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第二章 安规介绍 2.1 测试的重要性――使用者的安全 在消费意识日益健全的当今世界,每一个电气设备和电子产品的制造商,必须尽最大的能力,将产品的安全做好.每一个产品的设计必须尽其可能不让使用者有触电的可能,即使是使用者错误使用也应无触电的机会.为了达到一般公认的安全要求, 耐电压测试仪 就必须被使用.目前安规执行机构,例如UL、CSA、IEC、BSI、VDE、TUV和JSI等都要求各制造商在设计和生产电子或电气产品时要使用 耐电压测试仪 作为安全测试的一种测试仪器. 2.2 耐电压测试(Dielectric Withstand Voltage Test) 要使一个产品能在非常恶劣的环境下也一定可以很正常地运转,从开发到生产各阶段要辅以各项性能测试.最常使用耐电压测试的情况为: 设计时的功能测试――确定所设计的产品能达到其功能要求的条件. 生产时的规格测试――确认所生产的产品能达到其规格要求的标准. 品保时的确认测试――确认产品的品质能符合安规的标准. 维修后的安全测试――确认维修后的产品能维持符合安规的标准. 不同的产品有不同的技术规格,基本上在耐电压测试时是将一个高于正常工作的电压加在产品上测试,这个电压必须持续一定的规定时间.如果一个零、组件在规定的时间内测试,其漏电电流量能保持在规定的范围内,就可以认为这个零、组件在正常的条件下运行是安全的.而优良的设计和选择良好的绝缘材料可以保护使用者不受意外触电. 本仪器所做的耐电压测试,一般称之为 高电压介电测试 ,基本的规定是以两倍于待测物的工作电压,再加一千伏,作为测试电压的标准.有些产品的测试电压可能高于2*工作电压+1000V.例如有些产品的工作电压范围是从100V到240V,这类产品的测试电压可能高于1000V或4000V甚至更高.一般而言,具有 双绝缘 设计的产品,其使用的测试电压可能高于2*工作电压+1000V的标准. 耐电压测试在产品的设计和样品制作时更为精密,因为产品在设计测试阶段已决定产品的安全性.虽然在产品设计时只是用少数的样品来作判断,然而生产时的检测应严格要求所有产品都必须能通过安规标准,可以确认没有不良产品会流出生产线. 耐电压测试仪的输出电压必须保持在规定电压的的100%到120%的范围内.交流耐电压测试仪输出电压的频率必须维持在40到70Hz之间,同时其波峰值不得低于均方根(RMS)电压的1.3倍,并且其波峰值不得高于均方根(RMS)电压值的1.5倍. 2.3 交流(AC)测试与直流(DC)测试的优缺点 请先确定相应安规单位对受测产品所允许使用的是为交流电压还是直流电压,应按要求测试.有些产品既可以用交流电压测试,也可以用直流电压测试,那末生产厂家可根据产品特点自己决定使用交流电压测试或直流电压测试,使用者必须了解这两种测试电压的优缺点. 交流耐电压(ACW)测试的特点 大部分做耐电压测试的产品都会有一定的杂散电容量,用交流测试时会有一持续的容性电流流过杂散电容. 2.3.1.1 交流耐电压(ACW)测试的优点 (1) 一般而言,交流测试比直流测试更容易被安规单位接受.这是因为大部分的产品都使用交流电,而交流测试可以同时对产品正负极性的测试,与产品使用的环境完全一致,符合实际使用状况. (2) 除非产品对冲击电压特别敏感,或标准要求缓慢升压,用交流测试可以一开始就直接施加全电压. (3) 交流测试后一般不必等待放电. 交流测试的缺点 (1) 如果待测物的杂散电容量很大或者待测物是一容性负载时,交流测试中所产生的电流会远大于实际的漏电流,因而无法得知待测物实际的漏电流. (2) 另外一个缺点是由于测试仪器要供应杂散电容所需的电流,因此仪器所要供应的电流比采取直流测试时的电流大.有时需要很大功率的仪器才能正常测试. 2.3.2 直流耐电压(DCW)测试的特点 在直流耐电压测试时,待测物的杂散电容会被充满电,容性电流最终会下降为零. 2.3.2.1 直流耐电压(DCW)测试的优点 (1) 一旦待测物的杂散电容被充满电,只会剩下待测物的实际漏电流.因此直流耐电压测试可以清楚地显示出待测物的实际漏电流. (2) 由于仅需在短时间内提供杂散电容的充电电流,其它时间所需电流很小,所以仪器的功率远低于交流耐电压测试仪器的功率. 2.3.2.2 直流耐电压(DCW)测试的缺点 (1) 除非待测物上没有任何电容量存在,否则测试电压必须由 零 开始缓慢上升,以避免充电电流过大,电容量越大所需的缓升时间越长,一次所能增加的电压也越低.充电电流过大一定会引起测试仪的误判,使测试的结果不正确. (2) 由于直流耐电压测试时会对待测物充电,所以在测试后,一定要先对待测物放电,才能做下一步工作. (3) 与交流耐电压测试不一样,直流耐电压测试只能做单一极性测试,如果产品要使用于交流电压下,这一缺点必须被充分考虑.这也是大多数安规单位都建议使用交流耐电压测试的原因. (4) 在交流耐电压测试时,电压的波峰值是电压指示值的1.4倍,所以多数安规单位都要求,如果使用直流耐电压测试,必须提高测试电压到相等的数值. 2.4 只有耐电压测试才能检测出下列情况 绝缘材料的绝缘强度太弱. 组件之间的距离不够. 绝缘体上有气孔. 绝缘体被挤压而破裂.