安規(guī)測(cè)試技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)
安規(guī)測(cè)試儀用于高電壓元、器件的耐壓測(cè)量試驗(yàn)(用交、直流耐壓儀),如硅堆等。主要是用來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品是否漏電、是否接地良好、會(huì)不會(huì)傷害人身安全的,主要檢測(cè)項(xiàng)目有電壓、泄漏電流、絕緣電阻和接地電阻。
安規(guī)測(cè)試儀注意事項(xiàng):
注意的是直流高壓輸出是負(fù)電壓,而地為正極。測(cè)試電容時(shí),在電容器兩端加上電壓時(shí)有一充電過(guò)程,此時(shí)在測(cè)試電路中有一充電電流,當(dāng)該電流大于所設(shè)定的漏電電流值時(shí),耐壓測(cè)試儀就會(huì)報(bào)警,使測(cè)試中斷,無(wú)法進(jìn)行。因此,安規(guī)測(cè)試儀在測(cè)試時(shí),應(yīng)緩慢增加電壓,充電電流小于所設(shè)定的漏電電流值,直到規(guī)定測(cè)試電壓,進(jìn)行測(cè)試。而不能采用固定電壓,復(fù)位—啟動(dòng)方式進(jìn)行測(cè)試.在交流回路中相當(dāng)于直流回路中的電阻,因此,安規(guī)測(cè)試儀在交流回路中就產(chǎn)生一個(gè)電流,當(dāng)該電流大于所設(shè)定的漏電流值時(shí),耐壓測(cè)試儀就會(huì)報(bào)警,使得測(cè)試中斷,無(wú)法進(jìn)行。因此,在測(cè)試前,應(yīng)先計(jì)算好電容器的容抗(Xc),再算出在測(cè)試電壓下的回路電流值,然后調(diào)節(jié)耐壓測(cè)試儀漏電流預(yù)置值,使其略大于回路電流值,再進(jìn)行測(cè)試。J)測(cè)試電纜等分布電容大的元件(設(shè)備)要等同于電容器測(cè)試。
測(cè)試項(xiàng)目
1、高壓測(cè)試: Dielectric Voltage withstand test高壓測(cè)試為一種安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)所要求的必測(cè)項(xiàng)目,產(chǎn)品須于出廠前座百分比的測(cè)試,它對(duì)產(chǎn)品而言,為品質(zhì)的保證及電氣安全性的指標(biāo),其測(cè)試方式是將一高于正常工作電壓的異常電壓加在產(chǎn)品上測(cè)試,并且這個(gè)電壓須持續(xù)一段時(shí)間,zui后判定只要無(wú)絕緣崩潰情形,即可算是通過(guò)此測(cè)試
2、絕緣阻抗測(cè)試 Insulation resistance test絕緣阻抗于相關(guān)的兩點(diǎn)施加直流電壓,zui高可達(dá)1000伏特,通常使用單位為歐姆,可判定良品及不良品
3、接地阻抗測(cè)試 Ground bond test接地阻抗測(cè)試為測(cè)試產(chǎn)品的接地點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品的外殼或者金屬部分,施加一個(gè)恒流電源來(lái)測(cè)試兩點(diǎn)間的阻抗大小,一般產(chǎn)品規(guī)定測(cè)試25安培,阻抗不得大于0.1歐姆,而CSA則要求量測(cè)40安培檢測(cè),可檢測(cè)出接地點(diǎn)螺絲未鎖緊,接地線徑太小,接地線路斷路等問(wèn)題
4、泄漏電流測(cè)試 Touch current test是指當(dāng)設(shè)備供應(yīng)電流時(shí),流經(jīng)設(shè)備金屬可接觸部分經(jīng)人體至接地部分或可接觸部分的電流。
5、輸入測(cè)試: 安規(guī)輸入測(cè)試目的是考察產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)考慮輸入是否滿足產(chǎn)品在正常工作時(shí),輸入電路是否能夠承受產(chǎn)品工作時(shí)需要的電流。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)里面規(guī)定是:zui大功耗的輸入電流不能大于產(chǎn)品標(biāo)稱值的110%。這個(gè)標(biāo)稱值也是告訴用戶該產(chǎn)品安全工作需要的zui小電流,讓用戶在使用這個(gè)設(shè)備前要準(zhǔn)備這樣的電氣環(huán)境。
