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中國(guó)已經(jīng)成為世界zui大的家用電器和電子成品生產(chǎn)基地,其出口數(shù)量不斷增加,同時(shí)為了消費(fèi)者的產(chǎn)品使用安全、配合世界性相關(guān)法律法規(guī),廠商不斷提高產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外,廠商也相當(dāng)重視產(chǎn)品在出廠前的安全檢查。其中,產(chǎn)品電氣性能的安全,或者說(shuō)防電擊安全就是其中非常重要的一個(gè)檢查項(xiàng)目。
為了了解產(chǎn)品絕緣性能的好壞,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、及絕緣材質(zhì)等因素,這些都有相應(yīng)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。通常生產(chǎn)廠家會(huì)利用不同的方式來(lái)檢查或檢測(cè)。但是對(duì)電氣產(chǎn)品而言,有一種測(cè)試是必須進(jìn)行的,那就是-電氣強(qiáng)度測(cè)試(Dielectric Withstand Test),有時(shí)簡(jiǎn)稱為Hipot Test或者耐壓測(cè)試、高壓測(cè)試、抗電強(qiáng)度測(cè)試等等。一般產(chǎn)品的絕緣性能好壞;可以通過(guò)電氣強(qiáng)度的測(cè)試而反映出來(lái)。
現(xiàn)在市面上的耐壓測(cè)試儀種類品牌繁多,對(duì)于生產(chǎn)廠家而言,如何節(jié)省成本投入及自身需求來(lái)選購(gòu)實(shí)用的耐壓測(cè)試儀也變得越來(lái)越重要。
一、耐壓測(cè)試類型(交流或直流)
生產(chǎn)線進(jìn)行的耐壓測(cè)試,即所謂例行性測(cè)試(Routine Test),根據(jù)不同的產(chǎn)品,有交流耐壓測(cè)試和直流耐壓測(cè)試。顯而易見,交流耐壓測(cè)試必須考慮耐壓測(cè)試的頻率是否和被測(cè)物的工作頻率一致;因此,可以靈活選擇測(cè)試電壓的類型,同時(shí)對(duì)于交流電壓頻率的靈活選擇,是耐壓測(cè)試儀的基本功能。
二、測(cè)試電壓范圍
一般交流耐壓測(cè)試儀測(cè)試電壓的輸出范圍有3KV、5KV、10KV、20KV,甚至更高,而直流耐壓測(cè)試儀輸出電壓有5KV、6KV甚至高于12KV以上。使用者如何選擇適合自己使用的電壓范圍;根據(jù)產(chǎn)品的類別不同,在產(chǎn)品的測(cè)試電壓都有相對(duì)應(yīng)的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。如 IEC60335-1:2001(GB4706.1)中在操作溫度下的耐壓測(cè)試都有給耐壓的測(cè)試值,在IEC60950-1:2001(GB4943)中也指出了不同類型絕緣的試驗(yàn)電壓。
根據(jù)產(chǎn)品類型及所對(duì)應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)電壓也是有所不同,對(duì)于一般的生產(chǎn)廠家選擇交流5KV和直流6KV的耐壓測(cè)試儀基本上就可以滿足需求,但對(duì)于某些特殊的檢測(cè)機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)廠家的測(cè)試,為了因應(yīng)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求,則可能需要選擇使用到10KV和20KV的交流或直流的產(chǎn)品。因此,可以任意調(diào)節(jié)輸出電壓,也是耐壓測(cè)試儀的基本要求。
三、測(cè)試時(shí)間
根據(jù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,一般耐壓測(cè)試的時(shí)間均要求60sec,在安規(guī)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和工廠實(shí)驗(yàn)室這是必須嚴(yán)格執(zhí)行的,可是這樣的測(cè)試時(shí)間在生產(chǎn)線幾乎是不太可能施行,因?yàn)楫a(chǎn)線主要重視是生產(chǎn)速度及生產(chǎn)效率,所以長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試無(wú)法滿足實(shí)際需求??上驳氖牵壳昂芏鄼C(jī)構(gòu)都允許采用縮短測(cè)試時(shí)間,提高測(cè)試電壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,有些新的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)也明確提出了測(cè)試的時(shí)間,如IEC60335-1的附錄A中,IEC60950-1等標(biāo)準(zhǔn)中,就有提到例行性測(cè)試(Routine Test)時(shí)間為1sec。因此,測(cè)試時(shí)間的設(shè)定,也是耐壓測(cè)試儀必須具有的功能。
