礦用風筒涂覆布抗靜電性能的測試

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

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

引言

抗靜電性能是礦用風筒涂覆布安全性能主要指標之一，一般以產(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щ娏髦?，單位：Ω。當表面絕緣電阻小于106Ω時，因靜電荷泄漏快，無法積聚高電位;當表面絕緣電阻大于109Ω時，就會出現(xiàn)較高的靜電電位;當表面絕緣電阻在 3×188Ω以下時，積聚的靜電荷，一次放出的能量小于點燃瓦斯的最小能量。因此，標準規(guī)定表面絕緣電阻在 3×108Ω以下的風筒涂覆布才可以在煤礦井下使用[2]。這個指標關(guān)系到煤礦瓦斯爆炸事故的可能性發(fā)生。在我國每年約有500萬m2礦用風筒涂覆布被用于煤礦井下[3]。因此，生產(chǎn)和使用礦用風筒涂覆布或風筒的企業(yè)檢驗人員，有必要研究并熟悉掌握正確地測試礦用風筒涂覆布表面絕緣電阻的方法。

1.對測試儀器的要求

1.1 測量表面絕緣電阻的儀器，讀數(shù)應(yīng)在103Ω～1010Ω之間，測量誤差范圍在土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 測量儀器一般用絕緣電阻測試儀進行測試。如ZC46A型表面絕緣電阻測試儀是一種直讀式測量儀器，工作電壓為220V±22V，頻率50Hz，消耗功率為10W。測試電壓分50V、100V、500V、1000V四檔，電壓偏差不大于±5%。測量范圍為1×103Ω～1×1010Ω。以下試驗方法將以ZC46A型為例進行介紹。

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

2.試驗方法

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，使試驗結(jié)果有較好的重復(fù)性和可比性，在測試前必須對試樣進行預(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 試驗前的準備

2.2.1 將儀器接通電源預(yù)熱30min。

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

2.2.3 試樣的正?；幚恚簩⒃嚰胖迷跍囟葹椋?3土2）℃，相對濕度為65%土5%的環(huán)境中至少2h。

3.試驗步驟

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

3.2 將兩根測量連接線分別連接到高阻計的輸入端和輸出端。

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（盡量取標度盤上1～10的那段刻度）。

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

3.8 一個試樣測試完后，將高阻計電壓控制開關(guān)置于“放電”位置后再取出試樣，重復(fù)測試時應(yīng)待試樣中的殘余電荷放完方能進行下一次測試。

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

4.試驗結(jié)果

每件試樣正反兩面各測一次，將每次測得的數(shù)據(jù)，記入原始記錄表中（見表1）。分別計算上、下表面的算術(shù)平均值，作為被測試樣的絕緣電阻值，用Ω表示，精確到小數(shù)點后1位。檢驗結(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方法和判定規(guī)則》。

5.注意事項

5.1 測試時要注意人體的呼吸盡量遠離試樣，因為人體的呼吸作用會使試樣表面受潮，而導致試驗結(jié)果不準確。表面絕緣電阻受濕度影響較大[4]。

5.2 測試電壓檔位的選擇要適當，一般用500V或100V。原則是能用低檔位測出時盡量用低電壓檔位。因為被測物中消耗的功率大于1W時，電阻值的測量值誤差較大。

5.3 溫度和濕度對表面電阻影響很大，尤其是濕度變化影響最大。因此，測試時應(yīng)盡量做到使試驗環(huán)境條件符合標準要求。

5.4 人體在測試時不能接觸被測試樣或電極，以防觸電和損壞儀器。

5.5 測試時的儀器外殼應(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 樣品厚度

檢驗依據(jù) 試驗環(huán)境 ℃;

%RH

試驗項目 規(guī)格 試樣編號 測試電壓（V）

實測值 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

檢驗結(jié)果

備注

6.結(jié)束語

使用表面絕緣電阻測試儀測量礦用風筒涂覆布的表面絕緣電阻值，是一項經(jīng)常性的測試工作。如不能正確領(lǐng)會測試原理和掌握正確方法，將有可能影響測試結(jié)果的準確度，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試方法。

參考文獻

[1]GB/T20105-2006，風筒涂覆布[S].

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

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

[4]孫峰生.使用高阻計的幾點體會[J].工業(yè)計量，2006（11）.

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