耐壓測試的幾個(gè)方法

1、耐壓測試的幾個(gè)方法發(fā)布：2010-3-17 10:11 | 作者：sparky |來源：華人電氣網(wǎng)簡介：耐壓測試或高壓測試（HIPOT測試）是用來驗(yàn)證產(chǎn)品的品質(zhì)和電氣安全特性（如JSI、 CSA BSI、UL、IEC、TUV等等國際安全機(jī)構(gòu)所要求的標(biāo)準(zhǔn)）的一種100%勺生產(chǎn)線測試。 這類測試進(jìn)行的方式是讓電氣產(chǎn)品的輸入電源線承受高電壓一規(guī)定的時(shí)間，安全機(jī)構(gòu)對 每一產(chǎn)品類型規(guī)定高壓的量值。這項(xiàng)測試還規(guī)定在施加高電壓期間不許可發(fā)生電弧擊穿 （或稱崩潰）。在CSA UL和IEC標(biāo)準(zhǔn)中，幾乎各種電器安全標(biāo)準(zhǔn)都會要求對產(chǎn)品進(jìn)行耐壓測試。 這就可以看出耐壓測試是電器安全標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要組成部分。耐壓測試（D

2、ielectricVoltageWithstandTest）也就是俗稱的高壓測試（HighVoltageTest ），通過對設(shè)備施加一個(gè)高于其額定值的電壓并維持一定時(shí)間來判定設(shè)備的絕緣材料和空間距 離是否符合要求的測試。為什么要進(jìn)行耐壓測試？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(yùn)行中由于雷擊、操作、 故障或電氣設(shè)備的參數(shù)配合不當(dāng)?shù)仍颍鹣到y(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(yīng)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(shí)間很短，破壞性極大。但由于城鎮(zhèn)及

3、一般工業(yè)企業(yè)內(nèi)的3- 10k V與以下的架空線路，因受廠房或高大建筑物的屏蔽保護(hù)，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(nèi)，就不進(jìn)一步討論。另一類是因 為電力系統(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換或參數(shù)變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器， 系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相弧光接地等，稱為內(nèi)部過電壓。內(nèi)部過電壓是確定電力系統(tǒng)中各種電氣 設(shè)備正常絕緣水平的主要依據(jù)。也就是說，產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不但要考慮額定電壓 而且要考慮產(chǎn)品使用環(huán)境的內(nèi)部過電壓。耐壓測試就是檢測產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)是否能夠承受 電力系統(tǒng)的內(nèi)部過電壓。測試點(diǎn)和測試電壓值測試電壓直加點(diǎn)變直謝媒強(qiáng)度測試電壓1.帶電韶件與不可觸及

4、的帶荃本絕錄的北帶電導(dǎo)電估之伺按上述測試査茨-環(huán)可恥及的帶基京絕塚的韭帝電號電體與可鮭艮的導(dǎo)電體N閻不可馳廉的幣基本鮑壕的非帶電導(dǎo)電像與貼在夕卜部非導(dǎo)電傑表両上的金屬箔之間2SMk.加強(qiáng)絕據(jù)的帶電體與可觸艮的非帶電導(dǎo)電儒之間WOO加強(qiáng)耀耀的芾電體與躺在外部非導(dǎo)電悻表面上的金審箱z間如叩可粒鎖的菲帶電導(dǎo)電體（動呻在外部車導(dǎo)電體衰歯上的錄 箱 與樸殼入口處電鎗銭的金屬表層c或與電游繍直徑相等的 金砂諭緬Z5OQC 222 No. 1235. 1-93耐壓測試電壓直加點(diǎn)18試電壓Co帶吏壓器陸需具羸定屏超過0巧匹罵力的 帶電機(jī)黠具靈圭功率不遇過6 阻罵力 的帶電機(jī)瞪具和加缺器具1帶電部另和可觸艮的胡

