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应用于电机、电器和家用电器等行业的电工用塑料、树脂胶和绝缘漆等在允许电压下不导电的材料的耐电弧性能评定一般适用于固体在允许电压下不导电的材料如：塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘油、绝缘漆、纸板等介质的耐电弧性能测试.
电弧是电流在气体或蒸汽介质中持续放电的一种现象，它同时带来高热、强光、噪声与冲击波。电气设备在分合闸、接触不良、绝缘表面爬电、线路短路等工况下，都可能引出电弧。落在材料上的电弧会在很短时间内把局部表面加热到很高的温度，使有机高分子材料发生热解、碳化，甚至燃烧。
对纺织面料而言，这一问题的现实场景来自两处。一处是防护类服装：电力、轨道交通、冶金、石化等行业的作业人需要穿着具备抗电弧热防护能力的服装，其面料多为芳纶、改性腈纶、阻燃粘胶等阻燃纤维的混纺或交织织物，也有在基布上涂覆阻燃胶层的复合面料。另一种是电工绝缘用织物与复合薄膜材料，如用于电机、变压器绝缘的玻璃纤维布、聚酯薄膜复合织物。这两类面料在设计和验收时，都必须了解到面料在电弧作用下的表现：是迅速碳化导通，还是能坚持较长时间。
对固体在允许电压下不导电的材料而言，需求更直接。电工用塑料、树脂胶、绝缘漆、云母制品、陶瓷、玻璃、纸板等材料，长期工作在电场与也许会出现的电弧环境中。它们的耐电弧性能，必然的联系到开关、断路器、继电器、家用电器外壳、印制电路基材等零部件的绝缘可靠性。
需要注意，耐电弧性能与击穿强度、绝缘电阻并不是同一件事。击穿强度反映材料在电压作用下被击穿时的场强，绝缘电阻反映材料在直流下的绝缘水平，而耐电弧性能反映材料表面在电弧局部高温与放电作用下的耐受能力，属于表面性能的一种。三者从不同角度描述材料的电气绝缘表现，不能互相替代。
围绕面料耐电弧测试仪BDH-20KV这一类设备，用户常会提出的问题包括：面料与在允许电压下不导电的材料分别按什么方法做耐电弧试验；测试中的间歇电弧与连续电弧各自代表什么工况；一台设备能不能兼顾两类材料的检测；以及试验结果应当怎样记录和判读。以下就从原理、标准、结构、指标、操作与维护几个维度逐项说明。
在材料和电气测试领域，有几项指标常与耐电弧被放在一起讨论，含义并不相同，先做一个梳理。
耐电弧性（arc resistance）：指材料表面在电弧反复作用下的抵抗能力，通常以在规定电极和规定电流下，材料表明产生稳定导电通道（碳化通路）所需的累计时间来表示。试验中电流按阶段逐级上升，材料越晚形成导电通路，耐电弧性越好。本机所依据的 GB1411-2002《固体电工在允许电压下不导电的材料高压小电流间歇耐电弧试验方法》，正是这一类方法的代表性标准。
相比漏电起痕指数（CTI）：指在给定电压下，滴液作用到材料表面，材料能承受 50 滴电解液而不形成漏电痕迹所对应的电压值。它考察的是污湿环境下沿面爬电的耐受能力，电极形式、滴液方式与判定回路都与耐电弧试验不同。
耐电压与击穿强度：把材料置于两电极之间逐步升压直至击穿，取击穿电压并换算为击穿强度。它反映的是材料本体的电气强度，与表面电弧作用不同。
电弧热防护性能（ATPV）：这是防护服装领域常用的指标，指在标准电弧暴露条件下，面料能使热流密度降低到引起二度烧伤阈值的时间或能量水平，通常按 ASTM F1959 一类方法测定，并按 IEC 61482-2、GB 8965.4 等标准做服装级评价。它与耐电弧试验的差别在于：前者关注电弧热辐射对人体的伤害，后者关注材料表面在电弧作用下的绝缘失效。
