应用于电机、电器和家用电器等行业的电工用塑料、树脂胶和绝缘漆等在允许电压下不导电的材料的耐电弧性能评定一般适用于固体在允许电压下不导电的材料如：塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘油、绝缘漆、纸板等介质的耐电弧性能测试.
绝缘漆在电机、电器与家用电器里扮演的角色，是把导电体与外部环境隔开的那一层薄膜。定子线圈浸渍之后形成的漆膜、漆包线表面那层薄薄的绝缘层、硅钢片两面的涂层、线圈端部的覆盖漆，厚度常在几十微米量级，却要在多年运行中同时承受电压、温度、振动与污染的联合作用。
在这些作用中，电弧是容易被忽略而破坏力又很强的一种。电压击穿考的是材料在短时高场强下能否撑住，电弧则是把热量、电子轰击与化学作用一并送到材料表面：局部温度能在很短时间内升到很高，漆膜表层的有机成分被烧蚀、碳化，逐步形成一条导电通道，通道一旦贯通，绝缘即告失效。这条通道的形成可能持续几百秒，也可能在几十秒内完成，取决于材料本身的耐受能力。
耐电弧性能评定的价值正在此处：它不问材料能顶住多高的瞬时场强，而是看材料在规定间歇电弧作用下，从开始承受电弧到形成导电通道能坚持多久，结果以时间计量。这一段时间越长，说明材料表面抵抗电弧烧蚀的能力越强。对于以薄层形式使用的绝缘漆而言，这一项数据的分量，与击穿电压、耐热等级相当。
本文围绕一台以绝缘漆与固体在允许电压下不导电的材料为检验测试对象的耐电弧试验仪展开，逐项说明适合使用的范围、试验方法依据、试验过程的阶段安排、主要技术指标、操作流程与维护要点，供材料研发、进厂检验与出厂抽检环节参照。
击穿，指的是在持续升高或恒定电压下，材料内部或沿面失去绝缘能力，电流骤然增大，材料被破坏。它的结果通常以击穿电压或击穿强度表示，考察的是材料在电场作用下的耐压极限。
耐电痕化，针对的是材料表面在有污染物与潮气存在时形成的局部导电通道。试验时试样表面滴加污染液，在外加电压下形成泄漏电流，水分蒸发、局部放电、材料碳化，逐步形成一条沿面的导电通路。它的结果常以相对电痕化指数或耐电痕化指数表示。
耐电弧，考察的则是电弧这种集中放电对材料表面的破坏。试验时在两电极之间施加高压、小电流，让电弧按规定的时间间隔反复燃弧与熄灭，直至材料表面碳化形成导电通道。它的结果以秒计，数值越大表示耐受越久。
三者的共同点是都指向绝缘失效，不同之处在于施加的能量形式：击穿由电压所致，耐电痕化由污染与潮气下的泄漏电流所致，耐电弧由集中电弧的热与电共同作用所致。一台设备往往只针对其中一类，本仪器针对的是耐电弧。
对于绝缘漆而言，耐电弧这一项尤其值得单独关注：漆膜薄、有机成分占比高，电弧带来的局部高温极易使表层出现碳化痕迹，而碳化痕迹又会成为下一次放电的起点，形成往复的劣化过程。这也是薄层在允许电压下不导电的材料比厚件更需要在耐电弧上单独取数的原因。
绝缘漆并非单一品种，按用途大致可分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆、粘合漆与瓷漆等几类。
浸渍漆用于填充线圈之间的空隙，把松散的导线粘结成一个整体，同时提高绝缘强度与导热能力。这类漆在固化后形成的漆膜，既要承受匝间电压，又要在端部等电场集中的位置抵抗电弧。
漆包线漆直接涂覆在导线表面，是导线与导线之间那层很薄却很重要的绝缘层。它的耐电弧表现，关系到线圈在异常工况下的存活能力，也关系到绕线、嵌线与整形等加工环节中漆膜的抗损伤表现。