6、安全標(biāo)識(shí)的穩(wěn)定性測(cè)試: 對(duì)用戶使用安全的警告標(biāo)識(shí),必須是穩(wěn)定可靠的,不能因?yàn)槭褂靡欢螘r(shí)間后,變得模糊不清,而導(dǎo)致用戶錯(cuò)誤使用,而導(dǎo)致危險(xiǎn),或直接導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。所以需要測(cè)試這個(gè)穩(wěn)定性。在安全標(biāo)準(zhǔn)里面規(guī)定是:用水測(cè)試15S,然后用汽油測(cè)試15S,標(biāo)識(shí)不能模糊不清。
7、電容放電測(cè)試: 對(duì)一個(gè)電源線可以插拔的設(shè)備,其電源線經(jīng)常會(huì)被拔出插座,拔出插座的電源插頭,經(jīng)常是被人玩,或任意放置。這樣導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題,被拔出的電源插頭時(shí)帶電的,而這個(gè)電隨時(shí)間而消失,如果這個(gè)時(shí)間太長(zhǎng),那么將會(huì)對(duì)玩插頭的人造成電擊,對(duì)任意放置的電源插頭會(huì)損壞其它設(shè)備或設(shè)備自己。因此各個(gè)整機(jī)安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這個(gè)時(shí)間作出嚴(yán)格的規(guī)定。我們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品要考慮這個(gè)時(shí)間,產(chǎn)品作安全認(rèn)證需要測(cè)量這個(gè)時(shí)間?! ?br />8、電路穩(wěn)定測(cè)試: SELV電路 SELV電路,就是安全地電壓電路,這個(gè)電路對(duì)使喲個(gè)人員就是安全的,例如手機(jī)充電器的直流輸出端,到手機(jī),它們是安全的,可以任意觸摸不會(huì)有危險(xiǎn)。
注:SELV電路在不同的標(biāo)準(zhǔn)里面有不同解釋,例如在IEC60364里面解釋與IEC60950-1是不同的,因此關(guān)于SELV需要注意在哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下面,其危險(xiǎn)也是不同的。
SELV電路需要滿足特殊的要求,才能是SELV電路,這些要求是,在單一故障是,仍然是滿足SELV電路要求的。因此對(duì)每一個(gè)SELV電路都需要做單一故障下的測(cè)試,證明是SELV電路是穩(wěn)定的。測(cè)試時(shí)是將單一故障逐一引入,監(jiān)視SELV電路。
9、限功率源電路 由于限功率源電路輸出的功率很小,在已經(jīng)知道的經(jīng)驗(yàn)中,它們不會(huì)導(dǎo)致著火危險(xiǎn),因此在安全標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)這類電路的外殼作了專門(mén)降低要求規(guī)定,它們阻燃等級(jí)是UL94V-2。因此有這類電路都需要測(cè)量,證明它們是限功率源電路。
10、限流源電路 搞過(guò)電工的人知道,AC220V電路經(jīng)過(guò)一定的電阻之后,對(duì)人就沒(méi)有危險(xiǎn)了。那么究竟是多大的電阻,和電阻有什么樣的要求??赡艽蠹揖筒恢懒恕T诎踩珮?biāo)準(zhǔn)里面就有這個(gè)規(guī)定,這個(gè)規(guī)定就是限流源電路。限流源電流,要求在電路正常和單一故障下,流出的電流是在安全限值以下的,對(duì)人不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)小于0.25mA。對(duì)于隔離一次和二次電路的電阻是要求滿足專門(mén)標(biāo)準(zhǔn)的耐沖擊電阻。
11、接地連續(xù)測(cè)試: 搞過(guò)電氣安裝的人知道,有些設(shè)備必須接地,否則將在其可以觸摸的表面有危險(xiǎn)電壓。這些危險(xiǎn)電壓必須通過(guò)接地釋放。安規(guī)測(cè)試規(guī)定需要使用多大的電流,多久時(shí)間,測(cè)量的電阻必須小于0.1歐姆,或電壓降小于2.5V(有條件使用這個(gè)值)。
12、潮濕測(cè)試 : 潮濕測(cè)試沒(méi),是模擬設(shè)備在環(huán)緊下,設(shè)備的安全性能。設(shè)備在制造出后,是在任何濕度下都能安全運(yùn)行的,不能因?yàn)槭怯昙?,濕度大而告訴用戶設(shè)備不能使用。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮設(shè)備在可以預(yù)見(jiàn)的濕度下滿足安全要求,因此濕度測(cè)試是必須的。測(cè)試要求根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同,有少量的差異?! ?br />13、扭力測(cè)試 : 扭力測(cè)試是設(shè)備外部導(dǎo)線在使用中,經(jīng)常受到外力作用彎曲變形。這個(gè)測(cè)試就是測(cè)試導(dǎo)線能夠承受的彎曲次數(shù),在產(chǎn)品生命周期內(nèi)不會(huì)因?yàn)橥饬ψ饔冒l(fā)生斷裂,AC220V電線外露等危險(xiǎn)。
