电器产品的耐压测试
电器产品的耐压测试
摘 要：在CSA,UL和IEC标准中，几乎各种电器安全标准都会要求对产品进行耐压测试。这就可以看出耐压测试是电器安全标准的一个重要组成部分。耐压测试（Dielectric Voltage Withstand Test）也就是俗称的高压测试（High Voltage Test），通过对设备施加一个高于其额定值的电压并维持一定时间来判定设备的绝缘材料和空间距离是否符合要求的测试。本文介绍的美国和加拿大标准的耐压测试特点，详细地叙述了耐压测试步骤及其指标和方法，以帮助中国企业制造出真正符合北美市场标准的电器设备。
关键词：电器产品 耐压测试 交流工频耐压测试 击穿测试
为什么要进行耐压测试？
正常情况下，电力系统中的电压波形是正弦波。电力系统在运行中由于雷击、操作、故障或电气设备的参数配合不当等原因，引起系统中某些部分的电压突然升高，大大超过其额定电压，这就是过电压。过电压按其发生的原因可分为两大类，一类是由于直接雷击或雷电感应而引起的过电压，称为外部过电压。雷电冲击电流和冲击电压的幅值都很大，而且持续时间很短，破坏性极大。但由于城镇及一般工业企业内的3-10kV与以下的架空线路，因受厂房或高大建筑物的屏蔽保护，所以遭受直接雷击的概率很小，比较安全。而且这里讨论的是民用电器，不在上述范围内，就不进一步讨论。另一类是因为电力系统内部的能量转换或参数变化引起的，例如切合空载线路，切断空载变压器，系统内发生单相弧光接地等，称为内部过电压。内部过电压是确定电力系统中各种电气设备正常绝缘水平的主要依据。也就是说，产品的绝缘结构的设计不但要考虑额定电压而且要考虑产品使用环境的内部过电压。耐压测试就是检测产品绝缘结构是否能够承受电力系统的内部过电压。
测试点和测试电压值
测试点和测试电压值依据具体产品的相关标准来确定。美国和加拿大除了其本身的北美体系的标准以外还有以I E C 为基础的新标准。这里就用“Motor-Operated Appliances （Household and Commercial）” CAN/CSA-C22.2 No.68-92和“Portable Electrical Motor-Operated and Heating Appliances: General Requirements”C22.2 NO. 的标准来介绍美国和加拿大标准的耐压测试的特点。
1、CAN/CSA-C22.2 No.68-92
要求：产品的带电部分与可能接地的非带电导电体间须施加适当频率的交流电压达1分钟。具体测试电压如下：
a 额定电压为31~250V的设备，测试电压为1000V.
b 额定电压为251~600V的设备，测试电压为1000V+两倍额定电压。
c 额定电压为31~250V,无接地而且可被人体触及的设备，测试电压为2500V.
d 对于30伏或以下的低电压电路，测试电压为500V.
2、双重绝缘的产品&
直流耐压测试和交流工频耐压测试的区别耐压测试有两种：一种是交流工频耐压测试， 另一种是直流耐压测试。由于绝缘材料的特性决定了交流和直流电压的击穿机理不同。大多数绝缘材料和系统都包含了一系列不同的介质。当对之施加交流试验电压时，电压将按材料的介电常数和尺寸等参数的比例来分配电压。而直流电压只按材料的电阻的比例来分配电压。而且实际上，绝缘结构发生击穿，往往是电击穿，热击穿，放电等多种形式同时存在，很难截然分开。而交流电压比直流电压增加了热击穿的可能性。所以，我们认为交流耐压测试比直流耐压测试更加严格。实际操作中，在进行耐压测试时，如果要使用直流做耐压测试时，试验电压要求比交流工频的试验电压高。一般直流耐压测试的试验电压是通过把交流试验电压的有效值乘以一个常数K.通过对比测试，我们有如下的结果：电线电缆产品，常数K选用
3;航空工业，常数K选用1.6至1.7;CSA对民用产品一般使用1.414.
