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绝缘鞋检测执行国家标准中的电气性能测试要求

三方检测机构-孔工 2021-11-07

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绝缘鞋是电工作业人员防止电击伤害的核心防护装备,其电气性能直接决定了防护有效性。为统一绝缘鞋的质量要求,我国制定了GB 12011-2020《足部防护 绝缘鞋》国家标准,其中电气性能测试是评估绝缘鞋防护能力的关键环节。本文基于该标准,详细解析电气性能测试中的工频耐压、泄漏电流、环境控制等具体要求,为检测机构、生产企业及使用单位提供实操指引。

绝缘鞋电气性能测试的核心标准依据

目前我国绝缘鞋电气性能测试执行的核心标准是GB 12011-2020《足部防护 绝缘鞋》,该标准于2021年8月1日实施,替代了GB 12011-2009版本。标准适用于工频电压环境下使用的绝缘鞋,明确了不同防护等级(1级、2级、3级)的电气性能要求,是生产、检测、验收绝缘鞋的法定依据。

标准中电气性能测试主要包括“耐电压性能”(干态)和“湿态耐电压性能”两项核心内容,前者模拟绝缘鞋正常使用状态下的防护能力,后者模拟受潮后的极端环境,两项测试共同构成绝缘鞋电气安全的重要保障。

工频耐压试验的电压与电极要求

工频耐压试验是评估绝缘鞋耐受工频电压能力的关键项目。标准要求试验使用两个尺寸不小于150mm×150mm的钢质平板电极,上电极需能施加0.1MPa的压力——这一压力值是为了模拟人体重量对鞋的挤压,确保电极与鞋面接触良好,避免空气间隙导致的误放电。

不同防护等级的绝缘鞋对应不同的试验电压:1级绝缘鞋(适用于1000V以下电工作业)试验电压为15kV;2级(适用于1000V~10000V)为30kV;3级(适用于10000V~35000V)为40kV。试验时需以1000V/s±200V/s的速率平稳升压,避免速率过快导致试样瞬间击穿,或过慢增加泄漏电流累积。

泄漏电流的测试限值与控制要点

泄漏电流是工频耐压试验中的伴随指标,反映绝缘鞋在电压作用下的电流泄漏情况。标准明确了不同等级的泄漏电流限值:1级≤2.5mA,2级≤5mA,3级≤10mA。若泄漏电流超过限值,即使试样未击穿,也判定为不合格——因为过大的泄漏电流会导致人体触电风险增加。

测试中需注意电极与试样的接触状态:上电极应覆盖鞋面的主要受力区域(如前掌至足弓部位),下电极需完全接触鞋底。若接触不良,会导致泄漏电流异常波动,此时需调整电极位置重新测试,避免误判。

干态与湿态耐电压的差异化试验要求

干态耐电压试验是绝缘鞋的基础要求,模拟正常干燥环境下的使用场景。试验前试样需在标准环境(23±2℃,相对湿度50±5%)中放置24h以上,确保状态稳定。

湿态耐电压试验则模拟绝缘鞋受潮后的极端情况,要求更严格。试样需完全浸没在(20±5)℃的水中,鞋内装满相同温度的水,浸泡16±1h——这一过程是为了让水充分渗透鞋面和鞋底的绝缘材料,降低其绝缘性能。浸泡后进行耐压试验,试验电压低于干态:1级为4kV,2级为10kV,3级为15kV,但泄漏电流限值与干态一致。

试样准备的规范流程

试样需从同一批生产的成品中抽取,数量不少于3双——这是为了保证测试结果的代表性。试验前需对试样进行预处理:干态试验的试样需在标准环境中放置24h,消除生产过程中的应力和湿度差异;湿态试验的试样需按上述浸泡要求处理,确保受潮均匀。

需注意,试样不能有破损、污渍或变形——若鞋面有划痕或鞋底有裂纹,会导致绝缘性能下降,影响测试结果的准确性。因此测试前需对试样进行外观检查,剔除不合格试样。

测试过程中的操作细节与误差规避

升压速率的控制是关键:标准要求1000V/s±200V/s,若升压过快,试样内部电场分布不均,易导致局部击穿;若过慢,绝缘材料会因长时间承受电压而发热,增加泄漏电流。测试设备需具备速率控制功能,确保升压平稳。

压力的施加需准确:上电极的压力必须达到0.1MPa,可通过压力传感器或砝码校准。若压力不足,电极与鞋面之间会存在空气间隙,导致放电现象,误判为击穿;若压力过大,会挤压绝缘材料,改变其结构,影响测试结果。

保持时间需严格:试验电压施加后需保持1min,观察试样是否击穿。期间需密切关注泄漏电流的变化——若电流突然增大或出现火花、电弧,说明试样已击穿,需立即降压并记录结果。

试验结果的判定规则

标准规定,绝缘鞋需同时满足干态和湿态耐电压试验要求:试验过程中试样不应击穿,泄漏电流不应超过对应等级的限值。若有1双试样不满足要求,需加倍抽取试样(6双)重新测试;若仍有试样不满足,则判定该批绝缘鞋不合格。

需注意,“击穿”的判定标准是试样出现贯穿性导电通道,表现为火花、电弧或泄漏电流突然增大至超过限值。若仅出现表面放电(如鞋面与电极间的火花),不视为击穿,但需检查电极接触状态,避免再次发生。

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