ul認(rèn)證耐壓測試

1、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)的一個重要組成部分。耐壓測 試(Dielectric Voltage Withstand Test )也就是俗稱的高壓測試(High Voltage Test),通過對設(shè)備施加一個高于其額定值的電壓并維持一定時間 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。本文介紹的美國和加拿大標(biāo)準(zhǔn)的耐壓測試特點，詳細(xì)地敘述了耐壓測試步驟及其指標(biāo)和方法， 以幫助中國企業(yè)制造出真正符合北美市場標(biāo)準(zhǔn)的電器設(shè)備。為什么要進行耐壓測試？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)在運行中由于雷

2、擊、 操作、故障或電氣設(shè)備的參數(shù)配合不當(dāng)?shù)仍?，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(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)時間很短，破壞性 極大。但由于城鎮(zhèn)及一般工業(yè)企業(yè)內(nèi)的 310kV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(nèi)，就不進一步討論。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

3、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。測試點和測試電壓值測試點和測試電壓值依據(jù)具體產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來確定美國和加拿大除了其本身的北美體系的標(biāo)準(zhǔn)以外還有以IEC為基礎(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)。這里就用 a Motor-Operated Appliances (Household and Commercial) ”CAN/CSA-C22.2 No.68-92 和 “ Portable Electrical Motor -Operated

4、and Heating Appliances: General Requirements ” C22.2 NO. 1335.1 -93 的標(biāo) 準(zhǔn)來介紹美國和加拿大標(biāo)準(zhǔn)的耐壓測試的特點。 ?CAN/CSAC22.2 No.68-92要求：產(chǎn)品的帶電部分與可能接地的非帶電導(dǎo)電體間須施加適當(dāng)頻率的交流 電壓達1分鐘。具體測試電壓如下：a?額定電壓為31250 V的設(shè)備，測試電壓為1000 V。b?額定電壓為251600 V的設(shè)備，測試電壓為1000 V +兩倍額定電壓。c?額定電壓為31250 V,無接地而且可被人體觸及的設(shè)備，測試電壓為 2500 V。d?對于30伏或以下的低電壓電路，測試電壓為

5、500 V。 ?雙重絕緣的產(chǎn)品序號測試電壓施加點交流絕緣強度測試電壓(V)1.? ?帶電部件與不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體之間按上述測試要求。2.? ?不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體與可觸及的導(dǎo)電體之間25003.?不可觸及的帶基本絕緣的非帶電導(dǎo)電體2500? ?與貼在外部非導(dǎo)電體表面上的金屬箔之間4.? ?加強絕緣的帶電體與可觸及的非帶電導(dǎo)電體之間40005.? ?加強絕緣的帶電體與貼在外部非導(dǎo)電體表面上的金屬箔之間40006.? ?可觸及的非帶電導(dǎo)電體（或貼在外部非 導(dǎo)電體表面上的金屬箔）與外殼入口處 電源線的金屬裹層（或與電源線直徑相 等的金屬插桿）之間2500C 222 No

6、. 1335.1-93測試電壓（V）電壓施加點帶變壓器的器具額定功率超過0.5 匹馬力的帶電機器 具額定功率不超過0.5匹馬力的帶電機器具和加熱器具1帶電部分和口觸及 的部分以及在印刷電 路板上靠近的不同極 性的線路1000 V+兩倍額定電壓10002隔離型或自耦型變壓器（a）?次級電壓 505001000V(b)?次級電壓為51-125 V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)對之施加交流試驗電壓時，電壓將按材 料的介電常數(shù)和尺寸

7、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(rèn)為交流耐壓測試比直流耐壓測試更加嚴(yán)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(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1.6至1.7; CSA寸民 用產(chǎn)品一般使用1.414。形式試驗和工廠測試形式測試是用來判

8、斷產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合實際使用。通常是在溫開測試，潮態(tài)測試，異常測試和其它的一些測試后立即進行。一般是對產(chǎn)品施 加試驗電壓一分鐘。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)計是否合理。通常是產(chǎn)品完成后準(zhǔn)備包裝前進行的。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，電線的焊接點焊的不好或脫落了，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電壓 值提高20%,試驗時間由1分鐘縮短到1秒鐘。耐壓測試和擊穿測試標(biāo)準(zhǔn)中會指定測試時的具體電壓數(shù)值。 經(jīng)過耐壓測試只能說明產(chǎn)品的絕

9、緣結(jié) 構(gòu)能承受該試驗電壓，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。 如果在進行絕緣材料的應(yīng)用研究和電器設(shè)備的設(shè)計，需要測定絕緣強度時， 就需要進行擊穿測試。擊穿測試就是測試電介質(zhì)被擊穿時的電壓。當(dāng)電場強 度超過某一極限時，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，如果其絕緣發(fā)生了擊穿，它就失去了運行使用功能。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。我們到工廠進行工廠

10、審查時，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。其實這個漏電流很難精確確定。因為當(dāng)高壓施加到產(chǎn)品時，會在絕緣間產(chǎn)生一個穩(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，這個漏電流會隨之變化。當(dāng)絕緣給擊穿時，這個漏電流將迅速增加。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

11、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（Leakage Current Test）中的泄漏電流在本質(zhì)上是一樣的， 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。可免除工廠耐壓測試的情況當(dāng)出現(xiàn)下列情況時，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，而這個電源是CSAA證的、具有完整的外殼和輸入輸

12、出連接器。由于此電源是CSAA證的，它已經(jīng)經(jīng)過耐壓測試了，所以可以考慮免除整個產(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，可考慮 免除初級到鐵芯間的耐壓測試。測試設(shè)備要求對600 V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500 VA,輸出電流可以達到95 mA帶電部分到地之間的電容 值不超過0.1 mE儀器最少一年計量校正一次。形式測試之前必須進行儀器檢查，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

13、統(tǒng)以及控制和保護裝置等。圖2是手動升壓試驗裝置線路圖，供參考。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500 V/sec的速度9 .?在指定的時間內(nèi)維持這個測試電壓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回路接地線F列情況表示受測設(shè)備通不過測試： ?當(dāng)出現(xiàn)測試電壓不