【摘要】 家用電器中電氣強(qiáng)度測(cè)試是考核電器產(chǎn)品絕緣性能的一項(xiàng)強(qiáng)制性試驗(yàn)項(xiàng)目，也是能夠有效驗(yàn)證電器產(chǎn)品能否安全使用的一種手段。本文通過(guò)七個(gè)方面對(duì)家用電器的電氣強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行了分析，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)家用電器的電器產(chǎn)品在檢測(cè)過(guò)程中遇到的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，希望能對(duì)廣大質(zhì)檢人員在工作中提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】 家用電器;電氣強(qiáng)度;測(cè)試;絕緣材料

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.017

Discussion on Electrical Strength Test Method of

Household Appliances

Abstract： Electrical strength test in household appliances is a mandatory test item to assess the insulation performance of electrical products，and also a means to effectively verify the safe use of electrical products. This paper analyzes the electrical strength testing methods of household appliances in seven aspects，and systematically introduces the relevant knowledge encountered in the testing process of household appliances according to the standards，hoping to provide certain reference and reference for the majority of quality inspectors in their work.

Key words： household appliances;electrical strength;testing;insulating materials

WANG Li-fei

（The Engineering Center of National New Raw Material Base Construction of Liaoning Province，Shenyang 110032，China）

隨著我國(guó)家用電器普及率的迅速提高，家用電器中電氣絕緣受到普遍關(guān)注，現(xiàn)有許多新材料成為家用電器制造商的首選材料。新材料普遍具有質(zhì)量輕，韌度好，絕緣性能好等特點(diǎn)，通過(guò)電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)，可以對(duì)新材料的絕緣性能進(jìn)行科學(xué)，公正，準(zhǔn)確的檢測(cè)。

我們依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005《家用和類(lèi)似用途電器的安全第1部分：通用要求》對(duì)家用電器的電器產(chǎn)品進(jìn)行電氣強(qiáng)度檢驗(yàn)，是產(chǎn)品安全性能測(cè)試中的一項(xiàng)強(qiáng)制性試驗(yàn)項(xiàng)目，是考核電器產(chǎn)品能否安全使用的可靠手段，使消費(fèi)者放心使用的保證。

1 電氣強(qiáng)度及相關(guān)術(shù)語(yǔ)的基本定義

1.1 電氣強(qiáng)度

指電氣產(chǎn)品承受高壓的能力。在物理學(xué)中術(shù)語(yǔ)電器強(qiáng)度具有以下含義：絕緣材料中，純材料在理想條件下可以承受的最大電場(chǎng)而不會(huì)損壞（即不會(huì)經(jīng)歷其絕緣性能的失效）。

電氣強(qiáng)度測(cè)試又稱(chēng)耐壓測(cè)試，是圍繞絕緣材料被擊穿后呈現(xiàn)出導(dǎo)體特性的特點(diǎn)，考察相關(guān)電參數(shù)的變化特征，以此判斷絕緣材料是否被擊穿。

1.2 電氣絕緣

是對(duì)電氣設(shè)備絕緣性能要求的一個(gè)總體指標(biāo)，就是把電氣設(shè)備中存在電位差的不同零件分隔開(kāi)。常用的絕緣材料有氣體絕緣，液體絕緣和固體絕緣，它已作為衡量電氣設(shè)備合格標(biāo)準(zhǔn)的基本要素。電氣絕緣可分為基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣。

1）基本絕緣：施加于帶電部件對(duì)電擊提供基本保護(hù)的絕緣。

①用于防止觸及帶電部件的初級(jí)防護(hù);②該防護(hù)是由絕緣材料完成的。

2）附加絕緣：萬(wàn)一基本絕緣失效，為了對(duì)電擊提供防護(hù)而施加的除基本絕緣以外的獨(dú)立絕緣。

①附加絕緣是為防止觸及帶電部件，在基本絕緣外另加的一層防護(hù)，該防護(hù)是由絕緣材料完成的（如Ⅱ類(lèi)器具的塑料外殼）;②附加絕緣是獨(dú)立于基本絕緣的。