四、電壓緩升功能
很多的安全規(guī)范中,如IEC60950-1中,對(duì)于測(cè)試電壓的輸出特性,有如此描述:「加到被測(cè)絕緣上的測(cè)試電壓應(yīng)從零逐漸升高到規(guī)定的電壓值……」;IEC60335-1中的描述:「試驗(yàn)初始,施加的電壓不超過(guò)規(guī)定電壓值的一半,然后逐漸地升高到滿值」。其它的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)也有類似的要求,即電壓不能突然加到被測(cè)物上面,要有一個(gè)緩升的過(guò)程,雖然標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有具體量化這個(gè)緩升的具體時(shí)間要求,但是其目的是避免突然的高電壓可能引起被測(cè)物的絕緣性能受到破壞。
我們知道,耐壓測(cè)試正常不應(yīng)該是一種破壞性試驗(yàn),而是檢查產(chǎn)品瑕疵的一種手段。因此,耐壓測(cè)試儀必須具有緩升的功能,當(dāng)然,在緩升過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)異常,儀器應(yīng)該可以立即停止輸出,這樣測(cè)試組合使得該功能可以發(fā)揮的更加。
五、測(cè)試電流的選擇
從上面的幾點(diǎn)要求可以發(fā)現(xiàn),其實(shí)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于耐壓測(cè)試儀的要求基本都給了比較明確的要求。但是,選擇耐壓測(cè)試儀的另一個(gè)考慮因素就是漏電流測(cè)量范圍。在試驗(yàn)前,需對(duì)試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)時(shí)間和判定電流(漏電流上限值)進(jìn)行設(shè)定。目前市面上的耐壓測(cè)試儀,以交流電流為例,可量測(cè)zui大漏電流大致有從3mA~100mA的多種類型,當(dāng)然,漏電流可量測(cè)的范圍越高,相對(duì)的價(jià)格也越高,當(dāng)然,這里我們暫且將電流量測(cè)精度、分辨力都在同一水平位準(zhǔn)考慮!那么,如何選擇符合自己的儀器,在此,我們也從標(biāo)準(zhǔn)中來(lái)找尋一些答案。
從以下的一些標(biāo)準(zhǔn)我們可以看到,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于耐壓測(cè)試,是如何判定的
標(biāo)準(zhǔn)名稱 | 標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)擊穿發(fā)生判定的表述 |
IEC60065:2001(GB8898) 《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》 | 10.3.2……在抗電強(qiáng)度試驗(yàn)期間,沒(méi)有出現(xiàn)飛弧或者擊穿, 則認(rèn)為該設(shè)備符合要求。 |
IEC60335-1:2001(GB4706.1) 《家用和類似用途電器的安全*部分:通用要求》 | 13.3在試驗(yàn)期間,不應(yīng)出現(xiàn)擊穿。 |
IEC60950-1:2001(GB4943) 《信息技術(shù)設(shè)備的安全》 | 5.2.1試驗(yàn)期間,絕緣不應(yīng)擊穿。 |
IEC60598-1:1999(GB7000.1) 《燈具的一般安全要求與試驗(yàn)》 | 10.2.2……試驗(yàn)期間,不得發(fā)生閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。 |
表一 |
從表一可以看出,其實(shí)在這些標(biāo)準(zhǔn)中,并沒(méi)有非常明確的給出一個(gè)量化的數(shù)據(jù)來(lái)判定絕緣是否失效,換句話說(shuō),就是沒(méi)有告訴你,多少電流產(chǎn)品是合格或者不合格的。當(dāng)然,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于判定電流的zui大限值以及耐壓測(cè)試儀的容量要求是有相關(guān)規(guī)定;判定電流的zui大限值就是使(耐壓測(cè)試儀中的)過(guò)載保護(hù)器動(dòng)作來(lái)表示擊穿發(fā)生的電流,又稱跳閘電流。在不同標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于這個(gè)限值的表述如下表二
標(biāo)準(zhǔn)名稱 | zui大判定電流(跳閘電流) | 短路電流 |