把这几项区分清楚，有助于选择正真适合的方法。就面料耐电弧测试仪BDH-20KV而言，其对应的正是前一类方法，即材料表面耐电弧性能的评定。
耐电弧试验的基本思路是：把两块规定形状的电极按一定角度和距离放置在试样表面，电极之间施加电压，让电弧在电极之间产生并对试样表面持续作用，同时按阶段逐步加大电弧电流，观察试样表面何时形成稳定的导电通路。形成导电通路的时刻，对应材料的耐电弧终点。
该试验属于高压小电流的范畴：电压能够达到数十千伏量级，而电弧电流只有毫安级。之所以采用高压小电流＋间歇作用的方式，是为了在可控条件下模拟材料表面反复受到局部放电与热作用的累积效应。间歇电弧阶段尤其能够反映材料在这种间歇热冲击下的表现，而连续电弧阶段则更接近持续电弧作用的工况。
这些标准与方法在电极形状、电极间距、升流阶段、判定方式上互相参照，构成材料耐电弧评价的标准体系。使用时应确认所依据标准的具体版本与现行有效性，并按产品质量标准或委托方的要求选择。
就面料耐电弧测试而言，若试样属于防护服装用织物，其热防护性能应按服装类标准另行评价，本机的作用是对织物本身在电弧表面作用下的耐受表现给出数据，两类结果说明的问题不同，使用时不宜混为一谈。
耐电弧试验不是一次性加上某个电流，而是按阶段逐步推进。本机的试验过程按七个阶段设计，弧电流、通断方式、维持的时间和累计时间如下所述。
阶段一，弧电流取 10mA，通断方式为 1/4 秒通、7/4 秒断，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 60 秒。
阶段二，弧电流仍为 10mA，通断方式同样为 1/4 秒通、7/4 秒断，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 120 秒。
阶段三，弧电流仍为 10mA，通断方式为 1/4 秒通、7/4 秒断，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 180 秒。
阶段四，弧电流仍为 10mA，通断方式改为连续导通，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 240 秒。
阶段五，弧电流升到 20mA，通断方式为连续导通，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 300 秒。
阶段六，弧电流升到 30mA，通断方式为连续导通，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 360 秒。
阶段七，弧电流升到 40mA，通断方式为连续导通，维持的时间 60 秒，试验累计时间到 420 秒。
从这七个阶段能够准确的看出两条规律。前三个阶段属于间歇电弧，电流保持 10mA，电弧以 1/4 秒通、7/4 秒断的节奏断续作用，材料表面在每次通电之间有一段冷却与恢复的时间；后四个阶段属于连续电弧，电弧持续导通，电流从 10mA 逐级升到 20mA、30mA、40mA。每阶段的维持的时间都是 60 秒，七阶段全部走完的累计时间为 420 秒。
试样若在某一阶段形成稳定导电通路，即在该阶段失效；记录失效对应的阶段与累计时间，材料耐受时间越长、失效阶段越靠后，说明其耐电弧性能越好。这种分级升流＋累计计时的设计，使不一样的材料之间的耐电弧表现可以放在同一把尺子上比较。
对厚度很薄的薄膜、面料一类试样，往往在前期阶段就会出现表面碳化；对厚壁陶瓷、玻璃类试样，则可能走遍全部七阶段也没形成导电通路。因此试验前应根据材料类型预估大致区间，避免无谓的长时间通电。