形式试验和工厂测试形式测试是用来判断产品的绝缘结构设计是否符合实际使用。通常是在温升测试，潮态测试，异常测试和其它的一些测试后立即进行。一般是对产品施加试验电压一分钟。
工厂测试是检测生产过程的生产缺陷，不是检测绝缘结构的设计是否合理。通常是产品完成后准备包装前进行的。产品绝缘结构的缺陷通常会有如下的情况：锋利的部件损伤了电线绝缘层，连接线-地间或初级-次级间的电子元器件给短路了，电线的焊接点焊的不好或脱落了，爬电距离减少了，变压器内的绝缘损坏了等等。为了适应大批量生产，工厂测试还可以将试验电压值提高20%,试验时间由1分钟缩短到1秒钟。
耐压测试和击穿测试
标准中会指定测试时的具体电压数值。经过耐压测试只能说明产品的绝缘结构能承受该试验电压，而不能说明产品的绝缘结构究竟能承受多高的电压。如果在进行绝缘材料的应用研究和电器设备的设计，需要测定绝缘强度时，就需要进行击穿测试。击穿测试就是测试电介质被击穿时的电压。当电场强度超过某一极限时，通过介质的电流与施加于介质的电压关系就不符合欧姆定律，而是突然增加。如图1所示。这时绝缘材料被破坏而失去了绝缘性能。对于一台电气产品，如果其绝缘发生了击穿，它就失去了运行使用功能。这结果与耐压测试完全不同。耐压测试是要通过测试来保证产品没有缺陷，能安全正常的工作。 所以，耐压测试的测试电压是经过实践证明是安全、可靠、有效的，应该严格按其执行。我们到工厂进行工厂审查时，有些工厂为了显示其产品的质量好把耐压测试的电压特别提高，有的甚至提高到所要求的两倍。这样做是有百害无一益的。因为第一、这样做有可能降低了产品的合格率。第二、虽然通过了测试，有可能损害了一部分绝缘结构，使产品的安全性降低。第三、有可能损坏一些元器件，使产品的质量降低，寿命减短。&
经常有人提“多大的漏电流就认为是耐压击穿了？”的问题。其实这个漏电流很难精确确定。因为当高压施加到产品时，会在绝缘间产生一个稳定的微小漏电流。由于每种产品复杂程度和绝缘结构都不同，这个漏电流会随之变化。当绝缘给击穿时，这个漏电流将迅速增加。如图1所示。所以一般情况下，只要将此耐压测试仪器的过电流继电器动作电流（即是漏电流）设定为比产品正常施加高压时而产生的漏电流稍高就行了。请注意，这里的漏电流与泄漏电流测试（Leakage Current Test）中的泄漏电流在本质上是一样的，都是绝缘系统在电压的作用下产生的极微小的电流。它们的不同之处在于耐压测试中的漏电流是在高压的情况下产生的，而泄漏电流测试中的泄漏电流是在额定电压下产生的。
可免除工厂耐压测试的情况
1、产品的电源输入是其它产品次级输出的低压（ELV）或超低电压（SELV），例如电源或变压器等。
2、当成品要使用另外的电源作为部件，而这个电源是CSA认证的、具有完整的外壳和输入输出连接器。由于此电源是CSA认证的，它已经经过耐压测试了，所以可以考虑免除整个产品的耐压测试。但必须注意安装电源前必须检查它是否有损坏。
3、当信号变压器用在同一电压的线路中，而且不作为安全器件时，可考虑免除初级到铁芯间的耐压测试。
测试设备要求
对600V以下的产品，美国和加拿大标准中通常会要求耐压测试仪器的变压器容量最少为500VA,输出电流可以达到95mA,带电部分到地之间的电容值不超过0.1mF.仪器最少一年计量校正一次。形式测试之前必须进行仪器检查，工厂测试必须定期检查仪器，这样做可以避免因仪器不正常而误判或损坏产品。&
交流耐压测试仪器一般包括高压测试变压器，调压器，电压测量系统以及控制和保护装置等。图2是手动升压试验装置线路图，供参考。
耐压测试方法和顺序：
1 .检查确认耐压测试仪的主电源开关是处于“关”的位置
2.除非仪器的特殊设计以外，所有的不带电金属部分必须可靠接地
3.把受测设备的所有电源输入端的电线或端子连接起来
4.合上受测设备的所有电源开关，继电器等
5.把耐压测试仪的测试电压调为零
6.把耐压测试仪的高电压输出线（通常为红色）连接到受测设备的电源输入端
7.把耐压测试仪的回路接地线（通常为黑色）连接到受测设备的可触及不带电金属部分