IEC60065:2001(GB8898) 《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》 | 10.3.2……當(dāng)輸出電流小于100mA 時(shí),過(guò)流裝置不應(yīng)斷開。 | 試驗(yàn)電壓應(yīng)由電源提供,該電源的設(shè)計(jì)應(yīng)保證當(dāng)試驗(yàn)電壓調(diào)節(jié)到相應(yīng)的等級(jí)后短路輸出端子時(shí),輸出電流應(yīng)至少為200mA。 |
IEC60335-1:2001(GB4706.1) 《家用和類似用途電器的安全*部分:通用要求》 | 13.3: 跳閘電流 Ir | 短路電流 Is |
<4000時(shí) Ir=100mA | 200mA | |
≧4000和<10000 Ir=40mA | 80mA | |
≧10000和≦20000 Ir=20mA | 40mA | |
IEC60950-1:2001(GB4943) 《信息技術(shù)設(shè)備的安全》 | 沒(méi)有明確說(shuō)明 | 沒(méi)有明確說(shuō)明 |
IEC60598-1:1999(GB7000.1-2002) 《燈具的一般安全要求與試驗(yàn)》 | 10.2.2……當(dāng)輸出電流小于100mA 時(shí),過(guò)電流繼電器不應(yīng)該斷開。 | 試驗(yàn)用的高壓變壓器,當(dāng)輸出電壓調(diào)節(jié)到相應(yīng)的試驗(yàn)電壓,輸出短路時(shí),其輸出電流至少為200mA |
表二 |
如何設(shè)定正確的漏電流判定值
從以上這些安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求,會(huì)讓很多生產(chǎn)廠商產(chǎn)生疑惑,實(shí)際設(shè)定的漏電流量應(yīng)該選擇多大 ?在第五期華儀電子報(bào)中明確提到耐壓測(cè)試儀的容量需有500VA的要求,如果測(cè)試電壓有5KV,那么漏電流必須有100mA,現(xiàn)在看來(lái),甚至需要到800VA到1000VA的容量要求了。但是對(duì)于一般的使用廠家是否有這個(gè)需要呢?因?yàn)槲覀冎廊萘吭酱笏度氲脑O(shè)備成本越高,同時(shí)對(duì)操作人員也有很大的危險(xiǎn)性。儀器的選擇必須充分考慮標(biāo)準(zhǔn)要求與儀表量程之間相匹配的關(guān)系。
很多的生產(chǎn)廠家其實(shí)在生產(chǎn)線測(cè)試過(guò)程中,漏電流的上限一般采用的是幾種典型的判定電流值:如5mA、8mA、10mA、20mA、30mA 到100mA。而且經(jīng)驗(yàn)告訴我們,實(shí)際的量測(cè)值和這些限值的要求其實(shí)也是 相差甚遠(yuǎn),但是建議在選擇合適的耐壓測(cè)試儀,還是要以該產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證是比較理想。
正確選擇耐壓測(cè)試儀器
一般選擇耐壓測(cè)試儀時(shí),可能發(fā)生對(duì)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)及理解上的錯(cuò)誤,以一般安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求跳閘電流為100mA,且短路電流需達(dá)到200mA的規(guī)定,若就直接解釋成須要所謂200mA的耐壓測(cè)試器,那是嚴(yán)重的錯(cuò)誤。我們知道,當(dāng)輸出耐壓5KV時(shí);若輸出電流為100mA那此耐壓測(cè)試儀就有500VA(5KV X 100mA)的輸出容量,當(dāng)電流輸出為200mA那就需要增加一倍的的輸出容量到1000VA,這樣的錯(cuò)誤解釋,就會(huì)造成在添購(gòu)設(shè)備上成本的負(fù)擔(dān),如果預(yù)算有限;原先可以購(gòu)買2臺(tái)的儀器,因?yàn)榻忉尩腻e(cuò)誤變成僅能購(gòu)買一臺(tái)。因此,從以上的說(shuō)明可以發(fā)現(xiàn),其實(shí)生產(chǎn)廠家選擇耐壓測(cè)試儀,對(duì)于是否選擇大容量且寬量程的儀器,*取決于其產(chǎn)品的特性及標(biāo)準(zhǔn)的要求,若一昧選擇寬量程的儀器設(shè)備,將是非常大的浪費(fèi),基本原則就是夠用就好才是zui符合經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)論
當(dāng)然,由于生產(chǎn)線測(cè)試情況復(fù)雜,測(cè)試的結(jié)果受到人為、環(huán)境等因素的影響很大,將直接影響測(cè)試結(jié)果,這些因素對(duì)產(chǎn)品的不良率有直接的影響。選擇一臺(tái)好的耐壓測(cè)試儀,把握上述的幾個(gè)重點(diǎn),相信一定可以選購(gòu)一臺(tái)適合您公司產(chǎn)品的耐壓測(cè)試儀。
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