耐壓與漏電流相關知識

耐壓與漏電流相關知識耐壓與漏電流相關知識耐壓與漏電流相關知識xxx公司耐壓與漏電流相關知識文件編號：文件日期：修訂次數：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度Q：為何產品要進行電氣安規(guī)測試

A：這是許多產品制造商最想問的一個問題，當然最普遍的回答是“因為安規(guī)標準中有規(guī)定?！比裟苌钊肓私怆姎獍惨?guī)的背景，便會發(fā)現它背后所隱含的責任與意義。電氣安規(guī)測試雖然在生產線占了一點時間，但它卻能讓您降低產品因電氣危害而回收的風險，第一次就做對，才是降低成本并維護商譽的正確方法。Q：何謂電氣傷害(ElectricalShock)A：造成電氣傷害的因素有很多種，其中最主要的是電流經過人體所造成的電氣傷害。此類電氣傷害對人類具有直接的影響性，傷害的嚴重性依電能的大小、濕度、接觸面積等有所不同。想像你在浴缸里泡澡時，突然運作中的吹風機掉落在浴缸里，這樣的情況，使得電流從吹風機經過你的身體而流向地面。此時，你的心臟出現不規(guī)則心悸、血壓下降，造成不可挽回的悲劇。Q：何謂Ⅰ類產品與Ⅱ類產品A：ClassⅠ設備是指可接觸之導體零件連接至接地保護導體;當基本絕緣失效時，接地保護導體必須能承受失效誤電流，也就是當基本絕緣失效時，可接觸零件不可變成活電部。簡單地說，電源線有接地腳之設備為ClassⅠ設備。ClassⅡ設備不僅依賴『基本絕緣』來防范電缶，且另提供其它的安全預防措施，如『雙重絕緣』或『強化絕緣』。對于保護性接地或安裝條件的可靠性并無條件規(guī)定。Q：電氣傷害的測試主要有哪些A：電氣傷害的測試主要分為以下四種：耐壓測試(Dielectric[size=+0]Withstand/HipotTest)：耐壓測試在產品的電源端與地端電路上，施以一高壓并量測其崩潰狀態(tài)。絕緣電阻測試(IsolationResistanceTest)：量測產品電氣絕緣狀態(tài)。漏電流測試(LeakageCurrentTest)：檢測AC/DC電源流至地端的漏電流是否超過標準。接地保護測試(ProtectiveGround)：檢測可接觸之金屬機構等部位是否有確實接地。Q：安規(guī)標準對於耐壓測試環(huán)境是否有特殊的要求A：針對制造商或是測試實驗室的測試人員安全,在歐洲早已行之多年，不論是電子電器、資訊科技產品、家用電器、機械工具或其他設備的制造商及測試人員,在各項的安規(guī)法規(guī)里都有章節(jié)去規(guī)定，不論是UL、IEC、EN都有，其中內容包括測試區(qū)域標示(人員位置、儀器位置、DUT位置)、設備標示(清楚標示"危險"或是測試中的項目)、設備工作臺等相關設施的接地狀態(tài)、各測試設備的電氣絕緣能力(IEC61010)。Q：什么叫耐壓測試A：電子元件技術網給出的解釋是：耐壓測試或高壓測試(HIPOT測試)，是用來驗證產品的質量和電氣安全特性(如JSI、CSA、BSI、UL、IEC、TUV等等國際安全機構所要求的標準)的一種100%的生產線測試，也是最多人知道的和經常執(zhí)行的生產線安全測試。HIPOT測試是確定電子絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的一個非破壞性的測試，是適用于所有設備為保證絕緣材料是足夠的的一個高壓測試。進行HIPOT測試的其它原因是，它可以查出可能的瑕疵譬如在制造過程期間造成的漏電距離和電氣間隙不夠。Q：為何要做耐壓測試A：正常情況下，電力系統(tǒng)中的電壓波形是正弦波。電力系統(tǒng)在運行中由于雷擊、操作、故障或電氣設備的參數配合不當等原因，引起系統(tǒng)中某些部分的電壓突然升高，大大超過其額定電壓，這就是過電壓。過電壓按其發(fā)生的原因可分為兩大類，一類是由于直接雷擊或雷電感應而引起的過電壓，稱為外部過電壓。雷電沖擊電流和沖擊電壓的幅值都很大，而且持續(xù)時間很短，破壞性極大。但由于城鎮(zhèn)及一般工業(yè)企業(yè)內的3-10kV與以下的架空線路，因受廠房或高大建筑物的屏蔽保護，所以遭受直接雷擊的概率很小，比較安全。而且這里討論的是民用電器，不在上述范圍內，就不進一步討論。