14、穩(wěn)定性測(cè)試: 設(shè)備在正常使用中,常常會(huì)有不同的外力作用,比如:比較高的設(shè)備人會(huì)靠住它,或有人在維護(hù)時(shí)攀爬它;比較矮的設(shè)備,外形如同凳子式的,有人可能會(huì)站在上面等。由于設(shè)備受到這些外力作用,設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮周全會(huì)導(dǎo)致設(shè)備倒塌,翻轉(zhuǎn)等危險(xiǎn)。因此設(shè)備設(shè)計(jì)完成后需要做這些測(cè)試。檢查它們滿足安全要求。
15、外殼受力測(cè)試: 設(shè)備在使用過(guò)程中,會(huì)受到各種外力作用,這些外力可能會(huì)使設(shè)備外殼變形,這些變形可能導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的危險(xiǎn),或指標(biāo)不能滿足要求。因此在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)必須考慮這些影響,安全認(rèn)證時(shí)必須測(cè)試這些指標(biāo)?! ?br />16、跌落測(cè)試: 小的設(shè)備或臺(tái)式設(shè)備,在正常使用中,可能會(huì)從手中或工作臺(tái)跌落到地面。這些跌落可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部安全指標(biāo)不能達(dá)到要求。因此在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)必須考慮這種影響,在安全認(rèn)證時(shí)需要測(cè)試這些指標(biāo)。要求是設(shè)備跌落后,功能可以損失,但是不能對(duì)使用人員造成危險(xiǎn)。
17、應(yīng)力釋放測(cè)試: 設(shè)備內(nèi)部如果有危險(xiǎn)電路等,設(shè)備在正常使用中,如果外殼發(fā)生變形,導(dǎo)致危險(xiǎn)外露,這樣是不允許的。此在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)必須考慮這些影響,安全認(rèn)證時(shí)必須測(cè)試這些指標(biāo)。
18、電池充放電測(cè)試: 如果設(shè)備內(nèi)部有可充電電池,則需要做充放電測(cè)試,和單一故障下的充電測(cè)試和過(guò)充電測(cè)試。這是因?yàn)樵O(shè)備在正常使用中,充電和放電,以及設(shè)備有故障,但是主要功能還沒(méi)有損失,使用人員不會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障的,這種情況下,沖放電要求是安全的,不能因此而發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)?! ?br />19、設(shè)備升溫測(cè)試:(正常工作下內(nèi)部和外部表面的溫度)
安全測(cè)試中,溫升測(cè)試zui為重要,雖然測(cè)試使用設(shè)備儀器與人工氣候環(huán)境測(cè)試相同,但試考察項(xiàng)目和測(cè)試器件和目的有很大區(qū)別。人工氣候環(huán)境主要考察設(shè)備的適應(yīng)性和可靠性。而安規(guī)考察的是設(shè)備是否可以安全地工作。這里舉一例來(lái)說(shuō)明它們區(qū)別:安規(guī)測(cè)試主要測(cè)試安規(guī)器件的溫度,比如絕緣材料在正常情況下工作溫度,這個(gè)溫度在zui高的設(shè)備允許工作溫度下,要小于絕緣材料的zui大允許溫度。如在25℃環(huán)境下測(cè)試絕緣材料溫度是100℃,而絕緣材料只能在130℃以下安全運(yùn)行,這是定義設(shè)備允許的zui高工作溫度很關(guān)鍵,如果設(shè)備是50℃的環(huán)境溫度,那么絕緣材料換算到50℃的環(huán)境溫度測(cè)試溫度應(yīng)該是125℃,滿足小于130℃要求,測(cè)試通過(guò)。如果設(shè)備時(shí)60℃環(huán)境溫度,那么換算到60℃的環(huán)境溫度測(cè)試溫度應(yīng)該是135℃,大于130℃要求,測(cè)試不通過(guò)。同樣其它的安規(guī)器件也需要測(cè)試工作溫度。以判斷是否滿足要求。
20、球壓測(cè)試: 作為支撐帶危險(xiǎn)電壓的絕緣材料或塑料件,需要做球壓測(cè)試,以保證在危險(xiǎn)電壓部件在高溫工作時(shí),塑料件有足夠的支撐強(qiáng)度。測(cè)試溫度是zui高溫度加上15℃,但是不小于125℃。球壓時(shí)間是在要求溫度下保持1H。