设备整体由高压发生部分、电极与试样夹持部分、试验控制与计时部分、安全防护与联锁部分、人机界面部分组成。
高压发生部分由 2 万伏高压发生器承担，把交流 220V 输入变换为可连续调节的交流 0～20KV 输出电压。高压输出经引线送到电极，电极之间形成电弧。电压的升降与调节经过控制系统完成。
电极与试样夹持部分由不锈钢板状电极与钨钢电极组成，两套电极可按试验需求选配。电极以 110 度配置角相对布置，电极距离通过调节机构设定，并可在 6.35±0.1mm 基础上微调。试样平放在电极下方，由夹持结构固定。
试验控制与计时部分负责按七个阶段自动切换通断方式与电流档位，并累计试验时间。控制回路对电弧通断时间进行精确计量，其误差控制在不大于 5ms 的水平。
安全防护与联锁部分包括超压保护、过流保护、短路保护、安全门开启保护和软件误操作保护五项。安全门与高压回路之间的联锁，使门打开时高压输出被切断，避免操作人员在试验过程中接触带电部位。
人机界面部分采用触摸屏，操作者通过触摸屏设定试验参数、启动与停止试验、查看试验进程与结果。相比按键式操作面板，触摸屏在参数设定与状态显示上更直观，也便于对试验过程信息进行集中呈现。
以下各项技术指标按资料原样列出，数值与单位未作改动，其中同一项目在不同位置重复出现者，照原样分列保留。
安全保护措施：（1）超压保护（2）过流保护（3）短路保护（4）安全门开启保护（5）软件误操作保护
上述指标中，输出电压与试验电压连续可调两处均写作 0--20 KV，前者描述电源输出能力，后者描述试验过程中电压的调节方式；试验电流一项列出 10MA、20MA、30MA、40MA 四档可选，与第四节所述七阶段中实际使用的电流档位相对应。
电极是耐电弧试验中影响结果一致性的核心部件。本机配备两类电极：不锈钢板状电极，规格为 25.4mm×12.7mm×0.15mm；钨钢电极，规格为直径 2.4mm、长 70mm。两套电极按试验对象与所依据标准选用。电极配置角为 110 度，电极重量 50G，电极间距离设定为 6.35±0.1mm，并可在该基础上做小幅调整。
电极在每次试验前应检查其端面平整与否、有无烧蚀凹坑与碳化物附着。反复使用后电极的端面会出现磨损，磨损会改变电弧与试样的接触状态，使结果分散。发现端面粗糙或烧蚀明显时，应修磨或更换电极，并把更换情况记入试验记录。
其一，试样表面应平整、清洁、干燥。表面油污、脱模剂、指纹、灰尘都会在电弧作用下先于材料本身碳化，使测得的时间偏短。可用无水乙醇擦拭并干燥后再测。对吸湿性较强的面料、纸板类试样，应在规定温湿度条件下平衡处理后尽快试验。
其二，试样厚度应测量并记录。同种材料厚度不同，表面热量向内部传导的条件不同，耐电弧表现也会有差别。面料类试样还需注明织物结构、克重、涂层情况与经纬方向，因为这一些因素会影响电弧作用区域的形状。
其三，试样尺寸应满足电极布置与夹持要求，边缘应整齐、无毛刺。对薄膜与薄面料，必要时可在下方衬垫规定基板，避免试样在电弧作用下卷曲或移位。
其四，同一批材料应制备不少于规定数量的试样，取多次试验结果的统计值作为结论依据，同时记录每一次试验的失效阶段与现象。
耐电弧试验涉及交流高压，安全防护是设备设计中的重点。本机设置五项防护措施。
（1）超压保护：当输出电压超出设定范围时，保护动作，切断输出，避免高压异常升压。
（2）过流保护：当试验回路电流超出允许范围时，保护动作，防止回路元件与试样受异常电流作用。
