安規(guī)測試技術(shù)及其標準
安規(guī)測試儀用于高電壓元、器件的耐壓測量試驗(用交、直流耐壓儀),如硅堆等。主要是用來檢測產(chǎn)品是否漏電、是否接地良好、會不會傷害人身安全的,主要檢測項目有電壓、泄漏電流、絕緣電阻和接地電阻。
安規(guī)測試儀注意事項:
注意的是直流高壓輸出是負電壓,而地為正極。測試電容時,在電容器兩端加上電壓時有一充電過程,此時在測試電路中有一充電電流,當該電流大于所設(shè)定的漏電電流值時,耐壓測試儀就會報警,使測試中斷,無法進行。因此,安規(guī)測試儀在測試時,應緩慢增加電壓,充電電流小于所設(shè)定的漏電電流值,直到規(guī)定測試電壓,進行測試。而不能采用固定電壓,復位—啟動方式進行測試.在交流回路中相當于直流回路中的電阻,因此,安規(guī)測試儀在交流回路中就產(chǎn)生一個電流,當該電流大于所設(shè)定的漏電流值時,耐壓測試儀就會報警,使得測試中斷,無法進行。因此,在測試前,應先計算好電容器的容抗(Xc),再算出在測試電壓下的回路電流值,然后調(diào)節(jié)耐壓測試儀漏電流預置值,使其略大于回路電流值,再進行測試。J)測試電纜等分布電容大的元件(設(shè)備)要等同于電容器測試。
測試項目
1、高壓測試: Dielectric Voltage withstand test高壓測試為一種安規(guī)認證機構(gòu)所要求的必測項目,產(chǎn)品須于出廠前座百分比的測試,它對產(chǎn)品而言,為品質(zhì)的保證及電氣安全性的指標,其測試方式是將一高于正常工作電壓的異常電壓加在產(chǎn)品上測試,并且這個電壓須持續(xù)一段時間,zui后判定只要無絕緣崩潰情形,即可算是通過此測試
2、絕緣阻抗測試 Insulation resistance test絕緣阻抗于相關(guān)的兩點施加直流電壓,zui高可達1000伏特,通常使用單位為歐姆,可判定良品及不良品
3、接地阻抗測試 Ground bond test接地阻抗測試為測試產(chǎn)品的接地點,對產(chǎn)品的外殼或者金屬部分,施加一個恒流電源來測試兩點間的阻抗大小,一般產(chǎn)品規(guī)定測試25安培,阻抗不得大于0.1歐姆,而CSA則要求量測40安培檢測,可檢測出接地點螺絲未鎖緊,接地線徑太小,接地線路斷路等問題
4、泄漏電流測試 Touch current test是指當設(shè)備供應電流時,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、輸入測試: 安規(guī)輸入測試目的是考察產(chǎn)品設(shè)計時考慮輸入是否滿足產(chǎn)品在正常工作時,輸入電路是否能夠承受產(chǎn)品工作時需要的電流。在產(chǎn)品標準里面規(guī)定是:zui大功耗的輸入電流不能大于產(chǎn)品標稱值的110%。這個標稱值也是告訴用戶該產(chǎn)品安全工作需要的zui小電流,讓用戶在使用這個設(shè)備前要準備這樣的電氣環(huán)境。
6、安全標識的穩(wěn)定性測試: 對用戶使用安全的警告標識,必須是穩(wěn)定可靠的,不能因為使用一段時間后,變得模糊不清,而導致用戶錯誤使用,而導致危險,或直接導致危險發(fā)生。所以需要測試這個穩(wěn)定性。在安全標準里面規(guī)定是:用水測試15S,然后用汽油測試15S,標識不能模糊不清。
7、電容放電測試: 對一個電源線可以插拔的設(shè)備,其電源線經(jīng)常會被拔出插座,拔出插座的電源插頭,經(jīng)常是被人玩,或任意放置。這樣導致一個問題,被拔出的電源插頭時帶電的,而這個電隨時間而消失,如果這個時間太長,那么將會對玩插頭的人造成電擊,對任意放置的電源插頭會損壞其它設(shè)備或設(shè)備自己。因此各個整機安全標準對這個時間作出嚴格的規(guī)定。我們設(shè)計產(chǎn)品要考慮這個時間,產(chǎn)品作安全認證需要測量這個時間?! ?br />8、電路穩(wěn)定測試: SELV電路 SELV電路,就是安全地電壓電路,這個電路對使喲個人員就是安全的,例如手機充電器的直流輸出端,到手機,它們是安全的,可以任意觸摸不會有危險?! ?br />注:SELV電路在不同的標準里面有不同解釋,例如在IEC60364里面解釋與IEC60950-1是不同的,因此關(guān)于SELV需要注意在哪個標準下面,其危險也是不同的。