另一類是因為電力系統(tǒng)內部的能量轉換或參數變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器，系統(tǒng)內發(fā)生單相弧光接地等，稱為內部過電壓。內部過電壓是確定電力系統(tǒng)中各種電氣設備正常絕緣水平的主要依據。也就是說，產品的絕緣結構的設計不但要考慮額定電壓而且要考慮產品使用環(huán)境的內部過電壓。耐壓測試就是檢測產品絕緣結構是否能夠承受電力系統(tǒng)的內部過電壓。Q：AC耐壓測試有什么優(yōu)點呢A：通常AC耐壓測試比DC耐壓測試更容易獲得安全機構的接受。主要理由是大多數被測物品將工作于AC電壓之下，而且AC耐壓測試提供兩種極**替給絕緣施加壓力的優(yōu)點，更接近產品在實際使用中會碰到的壓力。由于AC測試不會給容性負載充電，從開始施加電壓到測試結束電流讀數保持一致。因此，由于不存在監(jiān)視電流讀數所要求的穩(wěn)定化問題，也就不需要逐漸升高電壓。這意味著，除非被測產品感應到突然施加的電壓，操作員可以立即施加全電壓并讀出電流而不用等待。由于AC電壓不會給負載充電，在測試之后用不著給被測設備放電。Q：AC耐壓測試有什么缺點呢A：在測試容性負載時，總電流由電抗性電流和泄漏電流組成。當電抗性電流量遠大于真實泄漏電流時，可能難于測出有過量泄漏電流的產品。在測試大容性負載時，所需要的總電流遠大于泄漏電流本身。由于操作員面對更大的電流，這可能是一個更大的危險。Q：DC耐壓測試有什么優(yōu)點呢A：當被測設備(DUT)充滿了電，流過的就只有真正的泄漏電流。這使DC耐壓測試器能夠清楚地顯示出被測產品的真正泄漏電流。由于充電電流是短暫的，DC耐壓測試器的功率要求通常可以比用來測試同樣產品的AC耐壓測試器的功率要求小得多。Q：DC耐壓測試儀有什么缺點呢A：由于DC耐壓測試的確給被測物(DUT)充電，為了消除在耐壓測試后處置被測物(DUT)之操作員觸電的危險，在測試后就必須給該被測物(DUT)放電。DC測試會對電容充電。如果DUT實際上用交流電源的話，DC法就沒有模擬實際情況。Q：AC耐壓測試和DC耐壓測試的區(qū)別A：耐壓測試有兩種：AC耐壓測試和DC耐壓測試。由于絕緣材料的特性決定了交流和直流電壓的擊穿機理不同。大多數絕緣材料和系統(tǒng)都包含了一系列不同的介質。當對之施加交流試驗電壓時，電壓將按材料的介電常數和尺寸等參數的比例來分配電壓。而直流電壓只按材料的電阻的比例來分配電壓。而且實際上，絕緣結構發(fā)生擊穿，往往是電擊穿，熱擊穿，放電等多種形式同時存在，很難截然分開。而交流電壓比直流電壓增加了熱擊穿的可能性。所以，我們認為交流耐壓測試比直流耐壓測試更加嚴格。實際操作中，在進行耐壓測試時，如果要使用直流做耐壓測試時，試驗電壓要求比交流工頻的試驗電壓高。一般直流耐壓測試的試驗電壓是通過把交流試驗電壓的有效值乘以一個常數K。通過對比測試，我們有如下的結果：電線電纜產品，常數K選用3;航空工業(yè)，常數K選用至;CSA對民用產品一般使用。Q：怎樣確定耐壓測試使用的測試電壓呢A：嘉立創(chuàng)決定耐壓測試的測試電壓取決于您產品所要投入的市場，你必須遵守該國進口管制條例組成部分的安全標準或規(guī)定。安全標準中規(guī)定了耐壓測試的測試電壓和測試時間。最理想的狀況是請你的客戶給您相關測試要求。一般耐壓測試的測試電壓如下：工作電壓在42V到1000V之間的，測試電壓是工作電壓的兩倍加上1000V。這種測試電壓要施加1分鐘。例如，對于工作于230V的一種產品，測試電壓是1460V。如果減短施加電壓的時間，就必須增大測試電壓。例如，在UL935中的生產線測試條件：條件施加時間(秒)施加電壓A601000V+(2xV)B11200V+xV)V=最大額定電壓Q:什么是耐壓測試的容量，要如何計算A：耐壓測試器的容量是指其功率輸出。而耐壓測試器容量決定于最大的輸出電流x最大輸出電壓。例如：5000Vx100mA=500VAQ：為什么使用AC耐壓測試與DC耐壓測試所量測之漏電流值會不同A：被測物的雜散電容是導致AC與DC耐壓測試所量測值不同的主要原因。用AC測試時可能無法充飽這些雜散電容，會有一個持續(xù)電流流過這些雜散電容。