导体的电位几乎与电极的电位相同，後面的缺限将不能被检测出来。因为检测电路要有电位差(电压可以理解为电位差)。

　　同样的测试，与交流电压相比较，直流测试电压数值是不同的(1.414 X有效值电压=直流峰值电压)。这不是一个真正的缺点，而是两者的计量方式不同，交流电压是以有效值来计量而直流电压是以其峰值来计量的。

诞生

　　在线绝缘检测的方法和设备有很多，以前通常是使用浸水电压试验，但是这种试验在时间和环境方面要求特别严格，而且所用场地大、工序繁多，所以它无形中限制了电线的生产检测速度，不符合现代化生产的需要。

　　20世纪60年代末的研究发现：如果选择合适的正弦或脉冲放电测试电压，无论是将被测产品浸没在水中还是在被测导体和水之间加上60Hz的高压都能够得到同样的结果。这种脉冲放电测试方法随后被国家电子产品协会（NEMA）采纳，并且替代了在水中浸没测试方法。随后绝缘电缆的军用规范中也包括了这种测试方法。这种检测方法就是火花试验。

　　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，主要用与对橡皮、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。

　　火花耐电压试验的工作原理是产品的导电线芯接地，产品以一定速度经过高压电极，使绝缘层承受高压试验。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游离。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，电极及周围的游离空气相当于组成了被产品的一个外电极。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 。