覆盖漆涂在已经浸渍的线圈表面，起保护与修饰作用，位于外表面，与电弧、污染接触的机会更多，因此对表面耐受能力的要求也更高。
硅钢片漆用于涂覆硅钢片表面，减小铁芯的涡流损耗，同样要承受叠压与运行时产生的应力与放电作用。
不同种类的绝缘漆，树脂体系、固化方式、填料配比各不相同，这些差异会在耐电弧数据上有所体现。材料研发阶段把不同配方、不同固化工艺的样品放在同一台设备、同一套方法下做横向比较，是这类试验仪的常见用途；进厂检验环节则用它对不同批次的漆料做一致性核对。
GB/T 1411 是固体电工绝缘材料耐电弧试验的方法标准，规定了电极形式、电极间距、施加电压与电流、通断时序与判定方式，是本类试验开展的主要是根据。IEC 61621 与 ASTM D495 是国际上对应的试验方法，原理与 GB/T 1411 一致，在电极形状、试样尺寸与电流取值上各有规定。IPC650 面向印制板与电子材料，UL 746A 面向电子设备用材料，JEC 149 面向电气材料的评价体系，几类标准在检验项目与判据上相互衔接。
需要说明的是，不同标准对电极形式、试样厚度、电流档位与试验结束判据的规定并不一致。同一批材料要在不同标准下出具数据时，应按所采用标准的具体条款分别设置参数，不宜相互套用。所引标准编号以现行有效版本为准。
耐电弧试验的原理，是在两个按规定距离摆放的电极上施加高压、小电流，让电弧在电极与试样表面之间按规定的时间间隔反复燃弧与熄灭，观察试样表面从受电弧作用到形成导电通道所经历的时间。
高压，使电极之间的空气或试样表面在合适条件下发生放电，放电所需的电场强度由施加电压提供。小电流，使放电的能量不至于瞬间把试样大面积烧穿，从而能够观察材料慢慢地劣化的过程。间歇，指电弧并非持续燃烧，而是按规定的通与断时间交替进行，让试样表面有时间散热与积累碳化，使劣化过程更接近材料在实际工况下的表现。
试验过程中电流分阶段递增，前后共七个阶段。随着阶段推进，弧电流由 10mA 逐步增加到 40mA，通断方式也由间歇转为连续导通，材料表面承受的能量逐级加大，直至形成导电通道。这种由弱到强的阶段性加载，使不同耐受水平的材料能够在同一套方法下区分开来。
试验按七个阶段依次进行，各阶段的弧电流、通断时间、维持的时间与试验所经时间如下：
其四，过程 10，弧电流 10mA，导通，持续 60 秒，试验所经时间 240 秒。
其五，过程 20，弧电流 20mA，导通，持续 60 秒，试验所经时间 300 秒。
其六，过程 30，弧电流 30mA，导通，持续 60 秒，试验所经时间 360 秒。
其七，过程 40，弧电流 40mA，导通，持续 60 秒，试验所经时间 420 秒。
七个阶段的试验所经时间合计 420 秒。前三个阶段为间歇燃弧，后四个阶段转为连续导通，弧电流逐级提高。若试样在某一阶段内形成导电通道，试验即告结束，以该阶段所对应的累计时间作为结果；若七个阶段全部走完仍未失效，则以 420 秒作为结果记录。
从功能划分看，这台试验仪由高压发生、电极与试样台、通断控制、电流检测、操作交互与安全防护六个部分协同工作。
高压发生部分由升压装置把交流 220V 升至 0 至 20KV 之间任意设定值，输出电压连续可调，同时保证控制误差处于较小范围。电极与试样台部分承载上下两只电极，间距可调，试样置于其间，由电极施加规定压力并形成放电间隙。通断控制部分按设定的通断时间比输出电弧的燃与灭，时间误差控制在毫秒量级。电流检测部分采集流过试样的电弧电流，供控制与显示使用。操作交互部分通过触摸屏完成参数设定、试验启停与状态查看。安全防护部分在超压、过流、短路、安全门开启与软件误操作时切断输出，保护人员与设备。
