1、漏电起痕试验中的定义
绝缘材料在户外及严酷环境中往往受到盐露、水分、灰尘等污秽物的污染，在表面形成电解质，在电场作用下，材料表面出现一种特殊放电破坏现象。在材料表面导电通路的逐步形成过程称为漏电起痕。
IEC60112: 2003 中规定：五个测试样品能经受 50滴试验溶液的试验过程而不产生漏电起痕失效（见图1）及持续火焰（见图 2）的以伏特为单位的最大电压值称为相比漏电起痕指数 CTI，还包括对材料在进行 100 滴的试验时所显现的特性有关说明；五个测试样品能经受 50 滴的试验过程而不产生漏电起痕失效及持续火焰的以伏特为单位的测试电压值称为耐漏电起痕指数PT。测定某一材料的 CTI，一般是指通过不断的提高试验电压，直到出现漏电起痕为止，对于 CTI 值对应所施加的最高电压值，材料不具有大于标注值的实力；而 PTI 是指定一个测试电压，只表示在该电压下是否能承受住试验，照明电器中通常进行PTI 175试验。
2 、漏电起痕产生的原因
在绝缘材料表面的漏电起痕除与材料表面的润湿状态和污染程度有关外，还随绝缘材料表面电场的强弱、表面电流的大小和由它们所引发的放电状况而变化。造成漏电起痕的是表面电流和火花放电。因此漏电起痕分为二种：一种是在低于固体表面大气最低击穿电压下发生的，主要由污秽物引起的电导电流造成，一般不伴随气体放电；另一种是因绝缘材料表面导电通道时断时续引起的火花放电，进而形成碳化物的堆积和蔓延。
绝缘材料漏电起痕的发展决定于材料表面游离碳的生成与堆积。火花放电有去除游离碳的作用，因此漏电起痕形成过程实际上是材料表面碳的生成聚集和去除的动态平衡过程。除了和绝缘材料表面电场强弱、电流大小、放电状况、表面污染程度和润湿状态有关以外，更重要的是和材料本身结构的组成有关。绝缘材料中最弱的键，在表面放电产生的高温作用下断裂，产生挥发性副产物，遗留下的残余物中含有不饱和共轭双键或形成稳定的不饱和或芳香自由基。这些自由基会重偶合形成与石墨类似的导电结构而使材料更易于发展漏电起痕。
3 、漏电起痕试验中的注意事项
3.1 试验样品及预处理
由于标准要求试样表面应清洁，没有灰尘、脏物、指印、油脂、油、脱模剂或其他有可能影响试验结果的污染物。在清洁试样时应注意避免引起材料的溶胀、软化、实质性擦伤或其他损伤。因此必须对试验样品表面进行清洁，通常采用酒精棉，即能清洁油脂，又可自行挥发，较为理想。
同时为了使得在试验时液体不会从试样边缘流出，导致电应力和电解杂质联合作用时间缩短, 尺寸最好是不小于 15 mm×15 mm 的平整表面（GB7000.1-2007中的最小尺寸，IEC60112: 2003 推荐最小尺寸为20 mm×20 mm），试验时我们最后选择在试验样品的中心部位进行。而为了防止由于散热过快导致试验结果受影响，试样厚度应≥3mm（可以将单件材料叠加以达到最少 3 mm 的要求）。
标准规定：除非另有规定，应将试验样品放置在温度为（23±5）℃、相对湿度为（50±10）%RH 的大气环境下至少 24 h，这个预处理过程可以在恒温恒湿试验箱中进行。
3.2 试验溶液
标准规定了两种溶液：
溶液 A：用电导率不大于 1 mS/m 的去离子水溶解质量分数为 0.1％、纯度不低于 99.8%的氯化铵(NH4Cl），其溶液在（23±1）℃时的电阻率是（3.95±0.05） m；
溶液 B: 用电导率不大于1mS/m的去离子水溶解质量分数为 0.1％、纯度不低于 99.8%的 NH4Cl 和质量分数为（0.5±0.002）％的烷基萘一磺酸钠盐，其溶液在（23±1）℃时的电阻率是（1.98±0.05） m。
由于电阻率的倒数为电导率，溶液中通常通过测定溶液的电导率来确定电阻率。电导率的单位为西门子每米（S/m），由于单位较大，常采用毫西门子每米（mS/m）。电导率的大小与电解质在水中的离解度及离子的迁移速度有密切的关系，而离解度及迁移速度又与溶液的温度有关。温度升高，溶液的电导率增加，反之，则电导率减小。为了克服温度的影响，使不同溶液在不同温度下的电导率具有可比性，在测定电导率时，通常取标准温度为 25℃。当溶液温度不为 25℃时，就进行温度补偿，补偿至 25℃时的电导率。
通过公式可以看出，溶液的电导率在（23±1）℃测量时，加入了温度补偿值，补偿至 25℃时的电导率。
由于当前试验的环境温度为标准规定（23±5）℃和测试溶液的电导率温度（23±1）℃不一致，为了减小温度对最终结果的影响，最好在（23±1）℃下进行试验。
另外由于 NH4Cl 容易吸潮会改变溶液内部的溶质和溶剂的比例，试验溶液的电导率必然发生变化，最终影响到试验结果，因此需要避免。
NH4Cl 固体粉末由于具有较强的吸潮性，通常应在通风、干燥环境下保存。如果有必要，可以在配置溶液前，对 NH4Cl 在干燥箱中进行干燥处理。
测量电导率用的电导率仪由于电导电极上的铂黑会发生镀层脱落、褪色和惰性现象，使得溶液的电导率测出的数据产生误差，所以需要定期用氯化钾标准溶液校正电导电极常数。