21、接觸電流測(cè)試: 接觸電流,就是常說(shuō)的漏電流。這個(gè)電流嚴(yán)格控制,各個(gè)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格規(guī)定,因此在設(shè)計(jì)要嚴(yán)格控制這個(gè)電流,在產(chǎn)品認(rèn)證時(shí)要測(cè)試這個(gè)電流?! ?br />22、耐壓測(cè)試: 耐壓測(cè)試,也有叫耐電壓測(cè)試或高壓測(cè)試。主要用于考察設(shè)備絕緣的耐受能力,設(shè)計(jì)的絕緣是否滿足設(shè)計(jì)要求。各種不同的絕緣,其測(cè)試電壓不同。耐壓測(cè)試都是在潮濕處理后進(jìn)行測(cè)試,以便考察設(shè)備在潮濕時(shí)的耐受能力?! ?br />23、異常測(cè)試: 異常測(cè)試分為單一故障測(cè)試,和錯(cuò)誤使用測(cè)試,和常見(jiàn)的異常使用測(cè)試。
單一故障測(cè)試,指設(shè)備在一個(gè)故障狀態(tài)下,設(shè)備要求是安全的。
錯(cuò)誤使用,指設(shè)備有調(diào)節(jié)裝置,或其它裝置,在位置或狀態(tài)不對(duì)的情況下測(cè)試,要求設(shè)備是安全的,這是允許設(shè)備功能損失。
常見(jiàn)異常使用測(cè)試:指設(shè)備可能由于人們喜歡美而額外加上的一些裝飾部件,而這些裝飾對(duì)設(shè)備的散熱等是極為不利的測(cè)試。比如在電視機(jī)上蓋一個(gè)防塵罩,在使用電視機(jī)時(shí)又忘記拿下來(lái)。手機(jī)裝在一個(gè)手機(jī)袋中等。
24安規(guī)設(shè)計(jì) 安規(guī)設(shè)計(jì)是在設(shè)備產(chǎn)品中,要滿足產(chǎn)品的安全要求設(shè)計(jì)。具體各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求有所不同,但是目的都是保護(hù)使用人員的安全。
安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
CB CE GS UL TUV
UL檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):
UL60950:ITE類產(chǎn)品
UL60065(UL6500,UL1492):AV類產(chǎn)品
UL1310:線性電源類產(chǎn)品
UL982:馬達(dá)類家用食物處理器
UL2089:車載充電器
UL1004:電動(dòng)馬達(dá)
CSA檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn): C22.2 2/No.74/No.223/No.950/335.1/335.2.14 C22.2 335.2.9/No.64
TUV&GS,CB, PSB,CE-LVD檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn): IEC/EN 60950-1 IEC/EN 60065 IEC/EN 60335-1, -2-X IEC/EN 61558-1, -2-X IEC/EN 60598-1, -2-X IEC/EN 60968 FDA X-Ray,LASER
中國(guó)CCC標(biāo)準(zhǔn)
玩具安全(EN71、ASTM F963)
相關(guān)資料
1、 何謂耐壓測(cè)試?
耐壓測(cè)試是zui常見(jiàn)的安規(guī)測(cè)試之一,常見(jiàn)的dielectric withstand、high potential、hipot test都是指耐壓測(cè)試。耐壓測(cè)試的主要目的測(cè)試DUT(Device under Test)的絕緣能力。故當(dāng)設(shè)備在運(yùn)作時(shí),對(duì)測(cè)試點(diǎn)施以一高壓,測(cè)試是否有絕緣破壞(Breakdown)或電氣閃絡(luò)(Flashover/ARC)發(fā)生。
2 、在安規(guī)中絕緣有幾種類型?
絕緣類型分為四種:基本絕緣(Basic)、輔助絕緣(Supplementary)、雙重絕緣(Double)以及加強(qiáng)絕緣(Reinforced)。由於產(chǎn)品內(nèi)部可能因灰塵過(guò)多、潮濕或是其他原因?qū)е卵孛娣烹姡虼艘岔氁阅蛪簻y(cè)試判斷產(chǎn)品內(nèi)部電路設(shè)計(jì)是否有沿面距離或絕緣不足等問(wèn)題?! ?br />3 、在AC耐壓測(cè)試時(shí),為何需要real current 的判斷?