这六个部分的分工，划出了操作人员与设备之间的边界：参数的设定与试验的启动由人员完成，升压、燃弧、计时、判据比对与停机由设备按设定自动执行。这样的分工使试验的重现性主要由设备的时间与电流控制精度决定，而不易受人工操作节奏的影响。
安全保护措施：超压保护、过流保护、短路保护、安全门开启保护、软件误操作保护
以上各项数值、单位与书写形式均按资料原文列出，其中电极规格中的乘号与直径符号按原样保留。实际参数以设备铭牌、出厂资料与随机使用说明书为准。
设备采用触摸屏作为人机交互入口，操作项大体分为参数设定、试验控制与状态显示三组。
参数设定组用于录入试验电压、试验电流档位、试验方式与电极距离等。试验方式可在间歇电弧与连续电弧之间选择，试验电流可在 10MA、20MA、30MA、40MA 之间选择，试验电压在 0 至 20KV 之间连续设定。
试验控制组用于启动、停止与复位。启动之后，设备按设定的电压与电流执行升压、燃弧、计时与阶段切换；出现异常或需要中止时，可人工停止。
状态显示组用于显示当前电压、当前电流、所处试验阶段与已用时间等信息，便于操作人员在试验过程中随时掌握进程。
需要提醒的是，触摸屏上各项的默认值与可选范围，应以随机使用说明书与实际出厂配置为准。更换试样或更换电极之后，宜重新核对电压、电流与参数设置，避免沿用上一组试样的设定造成误判。
资料给出的电极规格为：不锈钢板状电极 25.4mm12.7mm0.15mm；钨钢电极 ￠2.4mm*70mm；电极配置角 110 度；电极重量 50G；电极距离 6.35±0.1mm（可调）。这套配置对应的是板状电极与钨钢电极两种形式，前者用于形成面接触的放电条件，后者用于形成点接触的放电条件。
试样装夹时要注意三件事。其一，电极间距须按所选标准的规定设置并复核，距离的微小变化会直接影响放电条件，因此设备把电极距离做成可调并给出 6.35±0.1mm 的参考值。其二，电极对试样施加的压力按 0.5±0.05N 控制，压力不足会使接触不稳定，压力过大则可能在试样表面造成压痕并影响放电的起始位置。其三，试样表面应保持洁净、平整、无油污与粉尘，装夹前宜用无水乙醇擦拭并待其挥发干燥，装夹后不得再用手直接触摸放电区域。
此外，板状电极与钨钢电极的更换、对位与紧固，应按说明书的步骤进行，装夹完成后检查两电极是否与试样表面垂直、是否处于同一轴线上，避免因偏斜导致放电点偏移到试样边缘而使结果失真。
步骤一，确认环境与供电。试验环境应保持清洁、干燥、通风，交流 220V 供电应稳定可靠，设备接地良好。环境和温度与湿度宜处于仪器允许的范围，避免在潮湿或高温多尘的场所长时间运行。
步骤二，检查设备状态。检查高压发生部分、电极、试样台、安全门与触摸屏是否处于正常状态，各连接部位是不是紧固，电极表面有无氧化、烧蚀或残留碳化物。若电极表面已有明显烧蚀痕迹，应修整或更换后再用。
步骤三，制备试样。按所采用标准的规定裁取试样，试样尺寸与厚度须记录在案。表面应平整、无裂纹、无气泡、无污染；有涂层或漆膜的试样，应确认漆膜固化程度与涂覆厚度符合要求。
步骤四，装夹试样。将试样置于试样台上，按规定间距调整上下电极位置，按 0.5±0.05N 施加压力，确认电极与试样表面接触良好且放电位置在试样有效区域内。
步骤五，设定参数。在触摸屏上设定试验电压、试验电流档位与试验方式，核对所依据标准的规定值，避免凭经验设定。