8.把耐压测试仪的主电源开关闭合，缓慢升高仪器的次级电压到要求值。一般升压速度不超过500V/sec的速度
9.在指定的时间内维持这个测试电压
10.把测试电压缓慢降下来
11.把耐压测试仪的主电源开关断开。先断开耐压测试仪的高电压输出线，再断开耐压测试仪的回路接地线下列情况表示受测设备通不过测试：
? 当出现测试电压不能升到指定电压值或者电压反而下降时
? 耐压测试仪出现警告信号时需要注意的是，由于耐压测试中存在对人身产生危险的高电压，进行测试时必须特别小心。
下面几点需要特别注意的事项：
? 必须规定只有经过训练和授权的人员才可以进入测试区域操作仪器
? 必须在测试区域周围安放固定的、明显的警告标语，防止其他人员进入危险地带
? 当进行测试时，包括操作人员在内的所有人员必须远离测试仪器和受测设备
? 当测试仪器启动时，千万不要触及其输出线
1.CAN/CSA C22.2 No.68-92 Motor-Operated Appliances （Household and Commercial）
2.CSAC22.2 NO.Portable Electrical Motor-Operatedand Heating Appliances: General Requirements
3.黄镇海，《国际贸易中的电器标准及其认证制度》
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耐压指数测试
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电气强度和耐压时间测试仪当前价格：1 最小起订：1所在地址：北京市北京(直辖区县)发布时间：有效期至：180查看类似产品
一 产品名称： 计算机控制电气强度耐电压时间测试仪BDJC-50KV
三&电气强度耐电压时间测试仪要用途及功能
满足GB GB/T GB/T3333 &GB12656 及ASTM D149 标准要求.主要适用于固体绝缘材料如：塑料、薄膜、树脂、云母、陶瓷、玻璃、绝缘漆等介质在
工频电压或直流电压下击穿强度和耐电压时间的测试。
电气强度耐电压时间测试仪软件程序控制功能：
1．该设备试验过程中可动态绘制出试验曲线，试验的曲线可以多种颜色叠加对比，局部放大，曲线上任意一段可进行区域放大分析。
2．可对试验数据进行编辑修改，灵活适用；
3．试验条件及测试结果等数据可自动存储；
4．试验报告格式灵活可变，适用于不同用户的不同要求。
5．可对一组试验中曲线数据的有效与否进行人为选定。
6．试验结果数据可导入EXECL。
7． 软件设备人员管理功能，在试验人员可设置自己的试验项目和试验参数，设置自己的试验内容后别人无法进入等功能。
电气强度耐电压时间测试仪安全说明：
◇ &试验在试验箱中进行，试验箱门打开时电源加不到高压变压器输入端，即高压侧无电压。100KV测试设备高压电极距离试验箱壁的最近距离大于370mm，50KV测试设备高压电极距离试验箱
壁的最近距离大于250mm，试验时即使人接触箱壁也不会有危险。
◇ &设备要安装单独的保护地线。接保护地线，主要是减少试样击穿时对周围产生的较强的电磁干扰。也可避免控制计算机失控。
◇ &该试验设备的电路设有多项保护措施，主要有：过流保护、失压保护、漏电保护、短路保护、直流试验放电报警等。
◇ &直流试验放电报警功能:在设备做完直流试验时,当开启试验门时设备会自动报警,直至使用设备上的放电装置放电后报警会自动取消.(注：因为直流试验后不放电会危险到人身安全,不能直接
拿取电极,起到提醒使用人员放电以免造成人身伤害)。
◇ &试验放电装置，随主机为一体化，改进了以往单独配备一根放电杆的功能。
电气强度耐电压时间测试仪主要技术要求：
01、输入电压： 220V
02、输出电压： 交流 0--50 KV ;&
03、电器容量： 5KVA
04、高压分级： 0--5KV； 0-10KV； 0--20KV；0--50KV；