溶液 A 和 B 中均采用了去离子水作为稀释液，这是因为去离子水完全或不完全地去除了水中的离子杂质，能满足标准规定电导率<1 mS/m 的要求。
通常使用溶液 A，如果需要做更强的侵蚀性试验，推荐使用溶液 B，并且检验报告中 CTI 和 PTI 值后面加字母“M”表述。溶液的电导率应在交流电压为1~2 kHz 频率下测量，测量方法在 IEC60598 中规定（新版标准 IEC60112∶2009 删除了这句话）。
3.3 试验设备
3.3.1 电极
标准规定两个铂金电极（见图3）矩形截面为：(5±0.1) mm× (2±0.1) mm，电极一端边缘切成（30±2）°的斜面，斜面的刃稍微磨圆以产生 0.01~0.1mm宽的较平整表面，上述尺寸数据均可在带校准目镜的显微镜上进行校核；电极应对称放置于垂直平面，电极之间的总角度是（60±5）°，相对地两个电极在试验样品的水平表面上基本成垂直，两个电极间隔应为（4.0±0.1）mm，可以用图 4 所示的量规进行检验；每个电极施加于试样表面的力应是（1.0 士 0.05）N，通常可以使用电子天平校准电极作用力，在支撑面上放置电子天平，在保证两电极间距为 (4.0±0.1) mm 的前提下，使每个电极在天平上的作用力等效质量在 96.94~107.14 g 内，见图 5 所示。
试验中由于样品的软化或蚀损，电极会发生移动，电极尖端会陷入至样品内部（见图 6 所示），从而导致两电极距离的改变，通常这种情况随着试验的进行，必然会一步步加深，这应该是试验过程中的正常现象。
试验结束后，应及时使用具有溶解能力的试剂对电极进行清理，然后用去离子水冲洗，如果有必要，应重新确认电极的尺寸及位置。
3.3.2 试验电路
施加在电极上的电压是在100~600 V 变化的基本正弦波的电压，其频率在 48~62Hz。电压测量装置应能指示真有效值且最大误差应为 1.5%。电源功率应不小于0.6kVA，且输入电压应足够稳定。试验电路的原理图如图 7 所示：
可变电阻应能调节电极间短路电流到（1.0±0.1）A，且在此电流下，电压表指示电压跌落值应<10%。如果有需要，在不同的实验电压下，需要分别调节图 7 中的可变电阻来实现电压在电极间短路电流到 1.0 A 时跌落不超过 10%。用于测量短路电流值的仪器最大误差应为±3%。试验设备的输入电压应足够的稳定。过电流继电器应在 0.5 A（相对公差±10%）有效值的电流持续 2 s（相对公差±10%）时动作。过电流继电器是电子控制装置，动作电流的大小及时间与其自身的特性有关，可以用示波器等设备进行确认。
3.3.3 滴液装置
标准中规定：溶液滴落的时间间隔（30±5）s；50滴液滴在样品上时间应为（24.5±2）min。前一种时间间隔下，50 滴液滴的总时间为 20.8~42.0min，和后者有较大出入。液滴从 30~40 mm 的高度滴到两电极间试验样品表面的中间。为了减小这些不确定因素对试验结果的影响，通常情况下我们分别取 30s 和 35mm。
标准中推荐溶液A使用外径 0.9~1.2mm的皮下注射针头作为滴液装置，外径大小取决于滴液装置。由于通常的试验设备都是通过重力和针头大小来控制液滴的重量，实际试验中为了满足液滴质量要求，针头形状可以通过手工抛磨，而试验中 50 滴液滴也会因为重力的原因使得每一滴液滴的重量有所不同，因此标准中给出了两种液滴大小的表述：连续 50 滴液滴应在0.997~1.147 g 和连续 20 滴液滴质量应在 0.380~0.480g，两种表述均为统计值，而没有对单一液滴进行规定，因此在试验中，只要液滴的统计值能满足标准要求，就没必要对针头大小和重力装置做出定量的评价。对于溶液B，IEC60112∶2003推荐使用外径为0.9~3.45mm的针管。
3.3.4 试验样品台
IEC60112∶2003 中规定：试验时用总厚度不小于4 mm 且尺寸适宜的玻璃板或其他平板支撑试样样品。
为了便于清洁平台，可将显微镜载玻片放置于试验样品台和试验样品之间。试样中，我们通常在玻璃下面缠绕一层透明胶带防止玻璃在试验中可能破损为细小的颗粒难以清扫。
4 漏电起痕指数值的测定
IEC60112: 2003 中规定：试验持续到以下一种情况发生：①过电流装置动作；②产生持续的火焰；③第 50 滴液滴滴到样品至少 25 s后，未发生①和②的情况。
漏电起痕失效（见图 1）必然使得过电流装置动作和持续火焰（见图 2），即①、②两种情况的出现，则认为该试验电压下 PTI 不通过；③情况则表示该试验电压下 PTI 通过。如果试验过程中有火焰产生但不持续，则以过电流装置是否动作作为PTI 175 是否通过的标准，但是如果过电流装置由于空气电弧而动作，不被认为是漏电起痕失效，这种情况需要重新进行试验。
如果材料是各向异性的，应在垂直于材料的各方向进行试验。
5 结语
漏电起痕指数是灯具安全试验中的重要指标，随着发光二极管（LED）道路与街路照明灯具的普及，准确反应材料的真实特性，有助于对灯具整体性能做出更全面的评判，对 LED 道路与街路照明灯具的发展具有重要的指导意义。