3）雙重絕緣：由基本絕緣和附加絕緣構(gòu)成的絕緣體系。

①雙重絕緣是由基本絕緣和附加絕緣組成的防觸電措施（如Ⅱ類(lèi)器具內(nèi)部布線的絕緣和塑料外殼）;②雙重絕緣中基本絕緣和附加絕緣是相互獨(dú)立的。

4）加強(qiáng)絕緣：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，提供等效于雙重絕緣的防電擊等級(jí)而施加于帶電部件上的單一絕緣。

①加強(qiáng)絕緣是等效于雙重絕緣的用于防觸電的單一防護(hù)措施（如電源插頭的絕緣）;②這單一防護(hù)系統(tǒng)可以是一種絕緣材料，也可以由幾層（幾種）緊密連接的單質(zhì)絕緣體組成（如電源軟線的絕緣）。

2 電氣強(qiáng)度測(cè)試的目的

家用電器中電氣強(qiáng)度測(cè)試是考核電器產(chǎn)品絕緣性能的一項(xiàng)重要試驗(yàn)項(xiàng)目，也是能夠有效驗(yàn)證電器產(chǎn)品能否安全使用的一種手段。目的是發(fā)現(xiàn)電器產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)中存在的簿弱環(huán)節(jié)和缺陷，判斷電器產(chǎn)品能否在規(guī)定條件下有效運(yùn)行。通過(guò)該試驗(yàn)可以檢測(cè)出不同電器產(chǎn)品絕緣材料的好與壞，以保證消費(fèi)者在使用家用電器時(shí)的生命安全，必免造成不必要的傷害。

3 電氣強(qiáng)度測(cè)試的試驗(yàn)電壓

電氣強(qiáng)度測(cè)試是家用和類(lèi)似用途電器系列標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一項(xiàng)強(qiáng)制性試驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1-2005的規(guī)定，電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓有二種，分別為工作溫度下的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓和耐潮濕試驗(yàn)后的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)電壓。

3.1 工作溫度下的電氣強(qiáng)度測(cè)試

工作溫度下的電氣強(qiáng)度測(cè)試項(xiàng)目設(shè)立的目的，是家用電器產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中，電壓存在波動(dòng)，不僅要承受額定電壓，還要承受工作過(guò)程中短時(shí)間內(nèi)高于額定電壓的過(guò)電壓的作用，當(dāng)過(guò)電壓達(dá)到較高數(shù)值時(shí)，電氣絕緣材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，其電場(chǎng)強(qiáng)度有可能會(huì)使絕緣擊穿，家用電器產(chǎn)品就不能正常工作，可能引起局部短路，嚴(yán)重的話(huà)危及到生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

3.2 耐潮濕試驗(yàn)后的電氣強(qiáng)度測(cè)試

耐潮濕試驗(yàn)后的電氣強(qiáng)度測(cè)試項(xiàng)目設(shè)立的目的，是家用電器產(chǎn)品在正常使用或儲(chǔ)存中可能遇到各種潮濕環(huán)境的狀態(tài)，因此電器產(chǎn)品必須具有良好的絕緣。當(dāng)家用電器周?chē)沫h(huán)境濕度高于正常環(huán)境濕度時(shí)，電器產(chǎn)品內(nèi)部零件的絕緣材料就有可能會(huì)受到潮濕的影響導(dǎo)致絕緣性能的下降，使電器產(chǎn)品極易出現(xiàn)短路或漏電現(xiàn)象，危險(xiǎn)到人身和財(cái)產(chǎn)的安全。

4 電氣強(qiáng)度測(cè)試的工作原理

耐壓測(cè)試儀由高壓升壓回路、漏電流檢測(cè)回路、指示儀表等組成，一旦出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，漏電流超過(guò)設(shè)定的擊穿電流，能自動(dòng)切斷輸出電壓，并同時(shí)報(bào)警。高壓升壓回路能調(diào)整輸出電壓至需要的最高量程，漏電流檢測(cè)回路能設(shè)定擊穿電流，在試驗(yàn)過(guò)程中能顯示漏電流值，指示儀表直接讀出試驗(yàn)電壓值和漏電流值（或設(shè)定擊穿電流值）。實(shí)驗(yàn)室要求耐壓測(cè)試儀的高壓變壓器容量配置至少為800VA。如4000V以?xún)?nèi)的試驗(yàn)電壓，跳閘電流設(shè)置為100mA，短路電流設(shè)置為200mA，則高壓變壓器的釋放能量為400VA，短路能量為800VA。

