礦用風(fēng)筒涂覆布抗靜電性能的測(cè)試

【摘要】礦用風(fēng)筒涂覆布被大量使用加工成風(fēng)筒在煤礦井下使用，抗靜電性能是其主要安全性能之一。本文詳細(xì)介紹了礦用風(fēng)筒涂覆布表面絕緣電阻的測(cè)試方法。

【關(guān)鍵詞】礦用風(fēng)筒涂覆布;安全性能;抗靜電;表面絕緣電阻;性能測(cè)試

引言

抗靜電性能是礦用風(fēng)筒涂覆布安全性能主要指標(biāo)之一，一般以產(chǎn)品表面絕緣電阻來表示，其值愈高安全性能愈差[1]。本文指的表面絕緣電阻是指施加在試樣上電極間的直流電壓與電極間表面?zhèn)鲗?dǎo)電流之比，單位：Ω。當(dāng)表面絕緣電阻小于106Ω時(shí)，因靜電荷泄漏快，無法積聚高電位;當(dāng)表面絕緣電阻大于109Ω時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)較高的靜電電位;當(dāng)表面絕緣電阻在 3×188Ω以下時(shí)，積聚的靜電荷，一次放出的能量小于點(diǎn)燃瓦斯的最小能量。因此，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表面絕緣電阻在 3×108Ω以下的風(fēng)筒涂覆布才可以在煤礦井下使用[2]。這個(gè)指標(biāo)關(guān)系到煤礦瓦斯爆炸事故的可能性發(fā)生。在我國(guó)每年約有500萬m2礦用風(fēng)筒涂覆布被用于煤礦井下[3]。因此，生產(chǎn)和使用礦用風(fēng)筒涂覆布或風(fēng)筒的企業(yè)檢驗(yàn)人員，有必要研究并熟悉掌握正確地測(cè)試礦用風(fēng)筒涂覆布表面絕緣電阻的方法。

1.對(duì)測(cè)試儀器的要求

1.1 測(cè)量表面絕緣電阻的儀器，讀數(shù)應(yīng)在103Ω～1010Ω之間，測(cè)量誤差范圍在土5%內(nèi)，直流電壓50V～500V，在試樣中的電能消耗不大于1W。

1.2 測(cè)量電極由內(nèi)電極和外電極組成，其內(nèi)電極為圓柱體黃銅棒，基面為圓形，直徑Φ25mm，最小質(zhì)量為115g;外電極為一金屬圓環(huán)體，基面為環(huán)形，圓環(huán)外徑Φ150mm，內(nèi)徑為Φ125mm，最小質(zhì)量為900g。兩電極的基面應(yīng)磨平拋光。

1.3 測(cè)量?jī)x器一般用絕緣電阻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試。如ZC46A型表面絕緣電阻測(cè)試儀是一種直讀式測(cè)量?jī)x器，工作電壓為220V±22V，頻率50Hz，消耗功率為10W。測(cè)試電壓分50V、100V、500V、1000V四檔，電壓偏差不大于±5%。測(cè)量范圍為1×103Ω～1×1010Ω。以下試驗(yàn)方法將以ZC46A型為例進(jìn)行介紹。

1.4 高阻計(jì)屬于計(jì)量器具，且用于安全檢測(cè)工作，應(yīng)定期送計(jì)量部門檢定并取得檢定證書。

2.試驗(yàn)方法

2.1 試樣制備

取300 mm×300mm的正方形試樣3件，試樣表面必須平滑、無機(jī)械損傷及雜質(zhì)等缺陷。為減小試樣因放置條件不同而產(chǎn)生影響，使試驗(yàn)結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性，在測(cè)試前必須對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)處理。處理方法是，用蘸有蒸餾水的干凈綢布或消毒紗布清洗試件上下表面，再用清潔的干布片將試件擦干，放置于干燥處24h以上。

2.2 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備

2.2.1 將儀器接通電源預(yù)熱30min。

2.2.2 試驗(yàn)環(huán)境：溫度（23土2）℃，相對(duì)濕度為的65%土5%。

2.2.3 試樣的正常化處理：將試件放置在溫度為（23土2）℃，相對(duì)濕度為65%土5%的環(huán)境中至少2h。

3.試驗(yàn)步驟

3.1 將被測(cè)試樣放在一塊稍大于試樣的絕緣性良好的平板上。將高阻計(jì)內(nèi)、外電極基面擦凈并涂上導(dǎo)電液，放在試樣上使緊密接觸。

3.2 將兩根測(cè)量連接線分別連接到高阻計(jì)的輸入端和輸出端。

3.3 將輸入端（低壓端）接地連接到外電極上，輸出端（高壓端）連接到內(nèi)電極上。

3.4 將高阻計(jì)電壓選擇開關(guān)（也稱倍率開關(guān)）置于所需要的位置（一般先置于100V檔上）。

3.5 將電壓選擇開關(guān)逐步升高，直到讀數(shù)清晰為止（盡量取標(biāo)度盤上1～10的那段刻度）。

3.6 讀數(shù)方法：被測(cè)電阻值由表頭和倍率指示（發(fā)光二極管）兩部份組成，單位為Ω。例如表頭指示為3.2，倍率指示為×106，則絕緣電阻讀數(shù)為3.2×106Ω。

