屏蔽服试验包括屏蔽效率试验、衣服电阻试验、衣服熔断电流试验、耐燃试验、耐磨试验、耐洗涤试验、断裂强度和断裂伸长试验、衣料厚度和单位面积重量试验、透气量试验等。其中衣料电阻试验、屏蔽效率试验和熔断电流试验直接关系到保护效果和性能,而耐磨、耐洗涤、耐汗蚀性能则关系到屏蔽服长期使用后的性能状况。
(一)衣料试验方法
(1)屏蔽效率试验。屏蔽效率与导电材料的性能分布状态有关,也就是说,网络越密、分布得越均匀、屏蔽效率越好,试验中应使用符合规定的正弦电压发生器,测量仪表及其他辅助设施,在规定的试验条件及试品预处理后,首先测出没有试样时接受极上的电压值,以此作业基准值,然后测量出有试样时接受极上的电压值,然后应用:
式中 SE——屏蔽效率,dB;
Uref——基准电压,V;
U——屏蔽后的电压值,V。
这一公式计算出分贝值表示的屏蔽率,分贝值越高,表示该试品的屏蔽效果越好。
(2)熔断电流试验。熔断电流试验主要是反映屏蔽服的通流能力,由于Ⅰ、Ⅱ型屏蔽服通流要求不同,所以试验程序也有所区别,对Ⅰ型衣料,是先加3A电流,停留5min以后,然后按每级1A逐级加大电流。每级停留5min,直至试样熔断为止。对Ⅱ型的布料,是先加10A电流,停留5min以后,然后按每级5A逐级加大电流,每级停留5min,直至试样熔断为止。试验值是6块试样熔断电流的算术平均值作为衣料熔断电流。
(3)衣料电阻试验。屏蔽服衣料电阻越小,则穿上屏蔽服后人体外表各部位越趋向于一个等位面,衣料电阻测量是在3块试样的15个测试数据中去掉最大读数值及最小读数值,取中间的13个读数值的算术平均值作为衣料电阻值。试品应按标准规定的方法进行取样和试品预处理,试验应在温度为(23±2)℃,相对湿度为45%～55%的环境中进行。
(4)耐燃、耐洗涤、耐汗蚀、耐磨损试验。
1)耐燃。耐燃良好的屏蔽服系采用阻燃纤维材料制成,使屏蔽服衣料在明火接触及与电火花接触时,能阻止明火的蔓延,耐燃试验时共取6块试品,按标准规定的方法和程序进行试验,试验中需记下熔断、冒烟、变形、明火燃烧时间,引燃时间,并测量烧坏面积及炭长,6块试品均需满足炭长不大于300mm,烧坏面积不大于100cm2,且烧坏面不得扩散到试样的边缘的要求。
图7-23 成品电阻试验电极
2)耐洗涤。要求在多次洗涤后,衣料的电气和耐燃性能无明显的改变,衣料经受10次“水洗—烘干”过程后进行试验,衣料电阻不大于1Ω,技术指标应符合洗涤后的技术要求。
3)耐汗蚀。人体汗液对屏蔽服中的导电材料有一定的腐蚀作用,应分别进行3次耐酸性汗蚀试验和耐碱性汗蚀试验,试验后衣料电阻不大于1Ω。
4)耐磨。屏蔽服必须具有较长的使用价值,在经500次磨损试验后衣料电阻值不大于1Ω,屏蔽服效率不小于30dB。
(二)成品试验方法
1.上衣、裤子电阻试验
(1)主要设备。
1)一块量程为0.1～20Ω的电阻表,其误差不大于1%。
2)两个带接线柱的黄铜电极,每个电极质量为1kg,底面接触面积为1cm2,见图7-23。
(2)试验条件。试验需在温度为23±2℃及相对湿度为45%～55%环境中进行。
(3)试验程序。
1)在试验台面上铺一块厚为5mm的毛毡,将上衣及裤子平铺在毛毡上,其内衬垫一层塑料薄膜,使上衣及裤子各布之间隔开,避免层间电气短路。
2)将试验电极分别置于上衣或裤子的两个最远端点上,测量上衣或裤子各最远端点之间的电阻。测试点应距各接缝边缘和分流连接线3cm以外。
(4)试验结果。上衣、裤子各最远端点之间的电阻均不得大于标准规定值。
(5)试验报告。试验报告内容:
1)试品的型号、名称、制造厂和制造日期。
2)试验设备的名称、型号、序号和规格。
3)试验数据和结论。
4)试验环境温度和相对湿度。