（4）安全门开启保护：安全门与高压回路联锁，门开启时高压被切断，操作人没办法在带电状态下接触电极区域。
（5）软件误操作保护：控制管理系统对操作指令进行判断，对可能会引起异常状态的误操作予以拦截或提示。
除设备本身的保护之外，操作人员还应遵守几条基本要求：试验区域应有可靠的接地与围护；放电棒（树脂式）用于试验结束后的残余电荷释放，放电动作应在设备断电且确认电压归零后按规程进行；试验中不得将手或金属工具伸入高压区域；更换电极与试样必须在断电并放电后实施。
步骤一，环境与设备检查。 确认试验环境和温度、湿度符合标准要求，设备接地良好，电源为交流 220V，高压引线无破损、无松脱。
步骤二，试样准备与测量。 按第七节要求制备并清洁试样，测量并记录厚度与尺寸，对吸湿性材料来状态调节。
步骤三，电极检查与安装。 检查电极的端面状态，按要求安装电极，调整电极配置角与电极间距离至 6.35±0.1mm，确认电极对试样的作用状态符合规定。
步骤四，参数设定。 通过触摸屏设定试验方式（间歇电弧或连续电弧）、电流档位与试验阶段，确认输出电压起始值与升压方式。
步骤五，关门与联锁确认。 关闭安全门，确认联锁生效，高压回路处于受控状态。
步骤六，启动试验。 启动后观察电弧状态是不是正常，控制系统按七个阶段自动切换通断方式与电流档位，并累计试验时间。
步骤七，观察与记录。 试验过程中注意试样表面的碳化、烧蚀、发光、冒烟等现象，记录形成稳定导电通路时所对应的阶段与累计时间。
步骤八，停止与放电。 试验结束后，设备断电，使用放电棒释放残余电荷，确认电压归零后再打开安全门。
步骤九，结果整理。 取下试样，观察并记载失效形态，整理试验条件、试验时间与结果，形成试验记录，必要时对同批试样重复试验取统计值。
步骤十，设备复位与清洁。 清洁电极与试验腔体，整理引线，使设备回到待用状态。
同一材料在不同实验室测得的耐电弧数据有时并不一致，原因通常集中在以下几处。
试样表面状态是常见的差异来源。表面污染、氧化、脱模剂残留、受潮都会改变材料表面的初始状态，进而改变电弧作用下的碳化行为。
试样厚度与结构会改变散热条件。厚试样表层的热量更不易向内部传导，表面温升发展更快；面料类试样因存在孔隙与纤维结构，热量传导与空气流动条件又与致密塑料不同。
电极状态与压力同样重要。电极的端面磨损、附着碳化物，以及电极与试样之间压力变化，都会影响电弧的起点与作用区域。本机对电流与试验压力给出了 0.5±0.05N 的要求，安装时应按此控制。
电极间距离应严格保持在 6.35±0.1mm，距离变化会改变电场分布与电弧长度，从而影响结果。
环境湿度会通过试样吸湿影响表面电导，进而影响碳化通路的形成速度。控制试验环境的温湿度，是提高数据可比性的基础。
升流阶段与持续时间应严格按标准执行。缩短某一阶段的持续时间，或跳过前期阶段直接进入大电流，都会使测得的时间与标准条件下的结果不可比。
电压调节速率与通断时间的准确性也会带来偏差，本机把电弧通断时间误差控制在不大于 5ms 的范围内，有利于减小这部分误差。
电极维护。 每次试验后清理电极表面与端部的碳化附着物，检查有无烧蚀与变形；建立电极使用记录，达到更换标准时及时更换，并保证同一组对比试验使用同一状态区间的电极。
高压部分维护。 定期检查高压发生器、引线与连接部位的绝缘状态，清除表面积尘，保持干燥；发现引线绝缘层老化、破损应立即更换。
控制与显示部分维护。 保持触摸屏清洁，避免使用有机溶剂擦拭屏面；防止设备在潮湿或腐蚀性气氛中长期放置。
试验腔体维护。 清理腔体内壁与底部，避免碳化残留物积累影响后续试验；检查安全门与联锁机构动作是否可靠。
