工频火花试验机校准过程常见问题及解决方法

摘 要：工频火花试验机因适用多种规格电线电缆的绝缘线芯火花试验，被电线电缆生产企业大量使用，一般都具备高压控制、真伪信号识别、缺陷报警技术等功能，本文主要从校准工频火花试验机角度对校准准备、电压校验、灵敏度测试等方面常见的问题及解决方法进行讨论。

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工频火花试验机是电线电缆性能试验中绝缘线芯火花试验需配备的一种火花试验机类型，在电线电缆生产企业大量使用。因暂未有相关的国家检定规程或国家校准规范，本文以JJG（苏） 74-2008 《火花试验机检定规程》为校准依据，以高压表、电线电缆火花试验机检测仪（人工击穿装置）为主要标准装置对试验前准备、试验电压校验、灵敏度测试、稳定度测试等实际校准过程中注意事项及常见问题进行讨论。

1试验前准备

工频火花试验机在正常工作过程中需产生稳定高压电场，若出现意外会对操作人员人身遭成不小伤害，所以在校准开始前需做一定的试验前准备。

1.1校准工作一般在生产车间进行，现场环境条件难控，生产人员杂乱，特别是南方地区，应尽量避免在极端潮湿天气进行校准，同时为有效预防个人误操作，和维持校准工作过程中的安全工作环境不受干扰，建议校准人员人数一般不低于2人。

1.2火花试验设备和收放线装置均应可靠接地。由于企业安全管理和生产操作工人的安全意识不高，在实际校准过程中，不时会碰到火花试验机及收放线装置无可靠接地甚至不接地的情况，假若不进行接地检查，对操作人员会造成极大潜在安全威胁，也极易损坏火花试验机及校准标准装置。

1.3每次试验前应检查电极安全保护连锁装置，必须正常动作。以保证在电极箱盖开启时，无法启动高压，确保安全。

1.4连接电极与高压表高压引线应有足够长度，保证周围人员与高压表高压连接点有足够的电气安全距离，应尽量避免高压引线线皮与火花试验机金属外壳或与地面接触，特别是在灵敏度测试时，以免击穿电流信号受到干扰，影响仪器击穿判断。

1.5高压引线与高压表连接点应尽量悬空，若用绝缘物体垫着（现场通常用木头或橡胶垫），应保证绝缘体的干燥，以免绝缘体在高压情况下，破坏绝缘性能，甚至烧坏绝缘体，影响测试安全。

1.6试验前应保证电极箱内清洁干燥。由于企业实际生产过程追求产量，设置较快的走线速度，又没采取足够措施有效去除样品绝缘表面的水分，且不注意清洁，常常导致电极箱内较湿漉且污垢多，试验前应进行必要清洁，尤其要确保绝缘子清洁干燥，保证足够的绝缘电阻，以免影响校准结果。

2常见问题及解决办法

即使在试验前做了足够准备，因企业人员平时操作不当、保养不够，仪器年代久远、元件老化等等原因，在实际校准过程中也不免有问题产生，现以HS-2A系列工频火花试验机为例进行说明讨论。

2.1电源开启，高压无法启动。

常见原因可能是电极箱盖没有有效闭合，使得与箱体相连的行程开关没有压到位，导致高压电源没有正常接通，无法输出高压。

2.2升电压进行校验过程中（通常在生产常用电压点），仪器出现击穿报警。

应停机，开电极箱盖检查箱内高压连接线是否被击穿，若无击穿，可在空载情况升起电压看是否出现同样现象，若依然出现，则极可能是调压器触点接触不好。一般是因平时使用时不注意保持电极箱内清洁干燥，导致绝缘不好，而引起高压电极短路现象，问题较轻可通过断电情况下反复调节高压旋钮解决，若仍无法解决则可尝试打开控制箱，对出现击穿现象的调压器触点位置，用酒精反复清洗几次，直至报警现象消失。若问题仍然出现，则可能是火花试验机击穿电流限设置过低，造成误报警，应进行相应调修。

2.3标准高压表有示值，指示有输出，而试验机电压表无指示。

可轻敲试验机电压表，能较容易判断电压指针是否卡滞，若仍无指示，则可打开控制箱，用万用表测量电压表输入信号两端信号是否正常，以此判断是电压判断电路问题还是电压表已坏，并作相应处理。

2.4试验机电压表有指示，而标准高压表显示无高压输出。

此时应立即停止校验，开电极箱盖检查高压变压器至电极的连接线是否连接正常，若连接正常，则一般是高压变压器出现问题。

2.5校验过程电极箱内产生强电弧现象。

应断开电源，开电极箱盖，检查高压线是否击穿，若无击穿则应认真观察箱内各处，一般为试验机报警灯220V电源线脱落至强电场中产生电弧放电现象。

2.6试验机高压示值超差。

若示值误差较小，此时应检查试验机电压表零位指示是否有偏差，若有应调正零位，然后调节控制箱内电路板对应电压测量的线性补偿可调电阻，通过标准高压表进行相应校准。

若示值误差较大，应用万用表测量电压表输入信号两端信号是否正常，若正常则判断为试验机电压表出现异常，应更换相应规格电压表；若电压输入信号不正常，则可能是电压测量电路中元件损坏或老化严重，应查明问题元件，进行更换，并用标准高压表进行重新校准。

2.7试验机灵敏度测试达不到要求

首先可用绝缘电阻表，对连接电极上下两对绝缘子进行绝缘电阻测试（对于连接高压输出线的电极那端绝缘子测试时，应先断开高压输出连接线和电极外壳间的保护接地针），接线方法为绝缘电阻表L端接对应绝缘子电极，E端接试验机外壳。一般一对绝缘子的电阻应大于20MΩ。若绝缘子绝缘电阻较小，则应观察绝缘子是否有击穿的痕迹，若完好，便捷的方法可利用酒精或天那水沾湿布对绝缘子进行擦拭清洁，若仍不满足要求则可将绝缘子拆出，用水清洗，刷子刷干净然后烘干重新装上再进行试验。

同时因人工击穿装置在多次进行灵敏度、稳定度测试后，因高压击穿放电使得击穿铅针针尖容易变钝造成针尖与金属板的距离超出校准依据要求，若铅芯针尖变钝，则应拆出铅芯，用砂纸将针尖磨尖，或重新更换铅针。若与金属板的距离不够，则应根据人工击穿装置中夹具的距离调整方法进行重新调整。以上调整工作完毕，应在火花试验机断电状态下，启动人工击穿装置，转动金属板进行预测试，以免调整针尖与金属板距离不当，造成金属板掠过针尖时，顶住针尖或卡滞，要求金属平板掠过针尖的时间为1s。重新进行试验，倘若问题仍然出现，则很可能是报警击穿电流判断电路出问题，需要进行相应调修。

结束语

工频电线电缆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，主要功能是用工频电压检测电线产品是否有漏铜破皮，表皮杂质，绝缘耐压等性能，是电线电缆性能测试中的关键设备之一，其的工作性能是否良好，对线缆的实际使用的安全性影响非常大，因此对火花试验机的校准也显得特别重要。但目前线缆生产企业对火花试验机安全合理地使用仍不够重视，往往出现不用，少用，用不好的情况，这需要市场的教育，质量部门的监管，同时也需要技术机构的权威准确的校准，和对相关问题的准确清晰的解答和解决来帮助企业增强安全意识，质量意识，进而加强管理，从而提高火花试验机使用水平和保养能力，促动多方进行努力，提高产品质量，也就达到计量的目的了。

文献参考：

【1】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

【2】管保光 工频火花机常见故障及分析处理【J】.电线电缆，2005（08）.管保光