5)试验日期及试验员。
2.手套、短袜电阻试验
(1)主要设备。主要设备同衣裤试验相同。
(2)试验程序。
1)在试验台面上铺一块厚为5mm的毛毡,将手套及短袜平铺在毛毡上,其内衬垫一层塑料薄膜,使各布层间相互隔开,避免层间电气短路。
2)将一个试验电极压在手套的中指指尖处或短袜的袜尖处,另一个试验电极压在手套或短袜开口处的分流连接线上,用欧姆表测量两电极之间的电阻。
(3)试验结果。手套、短袜各处的电阻均不得大于标准规定值。
(4)试验报告。试验报告同衣裤试验报告相同。
3.鞋子电阻试验
(1)主要设备。
1)一块量程为1～1000Ω的电阻表,其误差不大于1%。
2)一块尺寸为300mm×200mm的黄铜平板电极和一个直径为30mm、高为50mm的带接线柱的圆柱形黄铜电极。
3)直径为4mm钢珠数千克。
(2)试验程序。
将鞋子平放在平板电极上,然后将圆柱形电极放在鞋里的底面上,并装上直径为4mm的钢珠铺在电极周围,以将整个鞋底盖住并达到20mm深(如图7-24所示,在脚后跟处测量),用电阻表测量两电极之间的电阻。
图7-24 鞋子电阻测量示意图
1—测试电极接线柱;2—钢珠;3—测试电极
对装有分流连接线的鞋子,将鞋子平放在平板电极上,其内装入直径为4mm的钢珠达20mm深,可在分流连接线与平板电极之间测量电阻。
(3)试验结果。鞋子电阻不得大于标准规定值。
(4)试验报告。试验报告同衣裤试验报告相同。
4.整套衣服电阻试验
(1)主要设备。
1)一块量程为0.1～50Ω的电阻表,其误差不大于1%。
2)两个黄铜电极,每个电极质量为1kg,底面接触面积为1cm2。
3)一套普通布料服装。
4)一个模拟人。
(2)试验条件。试验需在温度为23±2℃及相对湿度为45%～55%环境中进行。
(3)试验程序。
1)先给模拟人穿上一套普通布服,然后外面再穿上一套被测屏蔽服,并将其躺卧在试验用条桌上。
2)将2个黄铜电极分别垂直平放在各被测点上,检测手套与短袜及帽子与短袜间的电阻。测点位置应距接缝边缘及分流连接线2cm以远。
(4)试验结果。整套衣服任何两个最远端点间的电阻均不得大于标准规定值。(www.xing528.com)
(5)试验报告。试验报告同衣裤试验报告相同。
5.整套衣服内部电场强度试验
(1)主要设备。
1)一条500kV模拟线路,其杆塔、绝缘子、分裂导线、金具等均按实际线路情况布置。
2)1～2块量程为0～30kV/m的场强度,其误差不大于1%。
3)一个可挂在导线上的载人绝缘坐椅。
4)一个用绝缘材料制成的模拟人。
5)一副望远镜。
6)一台400kV以上工频试验变压器及其配套件(应符合国标要求)。
(2)试验条件。试验需在温度为23±2℃及相对湿度为45%～55%环境中进行。
(3)试验程序。
1)将绝缘坐椅挂在模拟导线的悬垂绝缘子串下面,并将穿好试屏蔽服的模拟人安放在绝缘坐椅上,场强表悬挂在模拟人的胸前部,其场强表应屏蔽良好。
2)在场强表探头分别置于屏蔽服帽子下头顶处及屏蔽服内胸前、背后等3处位置的情况下,按规定的使用电压等级,在模拟导线上施加最高运行相电压(试验电压标准见表7-38),然后用望远镜分别读取3个数据。
表7-38 整套衣服屏蔽性能试验时的试验电压标准
3)在场强表紧贴模拟人裸露的左面颊和右面颊的情况下,按规定的使用电压等级,在模拟导线上施加最高运行相电压(试验电压标准见表7-38),然后用望远镜分别读取3个数据。
(4)试验结果。分别取各测试部位读数的算术平均值作为屏蔽服内人体各处的体表场强和裸露面的局部体表场强。
屏蔽服内人体表面处任何测点的场强和人体裸露部位的局部表场强均不得大于标准规定值。
(5)试验报告。试验报告内容同衣裤试验报告相同。