步骤六，启动试验。关闭安全门，确认无人在高压区域后启动试验。设备按七个阶段依次执行，操作人员可在触摸屏上观察电压、电流与所处阶段。
步骤七，观察与记录。试验过程中留意是不是出现异常放电、冒烟、异味或报警。若试样在该阶段内形成导电通道，设备结束试验，记录对应的时间值作为结果。
步骤八，停机与放电。试验结束后先关闭高压输出，待电压降回零位，使用放电棒对高压部分与电极进行放电，确认无残余电荷后方可进行下一步操作。
步骤九，取出试样并作标记。取出试样后应即时标记编号、记录结果，并对放电区域的碳化痕迹、烧蚀范围与形态作简要描述，用于后续对比。取出的试样不宜堆叠存放，以免表面痕迹被磨损。
步骤十，整理与归档。清理试样台上的残留物，擦拭电极，恢复设备初始状态，将试验记录归入档案，便于同批次、同配方样品之间的长期比较。
其一，试样厚度与表面状态。漆膜或薄片试样的厚度直接决定单位体积承受的单位体积内的包含的能量，厚度偏差会带来结果波动；表面粗糙度、针孔、杂质与固化不良都会使碳化通道更易形成，从而缩短耐受时间。
其二，电极间距。间距偏小会使电场更集中、放电更易起始，间距偏大则放电起始困难，结果都可能偏离标准规定条件下的数值，因此须按标准复核并对可调机构作定期校准。
其三，电极压力。压力影响电极与试样的实际接触面积与接触电阻，进而影响放电的稳定性。压力不足会因接触点跳动使放电位置漂移，压力过大则在试样表明产生机械压痕。
其四，试验电压设定。试验电压决定放电的能量水平，设定值偏离标准规定值会直接改变结果，故应在每次试验前核对设定值而不宜沿用上次设定。
其五，通断时序控制。电弧的通与断时间及阶段切换由设备按设定执行，时间误差处于毫秒量级是结果可比的前提；若设备计时或通断控制出现异常，应先排除设备因素再判定材料。
其六，环境温湿度。环境湿度偏高时试样表面易吸附水分，使表面电阻下降、泄漏电流增大；温度偏高则影响材料的软化与劣化速率。宜在稳定的环境中做试验并记录环境条件。
其七，电极表面状态。电极使用后表面会积聚碳化物与烧蚀物，若未及时清洗整理，会改变放电的起始条件并使结果逐次漂移。因此每次试验后应清理电极，必要时按说明书要求修整或更换。
其八，试样预处理与放置。部分材料在制造后需经过一段时间的存放或规定的预处理再行试验，未按标准作预处理的试样，其结果与标准条件下的数据不具可比性。
资料给出的安全保护措施包括超压保护、过流保护、短路保护、安全门开启保护与软件误操作保护五项。
超压保护在输出电压超过设定或安全范围时切断高压输出，避免过高电压对试样与设备造成损伤。过流保护在流过试样的电流大于允许值时动作，防止因电流过大引起过热与烧蚀。短路保护在回路出现短路时及时切断输出，保护高压发生部分。安全门开启保护在安全门被打开时切断高压输出，保障人员不会在高压工作状态下接触试样区域。软件误操作保护则通过程序的判据设置，对超出合理范围的参数设定或不按顺序的操作予以阻止。
五项防护之外，日常使用还需要注意几点：试验区域应有明显的警示标识并加装隔离或防护门；试验期间人员不得将手或工具伸入试样区域；高压部分检修前必须断电并用放电棒充分放电；放电棒应保持干燥、完好，按时进行检查其绝缘状况。安全保护装置不得为图方便而短接或屏蔽，否则若发生误操作，后果难以挽回。
耐电弧试验的结果是一个时间值，通常以秒记录，并注明所采用的试验电压、试验电流档位、试验方式、电极形式、电极间距、试样厚度与试验环境条件。缺少这些条件的单一时间值，无法与其它数据作横向比较。