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。因此對每一個SELV電路都需要做單一故障下的測試,證明是SELV電路是穩(wěn)定的。測試時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)驗中,它們不會導致著火危險,因此在安全標準中,對這類電路的外殼作了專門降低要求規(guī)定,它們阻燃等級是UL94V-2。因此有這類電路都需要測量,證明它們是限功率源電路。
10、限流源電路 搞過電工的人知道,AC220V電路經(jīng)過一定的電阻之后,對人就沒有危險了。那么究竟是多大的電阻,和電阻有什么樣的要求。可能大家就不知道了。在安全標準里面就有這個規(guī)定,這個規(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,對人不會導致危險小于0.25mA。對于隔離一次和二次電路的電阻是要求滿足專門標準的耐沖擊電阻。
11、接地連續(xù)測試: 搞過電氣安裝的人知道,有些設(shè)備必須接地,否則將在其可以觸摸的表面有危險電壓。這些危險電壓必須通過接地釋放。安規(guī)測試規(guī)定需要使用多大的電流,多久時間,測量的電阻必須小于0.1歐姆,或電壓降小于2.5V(有條件使用這個值)。
12、潮濕測試 : 潮濕測試沒,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行的,不能因為是雨季,濕度大而告訴用戶設(shè)備不能使用。因此在設(shè)計時必須考慮設(shè)備在可以預見的濕度下滿足安全要求,因此濕度測試是必須的。測試要求根據(jù)標準不同,有少量的差異?! ?br />13、扭力測試 : 扭力測試是設(shè)備外部導線在使用中,經(jīng)常受到外力作用彎曲變形。這個測試就是測試導線能夠承受的彎曲次數(shù),在產(chǎn)品生命周期內(nèi)不會因為外力作用發(fā)生斷裂,AC220V電線外露等危險。
14、穩(wěn)定性測試: 設(shè)備在正常使用中,常常會有不同的外力作用,比如:比較高的設(shè)備人會靠住它,或有人在維護時攀爬它;比較矮的設(shè)備,外形如同凳子式的,有人可能會站在上面等。由于設(shè)備受到這些外力作用,設(shè)備在設(shè)計時沒有考慮周全會導致設(shè)備倒塌,翻轉(zhuǎn)等危險。因此設(shè)備設(shè)計完成后需要做這些測試。檢查它們滿足安全要求?! ?br />15、外殼受力測試: 設(shè)備在使用過程中,會受到各種外力作用,這些外力可能會使設(shè)備外殼變形,這些變形可能導致設(shè)備內(nèi)部的危險,或指標不能滿足要求。因此在設(shè)計設(shè)備時必須考慮這些影響,安全認證時必須測試這些指標?! ?br />16、跌落測試: 小的設(shè)備或臺式設(shè)備,在正常使用中,可能會從手中或工作臺跌落到地面。這些跌落可能會導致設(shè)備內(nèi)部安全指標不能達到要求。因此在設(shè)計設(shè)備時必須考慮這種影響,在安全認證時需要測試這些指標。要求是設(shè)備跌落后,功能可以損失,但是不能對使用人員造成危險?! ?br />17、應力釋放測試: 設(shè)備內(nèi)部如果有危險電路等,設(shè)備在正常使用中,如果外殼發(fā)生變形,導致危險外露,這樣是不允許的。此在設(shè)計設(shè)備時必須考慮這些影響,安全認證時必須測試這些指標?! ?br />18、電池充放電測試: 如果設(shè)備內(nèi)部有可充電電池,則需要做充放電測試,和單一故障下的充電測試和過充電測試。這是因為設(shè)備在正常使用中,充電和放電,以及設(shè)備有故障,但是主要功能還沒有損失,使用人員不會發(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。