而用DC測試，一旦被測物上的雜散電容被充飽，剩下的就是被測物實際的漏電電流，故使用AC耐壓測試與DC耐壓測試所量測之漏電流值會有不同。Q：什么是耐壓測試之漏電流A：絕緣體是不導電的，但實際上幾乎沒有什么一種絕緣材料是絕對不導電的。任何一種絕緣材料，在其兩端施加電壓，總會有一定電流通過，這種電流的有功分量叫做泄漏電流，而這種現象也叫做絕緣體的泄漏。對于電器的測試，泄漏電流是指在沒有故障施加電壓的情況下，電氣中帶相互絕緣的金屬零件之間，或帶電零件與接地零件之間，通過其周圍介質或絕緣表面所形成的電流稱為泄漏電流。按照美國UL標準，泄漏電流是包括電容耦合電流在內的，能從家用電器可觸及部分傳導的電流。泄漏電流包括兩部分，一部分是通過絕緣電阻的傳導電流I1;另一部分是通過分布電容的位移電流I2，后者容抗為XC=1/2pfc與電源頻率成反比，分布電容電流隨頻率升高而增加，所以泄漏電流隨電源頻率升高而增加。例如：用可控硅供電，其諧波分量使泄漏電流增大。Q：耐壓測試之漏電流與電源泄漏電流(接觸電流)有何不同A：耐壓測試是偵測流過被測物絕緣系統(tǒng)之漏電流，以一高于工作電壓之電壓施加于絕緣系統(tǒng);而電源泄漏電流(接觸電流)則是在被測物正常操作下，以一最不利的條件(電壓、頻率)對被測物量測漏電流。簡單地說，耐壓測試之漏電流為無工作電源下所量測之漏電流，電源泄漏電流(接觸電流)為正常操作下所量測之漏電流。Q：接觸電流的分類A：對于不同結構的電子產品，接觸電流的量測也是有不同的要求，但總括來說接觸電流可分為對地接觸電流GroundLeakageCurrent、表面對地接觸電流SurfacetoLineLeakageCurrent以及表面間接觸電流SurfacetoSurfaceLeakageCurrent測試三種。Q：為什么要做接觸電流測試A：對于I類設備的電子產品可觸及的金屬部件或是外殼還應具備良好的接地線路，以作為基本絕緣以外的一種防電擊保護措施。但是[size=+0]我們也經常遇到一些使用者隨意將I類設備當成II類設備使用，或是說其I類設備電源輸入端直接將接地端(GND)拔除，這樣就存在一定的安全隱患。即便如此，作為生產廠商有義務去避免這種情況對使用者造成的危險。這就是為什么要做接觸電流測試的目的所在。Q：為什么耐壓測試之漏電電流設定無一標準A：在AC耐壓測試時因被測物種類不同，且被測物內都會有雜散電容存在以及測試電壓不同就會有不同的漏電電流故無一標準。Q：如何決定測試電壓A：決定測試電壓最好的方法就是依據測試所需之規(guī)格設定。一般而言，我們會依2倍的工作電壓加上1000V作為測試電壓設定。例如一產品的工作電壓是115VAC的話，我們就以2x115+1000=1230Volt作為測試電壓。當然，測試電壓也會因絕緣層的等級之不同而有不同的設定。Q：DielectricVoltageWithstandTesting、HighPotentialTesting、HipotTesting有什么不同A：這三個名詞都是相同的意思，只是在測試產業(yè)中常交替使用。Q：絕緣阻抗(IR)測試是什么A：絕緣電阻測試和耐壓測試非常相似。把最高達1000V的DC電壓施加到需要測試的兩點。IR測試給出的通常是以兆歐為單位的電阻值，而不是耐壓測試得出的Pass/Fail表示。一般典型的是，測試電壓為500V直流，絕緣電阻(IR)的值不得低于幾兆歐。絕緣阻抗測試為非破壞試驗，且能偵測絕緣是否良好，在某些規(guī)范中，是先做絕緣阻抗測試再進行耐壓測試，而絕緣阻抗測試無法通過時，往往耐壓測試也無法通過。Q：接地阻抗(GroundBond)測試是什么A：接地連接測試，有人稱之為接地連續(xù)性(GroundContinuity)測試，測量在DUT的機架與接地柱之間的阻抗。接地連接測試確定，該產品要是壞了的話DUT的保護電路是否能夠勝任地處理故障電流。接地連接測試器將產生通過接地電路的，最大達到30A的DC電流或AC均方根值電流(CSA要求量測40A)，從而確定接地電路的阻抗，其一般在奧姆以下。Q：耐壓測試與絕緣電阻測試之間有什么不同呢A：IR測試是一種定性測試，它給出絕緣系統(tǒng)的相對質量的一個表示。通常用500V或1000V的DC電壓進行測試，結果用兆歐電阻來量測。耐壓測