5、分以及 在卽刷電賽板上靠近的不同極性 的線蹄一1000料兩倍靈是電壓1C002隔專型咸目無型察壓器 3 孜紅電壓 50 YCbJ次級電壓為51-125 V5001000耐壓測試直流耐壓測試和交流工頻耐壓測試的區(qū)別耐壓測試有兩種：一種是交流工頻耐壓測試，另一種是直流耐壓測試。由于絕緣材料 的特性決定了交流和直流電壓的擊穿機(jī)理不同。大多數(shù)絕緣材料和系統(tǒng)都包含了一系列 不同的介質(zhì)。當(dāng)對之施加交流試驗(yàn)電壓時(shí)，電壓將按材料的介電常數(shù)和尺寸等參數(shù)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(shí)際上，絕緣結(jié)構(gòu) 發(fā)生擊穿，往往是電擊穿，熱擊穿，放電等多種形式同時(shí)存在，很難截然分開。而交流

6、電壓比直流電壓增加了熱擊穿的可能性。所以，我們認(rèn)為交流耐壓測試比直流耐壓測試 更加嚴(yán)格。實(shí)際操作中，在進(jìn)行耐壓測試時(shí)，如果要使用直流做耐壓測試時(shí)，試驗(yàn)電壓 要求比交流工頻的試驗(yàn)電壓高。一般直流耐壓測試的試驗(yàn)電壓是通過把交流試驗(yàn)電壓的有效值乘以一個(gè)常數(shù)K。通過對比測試，我們有如下的結(jié)果：電線電纜產(chǎn)品， 常數(shù)K選用 3;航空工業(yè)，常數(shù)K選用至；CSA對民用產(chǎn)品一般使用。交流/ 直流電壓試驗(yàn)要點(diǎn) 試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在外殼的門關(guān)閉的情況下進(jìn)行。 當(dāng)電路電氣連接到外露導(dǎo)電部分上時(shí)，電壓試驗(yàn)無關(guān)緊要，可以省略。 為了在電氣傳動系統(tǒng)上形成一個(gè)用于電壓試驗(yàn)的連續(xù)電路，應(yīng)當(dāng)在必要處將端子以及 開關(guān)和半導(dǎo)體開關(guān)器件上的斷開

7、觸點(diǎn)等跨接起來。在試驗(yàn)之前，可能要斷開一個(gè)電路內(nèi) 部的半導(dǎo)體及其他易損部件和 / 或?qū)⑵溆|點(diǎn)跨接起來，以避免在試驗(yàn)過程中對其產(chǎn)生損 壞。構(gòu)成正在試驗(yàn)中絕緣的組成部分的單個(gè)部件，例如干擾抑制電容器，應(yīng)當(dāng)在試驗(yàn)之前 斷開或跨接。在這種情況下，建議使用符合要求的直流試驗(yàn)電壓。在電氣傳動系統(tǒng)由非導(dǎo)電可觸及表面全部或部分覆蓋的場合，應(yīng)當(dāng)使用導(dǎo)電薄膜纏繞 在這個(gè)表面上，以便將試驗(yàn)電壓施加在導(dǎo)電薄膜上。在這種情況下，電路與非導(dǎo)電可觸 及表面之間的絕緣試驗(yàn)可以作為一項(xiàng)抽樣試驗(yàn)代替出廠試驗(yàn)進(jìn)行。如果對與電氣傳動系統(tǒng)的絕緣系統(tǒng)有關(guān)的所有組件都進(jìn)行出廠試驗(yàn)、這項(xiàng)出廠試驗(yàn)?zāi)?夠說明最終裝配將不損害絕緣系統(tǒng)、而且對完全