19、設(shè)備升溫測試:(正常工作下內(nèi)部和外部表面的溫度)
安全測試中,溫升測試zui為重要,雖然測試使用設(shè)備儀器與人工氣候環(huán)境測試相同,但試考察項目和測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。這里舉一例來說明它們區(qū)別:安規(guī)測試主要測試安規(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)境下測試絕緣材料溫度是100℃,而絕緣材料只能在130℃以下安全運行,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)境溫度測試溫度應該是125℃,滿足小于130℃要求,測試通過。如果設(shè)備時60℃環(huán)境溫度,那么換算到60℃的環(huán)境溫度測試溫度應該是135℃,大于130℃要求,測試不通過。同樣其它的安規(guī)器件也需要測試工作溫度。以判斷是否滿足要求。
20、球壓測試: 作為支撐帶危險電壓的絕緣材料或塑料件,需要做球壓測試,以保證在危險電壓部件在高溫工作時,塑料件有足夠的支撐強度。測試溫度是zui高溫度加上15℃,但是不小于125℃。球壓時間是在要求溫度下保持1H。
21、接觸電流測試: 接觸電流,就是常說的漏電流。這個電流嚴格控制,各個安規(guī)標準都有嚴格規(guī)定,因此在設(shè)計要嚴格控制這個電流,在產(chǎn)品認證時要測試這個電流。
22、耐壓測試: 耐壓測試,也有叫耐電壓測試或高壓測試。主要用于考察設(shè)備絕緣的耐受能力,設(shè)計的絕緣是否滿足設(shè)計要求。各種不同的絕緣,其測試電壓不同。耐壓測試都是在潮濕處理后進行測試,以便考察設(shè)備在潮濕時的耐受能力?! ?br />23、異常測試: 異常測試分為單一故障測試,和錯誤使用測試,和常見的異常使用測試。
單一故障測試,指設(shè)備在一個故障狀態(tài)下,設(shè)備要求是安全的。
錯誤使用,指設(shè)備有調(diào)節(jié)裝置,或其它裝置,在位置或狀態(tài)不對的情況下測試,要求設(shè)備是安全的,這是允許設(shè)備功能損失。
常見異常使用測試: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,而這些裝飾對設(shè)備的散熱等是極為不利的測試。比如在電視機上蓋一個防塵罩,在使用電視機時又忘記拿下來。手機裝在一個手機袋中等?! ?br />24安規(guī)設(shè)計 安規(guī)設(shè)計是在設(shè)備產(chǎn)品中,要滿足產(chǎn)品的安全要求設(shè)計。具體各個標準要求有所不同,但是目的都是保護使用人員的安全。
安規(guī)標準簡介
CB CE GS UL TUV
UL檢測標準:
UL60950:ITE類產(chǎn)品
UL60065(UL6500,UL1492):AV類產(chǎn)品
UL1310:線性電源類產(chǎn)品
UL982:馬達類家用食物處理器
UL2089:車載充電器
UL1004:電動馬達
CSA檢測標準: 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檢測標準: 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CCC標準
玩具安全(EN71、ASTM F963)
相關(guān)資料
1、 何謂耐壓測試?