计量与校准。 试验电压、试验电流、计时功能属于影响结果的关键量，应按实验室管理要求在规定的周期内进行校准，并保留校准记录。
存放条件。 设备应在通风、干燥、无腐蚀性气体的环境中存放，长期不用时应定期通电检查。
防护面料与纺织材料。 防电弧服面料、阻燃整理织物、涂层复合面料、电工防护用织物，都需要评定其在电弧作用下的表面耐受表现。对这类材料，耐电弧数据常与阻燃性能、热防护性能一起构成选材依据。
电工用塑料与树脂。 开关外壳、绝缘支架、接线端子、线圈骨架所用的热固性与热塑性塑料，树脂浇注件、灌封料与胶粘剂，其耐电弧性是材料选型与来料检验的常见项目。
绝缘漆与浸渍材料。 电机、变压器绕组所用绝缘漆与浸渍树脂，其漆膜在电弧与放电作用下的表现关系到绕组的绝缘寿命。
云母、陶瓷与玻璃。 云母制品、陶瓷绝缘件、玻璃绝缘件多用于高压电器的绝缘支撑部位，耐电弧数据可用于判断其在异常放电工况下的可靠性。
家用电器与低压电器。 家用电器与低压电器的绝缘件、接线板、开关壳体，常在材料标准中对耐电弧性能提出要求，试验数据是产品符合性验证的组成部分。
薄膜与纸板类材料。 电容器薄膜、电机槽绝缘薄膜、绝缘纸板等，属于薄型材料，其耐电弧表现与厚度、孔隙率关系密切，试验时对试样状态的要求更严。
检测机构与科研院所。 第三方检测机构、研究所与高校在标准符合性检验、材料性能对比与科研中，使用同类设备获取耐电弧数据。
其中试验电极为两套，对应不锈钢板状电极与钨钢电极两种形式，可按所依据标准与试样类型选用；放电棒供试验结束后释放残余电荷使用，属安全操作中的配套工具。
控制方式的数字化。 早期设备依靠机械结构与按键实现阶段切换与计时，如今由控制管理系统按程序自动完成七个阶段的方式切换、电流档位变换与时间累计，触摸屏承担参数设定与状态显示，试验过程的自动化程度提高，人的因素带来的偏差随之减小。
安全设计的系统化。 超压、过流、短路、安全门联锁与软件误操作保护共同构成防护体系，安全设计从单一措施走向多层配合，是此类高压设备的共同趋势。
数据管理的规范化。 试验条件、试验过程与结果记录的可追溯性，慢慢的变成为实验室管理的基础要求。设备在数据记录与导出方面的功能，与实验室信息系统的衔接受到更多重视。
试验对象的扩展。 除传统电工在允许电压下不导电的材料之外，新型复合织物、涂层材料、新能源与电子领域的在允许电压下不导电的材料对耐电弧数据的需求在增加，设备在电极配置与试样夹持方面的适应性也在相应调整。
方法标准的动态更新。 相关试验方法标准会随材料与工艺发展进行修订，设备使用需要关注所用标准的现行有效版本，并按有效版本的要求执行。
面料耐电弧测试仪BDH-20KV以高压小电流间歇电弧为基本试验方式，按七个阶段对试样表面施加逐级升高的电弧作用，配合间歇电弧与连续电弧两种方式，评定材料表面的耐电弧性能。设备适配 GB1411-2002、IPC650、IEC 61621、ASTM D495、JEC 149、UL 746A 等标准与试验方法，可用于塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘油、绝缘漆、纸板等介质的耐电弧性能测试，也可为阻燃面料、涂层织物等纺织材料的电弧耐受评价提供数据。
使用这类设备时，几件事需要留意：电极状态与电极间距离必然的联系数据一致性，应逐次检查；试样表面清洁与状态调节是结果可比的前提；安全门联锁、放电与接地等安全环节不得省略；试验依据的标准版本应确认为现行有效。把设备条件、试验条件与试样状态都记录下来，测得的耐电弧数据才有意义，也才能在材料选型与质量控制中发挥作用。