AC輸出總電流(total current)可能因部份內(nèi)部容抗而造成與真實(shí)測(cè)試電流(real current)之間的差異。電流在輸出時(shí),若受到較大容抗時(shí),反應(yīng)電流(reactive)會(huì)較大,而使得真實(shí)測(cè)試電流相對(duì)變小。若無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量輸出電流與加以補(bǔ)償,會(huì)造成測(cè)試上的盲點(diǎn)?! ?br />4 、在DC耐壓測(cè)試時(shí),為何需要緩升時(shí)間?
DC耐壓測(cè)試通常會(huì)需要加上緩升時(shí)間以及放電時(shí)間,因?yàn)榇蠖嗟腄UT具有電容性而會(huì)導(dǎo)致充電電流產(chǎn)生。為了使充電變位電流(charge current)穩(wěn)定,需要緩升時(shí)間來(lái)緩沖,才不會(huì)因充電電流而導(dǎo)致漏電流過(guò)高,進(jìn)而判斷為不良品(FAIL)。
5 、在做耐壓測(cè)試時(shí),為何需要緩降時(shí)間?
耐壓測(cè)試會(huì)使DUT充電,因此在耐壓測(cè)試結(jié)束時(shí)須一段時(shí)間來(lái)進(jìn)行放電,優(yōu)良的耐壓測(cè)試設(shè)備會(huì)將放電時(shí)間減至zui少,并且在未達(dá)放電標(biāo)準(zhǔn)前會(huì)明顯標(biāo)示危險(xiǎn)警告,以防止測(cè)試人員不當(dāng)接觸而受到電氣傷害?! ?br />6 、何謂flashover 電氣閃絡(luò)(ARC)?
安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中明顯指出不得有絕緣破壞(Breakdown)發(fā)生,而部份安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)更要求不得有電氣閃絡(luò)(Flashover/ARC發(fā)生,但并無(wú)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。ARC是屬於電氣放電的一種,當(dāng)ARC發(fā)生時(shí)已表示絕緣能力已不足,若多次的ARC發(fā)生,則會(huì)導(dǎo)致絕緣破壞。
7 、為何需要做電壓補(bǔ)償?
在耐壓測(cè)試中,測(cè)試電壓的標(biāo)準(zhǔn)是判斷良品的主要因素之一。許多耐壓測(cè)試設(shè)備以變壓器將低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓後輸出,但儀器的內(nèi)部阻抗會(huì)造成分壓,尤其在一些品質(zhì)不良的耐壓測(cè)試設(shè)備中,實(shí)際輸出電壓無(wú)法達(dá)到安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。為避免失誤判定為良品而造成不必要的困擾,優(yōu)良的耐壓測(cè)試設(shè)備會(huì)以自動(dòng)增益補(bǔ)償(Auto Gain Compensation)修正與補(bǔ)償電壓至所須電壓值,并將電壓表設(shè)計(jì)於輸出端,以便正確量測(cè)輸出電壓是否不足?! ?br />8 、何謂接地阻抗測(cè)試?
接地保護(hù)有二種測(cè)試方法:接地連續(xù)測(cè)試(Ground Continuity test, GC)及接地連接測(cè)試(Ground Bond test, GB)。接地保護(hù)測(cè)試的目的在於不讓使用者在不當(dāng)電流產(chǎn)生時(shí),電流會(huì)流向大地,接觸機(jī)體則不會(huì)導(dǎo)致電氣危害?! ?br />9 、何謂絕緣電阻測(cè)試?
絕緣阻抗測(cè)試和直流耐壓測(cè)試是非常相似的,於相關(guān)連的兩點(diǎn)施以直流電壓(50~1000V),可判定良品及不良品。絕緣阻抗測(cè)試為非破壞試驗(yàn),且能偵測(cè)絕緣是否良好,在某些規(guī)范中,是先做絕緣阻抗測(cè)試再進(jìn)行耐壓測(cè)試,而絕緣阻抗測(cè)試無(wú)法通過(guò)時(shí),往往耐壓測(cè)試也無(wú)法通過(guò)?! ?br />10、 何謂漏電流?
當(dāng)電流經(jīng)過(guò)絕緣阻抗後溢出,稱之為漏電流(Leakage current),當(dāng)漏電流經(jīng)由人體接觸,使電流經(jīng)過(guò)人體後流向Earth,即造成電氣傷害。漏電流測(cè)試與耐壓測(cè)試、接地保護(hù)測(cè)試的不同處,在於設(shè)備是在運(yùn)作狀態(tài)下做測(cè)試。漏電流測(cè)試中會(huì)加上一個(gè)人體模擬阻抗電路,可模擬在真實(shí)情況下漏電流經(jīng)過(guò)人體的大小。
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