耐壓測試是zui常見的安規(guī)測試之一,常見的dielectric withstand、high potential、hipot test都是指耐壓測試。耐壓測試的主要目的測試DUT(Device under Test)的絕緣能力。故當設(shè)備在運作時,對測試點施以一高壓,測試是否有絕緣破壞(Breakdown)或電氣閃絡(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)以及加強絕緣(Reinforced)。由於產(chǎn)品內(nèi)部可能因灰塵過多、潮濕或是其他原因?qū)е卵孛娣烹?,因此也須以耐壓測試判斷產(chǎn)品內(nèi)部電路設(shè)計是否有沿面距離或絕緣不足等問題?! ?br />3 、在AC耐壓測試時,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測試電流(real current)之間的差異。電流在輸出時,若受到較大容抗時,反應電流(reactive)會較大,而使得真實測試電流相對變小。若無法準確測量輸出電流與加以補償,會造成測試上的盲點?! ?br />4 、在DC耐壓測試時,為何需要緩升時間?
DC耐壓測試通常會需要加上緩升時間以及放電時間,因為大多的DUT具有電容性而會導致充電電流產(chǎn)生。為了使充電變位電流(charge current)穩(wěn)定,需要緩升時間來緩沖,才不會因充電電流而導致漏電流過高,進而判斷為不良品(FAIL)。
5 、在做耐壓測試時,為何需要緩降時間?
耐壓測試會使DUT充電,因此在耐壓測試結(jié)束時須一段時間來進行放電,優(yōu)良的耐壓測試設(shè)備會將放電時間減至zui少,并且在未達放電標準前會明顯標示危險警告,以防止測試人員不當接觸而受到電氣傷害?! ?br />6 、何謂flashover 電氣閃絡(ARC)?
安規(guī)標準中明顯指出不得有絕緣破壞(Breakdown)發(fā)生,而部份安規(guī)標準更要求不得有電氣閃絡(Flashover/ARC發(fā)生,但并無測試標準。ARC是屬於電氣放電的一種,當ARC發(fā)生時已表示絕緣能力已不足,若多次的ARC發(fā)生,則會導致絕緣破壞。
7 、為何需要做電壓補償?
在耐壓測試中,測試電壓的標準是判斷良品的主要因素之一。許多耐壓測試設(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)部阻抗會造成分壓,尤其在一些品質(zhì)不良的耐壓測試設(shè)備中,實際輸出電壓無法達到安規(guī)標準。為避免失誤判定為良品而造成不必要的困擾,優(yōu)良的耐壓測試設(shè)備會以自動增益補償(Auto Gain Compensation)修正與補償電壓至所須電壓值,并將電壓表設(shè)計於輸出端,以便正確量測輸出電壓是否不足。
8 、何謂接地阻抗測試?
接地保護有二種測試方法:接地連續(xù)測試(Ground Continuity test, GC)及接地連接測試(Ground Bond test, GB)。接地保護測試的目的在於不讓使用者在不當電流產(chǎn)生時,電流會流向大地,接觸機體則不會導致電氣危害?! ?br />9 、何謂絕緣電阻測試?
絕緣阻抗測試和直流耐壓測試是非常相似的,於相關(guān)連的兩點施以直流電壓(50~1000V),可判定良品及不良品。絕緣阻抗測試為非破壞試驗,且能偵測絕緣是否良好,在某些規(guī)范中,是先做絕緣阻抗測試再進行耐壓測試,而絕緣阻抗測試無法通過時,往往耐壓測試也無法通過?! ?br />10、 何謂漏電流?
當電流經(jīng)過絕緣阻抗後溢出,稱之為漏電流(Leakage current),當漏電流經(jīng)由人體接觸,使電流經(jīng)過人體後流向Earth,即造成電氣傷害。漏電流測試與耐壓測試、接地保護測試的不同處,在於設(shè)備是在運作狀態(tài)下做測試。漏電流測試中會加上一個人體模擬阻抗電路,可模擬在真實情況下漏電流經(jīng)過人體的大小。
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