05、升压速率： 10-5000 V/S（可以根据用户需求设定不同的升压速率）
06、试验方式： & &直流试验：1、匀速升压 &2、梯度升压 &3、耐压试验&
& & & & & & & & & 交流试验：1、匀速升压 &2、梯度升压 &3、耐压试验
07、安装灵敏度较高的过电流保护装置保证试样击穿时在0.1S内切断电源
08、采用先进的无触点原件匀速调压方式。
09、支持短时间内短路试验要求。
10、电极规格：￠25mm &两个 & 片材电极 ￠75mm一个(可按客户需求生产)
11、主机尺寸：长宽高900*800*1500mm
12、操作台尺寸：长宽高900*700*1500mm
13、防护罩材质：透明有机玻璃
14、油槽尺寸：长宽高100*80*80
15、设备重量：约100KG
电气强度耐电压时间测试仪注意事项：
本仪器为高压试验设备，使用时必须注意以下几点
1，&& &仪器安装时应具有独立的接地线。
2，&& &在开机前，操作者要首先熟悉操作方法。
3，&& &仪器不能在有强烈腐蚀性气体及有颗粒杂质的气体环境中使用。
4，&& &试验环境温度15度到25度之间，相对湿度60％到70％之间
5，&& &试样击穿瞬间有火花产生并伴有声响，属正常现象。
6，&& &每次更换试样或接触高压电极时必须用高压放电棒对高压电极进行放电，放电时间5秒以上。
7，&& &每次进行试验前，必须检查仪器接地。
计算机控制电气强度耐电压时间测试仪配置清单
序号&& &主要配置&& &数量&& &
1&& &试验主机&& &一台&& &
2&& &控制装置&& &一套&& &
3&& &放电系统&& &一套&& &
4&& &数据采集系统&& &一套&& &
5&& &试验油盒&& &一只(兼试验平台)&& &
6&& &专用试验电极&& &一套（∮25两只+∮75一只）&& &
7&& &试验软件（光盘）&& &一套&& &
8&& &品牌计算机&& &一套&& &
9&& &惠普A4喷墨打印机&& &一台&& &
10&& &数据线&& &一根&& &
11&& &电源线&& &一根&& &
12&& &照明系统&& &一套&& &
13&& &镊子&& &一把&& &随机
14&& &保险丝&& &二只&& &随机
15&& &产品使用说明书&& &一份&& &
16&& &产品合格证&& &一份&& &
17&& &产品保修单&& &一份&& &
18&& &装箱单&& &一份&&&&
电气强度耐电压时间测试仪调试培训方案
为保证所购设备正常运行，用户能够熟练使用，我公司负责免费为用户调试安装，培训技术人员。
安装调试：
1.仪器到货后，用户方应对所到货物的外包装进行检查。若发现损坏及损坏到何程度，应立即以电话或书面形式通知我公司。用户须在我公司派安装工程师去现场的情况下方可开箱，
否则任何物品的损坏或缺少配件将由用户方负责。{一些事宜可以协商}
2.在进行安装调试前用户方应提供相应的准备工作，并予以提前通知，（具体安装调试日期双方可以协商而定）。
3.我公司负责派专人安排该设备的安装调试事宜，保证设备到厂后以最快的速度进行使用
培训分为：现场培训，电话指导。
1.现场培训，货物到达客户方后，我司会派出相关技术人员到达客户地点，指导客户现场安装设备，并进行调试，保证客户能够正确掌握设备的使用方法，熟练的进行操作！
电话指导，若客户在使用过程中遇到问题，可以及时打电话进行询问，我司会有专门客服工程师为您进行解答！如在保修期内，设备自身出现非人为问题，我司先进行电话指导，如解决不了，
和客户沟通维修时间进行免费上门维修！及时高效的保证客户设备的正常运行！
设备重量：105kg
输入电源电压：220V
设备需要放在工作台上面
需要自配电脑桌椅一套
需要附合国家标准要求的接地线。
设备的主机与计算机都需要一个独立的电源接头电源电压：220V
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