8、裝配號的電氣傳動系統(tǒng)成功地進(jìn)行了型 式試驗(yàn)，則無需對裝配號的電氣傳動系統(tǒng)進(jìn)行出廠試驗(yàn)。在試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)包括符合要求的保護(hù)阻抗，或者在試驗(yàn)之前應(yīng)當(dāng)從連接處斷開采用保護(hù) 隔離的電路部分的連接。在后一種情況下，在電壓試驗(yàn)之后應(yīng)當(dāng)注意恢復(fù)這種連接，以 避免對絕緣的任何損壞。符合要求的保護(hù)屏蔽應(yīng)當(dāng)在電壓試驗(yàn)過程中保持與外露導(dǎo)電部 分連接。對于高壓產(chǎn)品而言，應(yīng)當(dāng)使用一個(gè)持續(xù)時(shí)間達(dá) 5s 的等變率施加電壓。如果需要或者要 求重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，則應(yīng)當(dāng)將電壓額定值降低到原始試驗(yàn)電壓的80%。交流/ 直流電壓試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間在進(jìn)行型式試驗(yàn)時(shí)電壓試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)至少為 5s，而在進(jìn)行出廠試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)至 少為1s。試驗(yàn)電壓可以

9、隨著等變電壓的增大和/或減小施加，但是，在進(jìn)行型式試驗(yàn)和出 廠試驗(yàn)時(shí)，滿標(biāo)電壓應(yīng)當(dāng)分別維持 5s 和 1s。交流/ 直流電壓試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間 如果在試驗(yàn)過程中沒有發(fā)生觸電擊穿，則試驗(yàn)成功通過。形式試驗(yàn)和工廠測試 形式測試是用來判斷產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合實(shí)際使用。通常是在溫升測試，潮態(tài) 測試，異常測試和其它的一些測試后立即進(jìn)行。一般是對產(chǎn)品施加試驗(yàn)電壓一分鐘。 工廠測試是檢測生產(chǎn)過程的生產(chǎn)缺陷，不是檢測絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。通常是產(chǎn)品 完成后準(zhǔn)備包裝前進(jìn)行的。產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)的缺陷通常會有如下的情況：鋒利的部件損傷 了電線絕緣層，連接線地間或初級次級間的電子元器件給短路了，電線的焊接點(diǎn)焊 的不好

10、或脫落了，爬電距離減少了，變壓器內(nèi)的絕緣損壞了等等。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)， 工廠測試還可以將試驗(yàn)電壓值提高 20，試驗(yàn)時(shí)間由 1 分鐘縮短到 1 秒鐘。耐壓測試和擊穿測試 標(biāo)準(zhǔn)中會指定測試時(shí)的具體電壓數(shù)值。經(jīng)過耐壓測試只能說明產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)能承受該 試驗(yàn)電壓，而不能說明產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)究竟能承受多高的電壓。如果在進(jìn)行絕緣材料的應(yīng)用研究和電器設(shè)備的設(shè)計(jì)，需要測定絕緣強(qiáng)度時(shí)，就需要進(jìn)行擊穿測試。擊穿測試就 是測試電介質(zhì)被擊穿時(shí)的電壓。當(dāng)電場強(qiáng)度超過某一極限時(shí)，通過介質(zhì)的電流與施加于 介質(zhì)的電壓關(guān)系就不符合歐姆定律，而是突然增加。如圖1所示。這時(shí)絕緣材料被破壞而失去了絕緣性能。對于一臺電氣產(chǎn)品，如果其絕

11、緣發(fā)生了擊穿，它就失去了運(yùn)行使用 功能。這結(jié)果與耐壓測試完全不同。耐壓測試是要通過測試來保證產(chǎn)品沒有缺陷，能安 全正常的工作。所以，耐壓測試的測試電壓是經(jīng)過實(shí)踐證明是安全、可靠、有效的，應(yīng) 該嚴(yán)格按其執(zhí)行。我們到工廠進(jìn)行工廠審查時(shí)，有些工廠為了顯示其產(chǎn)品的質(zhì)量好把耐 壓測試的電壓特別提高，有的甚至提高到所要求的兩倍。這樣做是有百害無一益的。因 為第一、這樣做有可能降低了產(chǎn)品的合格率。第二、雖然通過了測試，有可能損害了一 部分絕緣結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品的安全性降低。第三、有可能損壞一些元器件，使產(chǎn)品的質(zhì)量降 低，壽命減短。經(jīng)常有人提“多大的漏電流就認(rèn)為是耐壓擊穿了？”的問題。其實(shí)這個(gè)漏電流很難精確 確定。