6.整套衣服内流经人体电流试验
(1)主要设备。
1)一块屏蔽良好的数字式微安表,其精度为0.1μA。
2)一个用绝缘材料制成的模拟人。
3)一套试验用屏蔽服及一套普通布料服装(或塑料薄膜绝缘服)。
4)一个高度为4m以上的绝缘平台。
5)一条模拟500kV线路结构的试验导线。
6)一台400kV以上工频试验变压器及其配套件(符合国标的要求)。
7)一副望远镜。
(2)试验条件。试验需在温度为23±2℃及相对湿度为45%～55%环境中进行。
(3)试验程序。
1)先给模拟人穿上一套导电良好的屏蔽服作模拟人体表面用,并从此屏蔽服腰部引出一根屏蔽导线作电流测量引线用,然后在外面穿上一套普通布料服装作绝缘用,再穿上一套被测屏蔽服做试验用。
2)按图7-25所示布置试验现场,连接好测量电流I1的连线和其他试验连线后,将屏蔽良好的微安表悬挂在模拟人的颈上。
3)按规定的使用电压等级,在模拟导线上按上表的规定施加试验电压后,用望远镜读出电流I1,此电流即为流经屏蔽服和人体的总电流(测量原理见图7-26)。
图7-25 流经屏蔽服及人体电流测量接线图
1—旁路等电位线;2—人体皮肤;3—绝缘连裤内衣;4—屏蔽服;5—高电位线;6—测量电流I2时的连线;7—屏蔽起来的微安表;8—接点(香蕉触头);9—测量电流I1时的连线;10—衣服上的连接处;11—皮肤上的连接处,通过一根宽10cm有穿孔导电布带紧贴在皮肤上
4)降低试验电压到0,断开电源后,按图7-25所示改接微安表到测量电流I2的连线。
5)按规定的使用电压等级,在模拟导线上按上表规定施加试验电压后,用望远镜读取3个电流I2数据,此电流即为模拟流经人体的电流(测量原理见图7-26)。
(4)试验结果。取3次I2读数的算术平均值为模拟状况下屏蔽服内流经人体的电流。
屏蔽服内流经人体的电流不得大于标准规定值。
图7-26 流经屏蔽服及人体电流测量原理图
C1—人体与屏蔽服间电容;C2—屏蔽服与大地间电容
(5)试验报告。试验报告内容同衣裤试验报告相同。
7.整套衣服通流容量试验
(1)主要设备。
1)两副3mm厚的黄铜平板电极,每块尺寸为20mm×90mm,两端用φ10mm螺栓固定,电极有效接触面积为20mm×32mm。
2)一台50A电流发生器及一台调压器。
3)1～2台半导体点温计或其他测温装置。
4)一套普通布料服装。
5)一个模拟人。
(2)试验条件。试验需在温度为23±2℃及相对湿度为45%～55%环境中进行。
(3)试验程序。
1)给模拟人先穿一套普通布料服装,再穿一套被试屏蔽服后,将其放坐在椅子上。
2)用黄铜平板电极分别夹在手套手指部和短袜足尖部,并将电极接入试验回路;电极夹接位置应距接缝部位和分流连接线3cm以远。
3)对A型屏蔽服先通以5A试验电流,对B型和C型屏蔽服先通以30A试验电流,经过15min热稳定以后,仔细检测屏蔽服上最热点温度同时记录试验环境温度。
4)按每级1A试验电流分段上升,每阶段停留15min后,继续检测屏蔽服上最热点温度,并记录环境温度。
5)屏蔽服上最热点温度与试验环境温度之差为屏蔽服温升。当屏蔽服温升超过允许的50℃温升限值时,试验即停止。
6)用黄铜平板电极分别夹在帽子顶部和短袜足尖部,并将电极接入试验回路,电极夹接位置应距接缝部位和分流连接线3cm以远。
7)重复3)～5)条的试验。
(4)试验结果。
1)屏蔽服温升小于或等于允许温升限值时的最大试验电流即为屏蔽服通流容量。
2)屏蔽服通流容量不得小于标准规定值。
(5)试验报告。试验报告的内容同衣裤试验报告相同。
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