3.7 在測(cè)試時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針有不斷上升的現(xiàn)象或很長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定不下來的情況時(shí)，一般取合上測(cè)試開關(guān)后1min的電阻值讀數(shù)作為測(cè)試結(jié)果。這是由于被測(cè)試樣介質(zhì)吸收現(xiàn)象所致。

3.8 一個(gè)試樣測(cè)試完后，將高阻計(jì)電壓控制開關(guān)置于“放電”位置后再取出試樣，重復(fù)測(cè)試時(shí)應(yīng)待試樣中的殘余電荷放完方能進(jìn)行下一次測(cè)試。

3.9 測(cè)試完畢，應(yīng)先切斷儀器電源，將儀器面板上各開關(guān)恢復(fù)到測(cè)試前位置。

4.試驗(yàn)結(jié)果

每件試樣正反兩面各測(cè)一次，將每次測(cè)得的數(shù)據(jù)，記入原始記錄表中（見表1）。分別計(jì)算上、下表面的算術(shù)平均值，作為被測(cè)試樣的絕緣電阻值，用Ω表示，精確到小數(shù)點(diǎn)后1位。檢驗(yàn)結(jié)果的判定依據(jù)為MT113-1995《煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性通用試驗(yàn)方法和判定規(guī)則》。

5.注意事項(xiàng)

5.1 測(cè)試時(shí)要注意人體的呼吸盡量遠(yuǎn)離試樣，因?yàn)槿梭w的呼吸作用會(huì)使試樣表面受潮，而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。表面絕緣電阻受濕度影響較大[4]。

5.2 測(cè)試電壓檔位的選擇要適當(dāng)，一般用500V或100V。原則是能用低檔位測(cè)出時(shí)盡量用低電壓檔位。因?yàn)楸粶y(cè)物中消耗的功率大于1W時(shí)，電阻值的測(cè)量值誤差較大。

5.3 溫度和濕度對(duì)表面電阻影響很大，尤其是濕度變化影響最大。因此，測(cè)試時(shí)應(yīng)盡量做到使試驗(yàn)環(huán)境條件符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.4 人體在測(cè)試時(shí)不能接觸被測(cè)試樣或電極，以防觸電和損壞儀器。

5.5 測(cè)試時(shí)的儀器外殼應(yīng)可靠接地，以防止漏電傷人。

表1 涂覆布表面絕緣電阻檢驗(yàn)原始記錄（局部）

樣品名稱 生產(chǎn)日期

抽樣日期 產(chǎn)品批量

產(chǎn)品批號(hào) 樣品厚度

檢驗(yàn)依據(jù) 試驗(yàn)環(huán)境 ℃;

%RH

試驗(yàn)項(xiàng)目 規(guī)格 試樣編號(hào) 測(cè)試電壓（V）

實(shí)測(cè)值 表面絕緣電阻（Ω）

平均值

試樣

上表面 300mm×300mm 1

2

3

試樣

下表面 300mm×300mm 1

2

3

檢驗(yàn)結(jié)果

備注

6.結(jié)束語

使用表面絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)量礦用風(fēng)筒涂覆布的表面絕緣電阻值，是一項(xiàng)經(jīng)常性的測(cè)試工作。如不能正確領(lǐng)會(huì)測(cè)試原理和掌握正確方法，將有可能影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度，造成重大的產(chǎn)品安全隱患，危害煤礦安全。因此，應(yīng)重視研究涂覆布抗靜電性能的測(cè)試方法。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T20105-2006，風(fēng)筒涂覆布[S].

[2]MT113-1995，煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性通用試驗(yàn)方法和判定規(guī)則[S].

[3]李萬鵬，孔令剛.礦用風(fēng)筒的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].工業(yè)安全與防塵，2000（7）.

[4]孫峰生.使用高阻計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)[J].工業(yè)計(jì)量，2006（11）.

作者簡(jiǎn)介：盧寧（1969—），女，現(xiàn)供職于國(guó)家煤礦防塵通風(fēng)安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，主要從事礦用安全產(chǎn)品檢測(cè)與研究工作。