12、因?yàn)楫?dāng)高壓施加到產(chǎn)品時(shí)，會在絕緣間產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的微小漏電流。由于每種產(chǎn) 品復(fù)雜程度和絕緣結(jié)構(gòu)都不同，這個(gè)漏電流會隨之變化。當(dāng)絕緣給擊穿時(shí)，這個(gè)漏電流 將迅速增加。如圖1所示。所以一般情況下，只要將此耐壓測試儀器的過電流繼電器動 作電流（即是漏電流）設(shè)定為比產(chǎn)品正常施加高壓時(shí)而產(chǎn)生的漏電流稍高就行了。請注 意，這里的漏電流與泄漏電流測試（LeakageCurrentTest ）中的泄漏電流在本質(zhì)上是 樣的，都是絕緣系統(tǒng)在電壓的作用下產(chǎn)生的極微小的電流。它們的不同之處在于耐壓測 試中的漏電流是在高壓的情況下產(chǎn)生的，而泄漏電流測試中的泄漏電流是在額定電壓下 產(chǎn)生的?？擅獬S耐壓測試的情況當(dāng)出現(xiàn)下列

13、情況時(shí)，工廠的耐壓測試可以考慮免除：l產(chǎn)品的電源輸入是其它產(chǎn)品次級輸出的低壓（ELV或超低電壓（SELV，例如電源或 變壓器等。l當(dāng)成品要使用另外的電源作為部件，而這個(gè)電源是CSA認(rèn)證的、具有完整的外殼和輸入 輸出連接器。由于此電源是 CSA認(rèn)證的，它已經(jīng)經(jīng)過耐壓測試了，所以可以考慮免除整 個(gè)產(chǎn)品的耐壓測試。但必須注意安裝電源前必須檢查它是否有損壞。l當(dāng)信號變壓器用在同一電壓的線路中， 而且不作為安全器件時(shí)，可考慮免除初級到鐵芯 間的耐壓測試。測試設(shè)備要求對600V以下的產(chǎn)品，美國和加拿大標(biāo)準(zhǔn)中通常會要求耐壓測試儀器的變壓器容量最少為 500VA輸出電流可以達(dá)到95mA帶電部分到地之間的電容值

14、不超過。儀器最少一年計(jì)量 校正一次。形式測試之前必須進(jìn)行儀器檢查，工廠測試必須定期檢查儀器，這樣做可以避免因儀器不正常而誤判或損壞產(chǎn)品。交流耐壓測試儀器一般包括高壓測試變壓器，調(diào)壓器，電壓測量系統(tǒng)以及控制和保護(hù)裝 置等。圖2是手動升壓試驗(yàn)裝置線路圖，供參考。圖Z手幼升毎試處輕覽戰(zhàn)踣圖耐壓測試測試方法下面介紹典型的耐壓測試方法：1. 檢查確認(rèn)耐壓測試儀的主電源開關(guān)是處于“關(guān)”的位置2. 除非儀器的特殊設(shè)計(jì)以外，所有的不帶電金屬部分必須可靠接地3. 把受測設(shè)備的所有電源輸入端的電線或端子連接起來4. 合上受測設(shè)備的所有電源開關(guān)，繼電器等5. 把耐壓測試儀的測試電壓調(diào)為零6. 把耐壓測試儀的高電壓輸出線（通常為紅色）連接到受測設(shè)備的電源輸入端7. 把耐壓測試儀的回路接地線（通常為黑色）連接到受測設(shè)備的可觸及不帶電金屬部分8. 把耐壓測試儀的主電源開關(guān)閉合，緩慢升高儀器的次級電壓到要求值。一般升壓速度 不超過 500V/sec 的速度9. 在指定的時(shí)間內(nèi)維持這個(gè)測試電壓10. 把測試電壓緩慢降下來11. 把耐壓測試儀的主電源開關(guān)斷開。先斷開耐壓測試儀的高電壓輸出線，再斷開耐壓測 試儀的