判读时要注意几点。一是同一批材料宜取多组试样，观察结果的一致性，个别试样因表面缺陷或装夹偏差而出现的异常值应单独标注并复核。二是比较不同配方或不同固化工艺时，应使试样厚度、制备方式与试验条件尽量一致。三是把耐电弧数据与击穿强度、体积电阻率等指标结合来看，能更完整地反映材料的绝缘性能，不宜单凭一项数据下结论。四是试验记录应包含放电痕迹的照片或描述，便于日后追溯失效形态。
每次试验后，应清理试样台与电极，用无水乙醇擦拭电极表面，去除碳化物与残留物，待其干燥后再进入下一次试验。电极出现明显烧蚀、变形或表面粗糙时应修整或按说明书要求更换。
按时进行检查高压连接线、接头与放电棒，确认无破损、无老化、无松动。高压部分的绝缘状况应定期检查，潮湿季节尤应注意防潮。
触摸屏应避免用力按压与尖锐物划伤，表面有污渍时用柔软干布擦拭，不宜使用腐蚀性清洁剂。
设备长时间不用时，应断电、清洁、加盖防尘罩，存放于干燥通风处，并按说明书要求定期通电检查。
安全门、行程开关与报警提示等功能应定期复核，确保动作可靠。易损耗材（如放电棒、电极）宜按消耗情况提前备件，避免试验中断。
其一，绝缘漆的配方与工艺评价。比较不同树脂体系、不同填料配比、不同固化条件下绝缘漆的耐电弧表现，为配方调整与工艺定型提供数据。
其二，进厂检验。对购入的浸渍漆、覆盖漆等批次作一致性核对，判断不同供货批次之间的差异是否在允许范围内。
其三，电机与电器类产品的材料选型。按线圈端部、槽口等部位的电场与污染条件，选取耐电弧性能合适的在允许电压下不导电的材料。
其四，家用电器与电动工具的绝缘件评价。对内部支承件、绝缘骨架、端部绝缘等塑料与树脂件作耐电弧考核。
其五，印制板与电子材料评价。配合 IPC650、UL 746A 等方法，对基材与覆盖层的耐电弧性能作比对。
其六，绝缘油与树脂浇筑件的检测。对液体与浇筑类绝缘介质在电弧作用下的表现作评估。
其七，云母、陶瓷、玻璃与纸板类绝缘材料的检测。这些材料在电弧作用下的失效形态与有机材料不同，用于比较其表面耐受能力。
其八，失效分析与质量追溯。对已失效或怀疑存在缺陷的绝缘件作复测，结合放电痕迹形态判断失效原因。
其九，科研与教学。材料电性能研究中用于对比试验，也可作为教学演示与考核手段。
一是操作的图形化与参数的规范化。触摸屏取代传统的旋钮与指针仪表，使参数设定、状态显示与记录调用更为直观，也便于把标准规定的参数组固化成方案，减少人为设定偏差。
二是过程数据的自动采集与留痕。电压、电流、阶段与时间可由设备自动记录，形成可追溯的数据链，便于实验室质量体系对数据完整性提出要求时使用。
三是与其它绝缘性能检验测试项目的衔接。耐电弧数据与击穿、耐电痕化、体积电阻率等数据结合，形成对材料绝缘性能更完整的描述，相应地对设备的数据导出与格式兼容提出要求。
四是安全防护的加强。以安全门联锁、软件判据与多重电气保护构成防护体系，降低高压试验中的人员风险。
绝缘漆在电机电器中承担的是一层薄而关键的绝缘职能，而电弧是对这层漆膜较为严苛的一种考验。耐电弧试验仪的作用，在于把这种考验落到可重复、可比对的条件下，用一个时间值把材料的表面耐受能力量化出来。
对使用者而言，用好一台耐电弧试验仪，关键不在于操作步骤有多复杂，而在于把标准、参数、试样与判定这几件事一一对齐：按所依据的标准设置电压、电流与电极条件，按标准制备与装夹试样，按规定的阶段执行并如实记录。做到这些，得出的数据才具备横向比较的价值，也才能真正回答这批漆料或这个配方到底行不行这一实际问题。
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