5 電氣強(qiáng)度的測(cè)試方法

5.1 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)電壓的要求

對(duì)被測(cè)電器產(chǎn)品做電氣強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，均應(yīng)按GB/T 17627.1的規(guī)定，器具絕緣經(jīng)受頻率為50Hz或60Hz的電壓，歷時(shí)1分鐘。

5.2 被測(cè)電器產(chǎn)品的絕緣類(lèi)型分類(lèi)

電氣強(qiáng)度的測(cè)試值是根據(jù)在額定電壓下被測(cè)電器產(chǎn)品的絕緣類(lèi)型來(lái)確定的，被測(cè)電器產(chǎn)品絕緣材料的結(jié)構(gòu)是確定絕緣類(lèi)型的唯一依據(jù)，絕緣類(lèi)型包括：基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣。

5.3 試驗(yàn)方法

1）對(duì)于工作溫度下的電氣強(qiáng)度測(cè)試（GB 4706.1-2005第13章）

器具在正常工作狀態(tài)下一直到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，斷開(kāi)器具電源后試驗(yàn)。試驗(yàn)電壓施加在帶電部件和易觸及部件之間，非金屬部件應(yīng)用金屬箔覆蓋。帶電部件和易觸及部件之間有中間金屬件的Ⅱ類(lèi)結(jié)構(gòu)，要分別跨越基本絕緣和附加絕緣施加電壓。接好耐壓測(cè)試回路，在確保連接無(wú)誤的情況下，施加規(guī)定的試驗(yàn)電壓值，并耐壓1min，在試驗(yàn)期間，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿，可忽略不造成電壓下降的輝光放電。家用電器控制器的電子元器件，例如集成電路屬于微功耗，微型結(jié)構(gòu)器件，它本身承受“過(guò)應(yīng)力”的能力很差，很容易受到過(guò)應(yīng)力引起的燒毀。對(duì)于在耐壓試驗(yàn)中易損的電子元器件，應(yīng)預(yù)先斷開(kāi)。

2）對(duì)于耐潮濕試驗(yàn)后的電氣強(qiáng)度測(cè)試（GB 4706.1-2005第15章）

在耐潮濕試驗(yàn)后，立即進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。絕緣材料的易觸及部件，要用金屬箔覆蓋，金屬箔可根據(jù)產(chǎn)品的形狀選擇不同的尺寸，但要保證所有的易觸及絕緣材料面都覆蓋且不重復(fù)測(cè)試。金屬箔應(yīng)用沙袋等類(lèi)似的重物壓在絕緣材料的易觸及部分，保證充分的接觸，金屬箔上不應(yīng)有粘膠之類(lèi)的東西，它會(huì)增加被測(cè)產(chǎn)品絕緣層的抗電強(qiáng)度。在確保連接無(wú)誤的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)初始，施加的電壓不能超過(guò)規(guī)定電壓值的一半，然后平穩(wěn)地升高到測(cè)試值，主要是考慮不至于產(chǎn)生瞬間的過(guò)電壓沖擊，而產(chǎn)生誤判。施加的電壓應(yīng)該在達(dá)到規(guī)定的電壓值后再保持1min，在試驗(yàn)期間不應(yīng)出現(xiàn)擊穿（短時(shí)的閃絡(luò)和連續(xù)的閃絡(luò)都不能算擊穿）。

3）對(duì)于非工作狀態(tài)下的電氣強(qiáng)度測(cè)試（GB 4706.1-2005第16章）

本章的試驗(yàn)方法與GB 4706.1-2005第15章的試驗(yàn)方法相同。區(qū)別是GB 4706.1-2005第15章的試驗(yàn)是在耐潮濕試驗(yàn)后，立即進(jìn)行電氣強(qiáng)度的測(cè)試，而本章的試驗(yàn)是在進(jìn)行試驗(yàn)前，保護(hù)阻抗要從帶電部件上斷開(kāi)，在器具處于室溫的狀態(tài)下，且不連接電源的狀態(tài)下進(jìn)行的電氣強(qiáng)度測(cè)試。

6 測(cè)試結(jié)果分析

如果試驗(yàn)電器產(chǎn)品出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，說(shuō)明該產(chǎn)品的絕緣性能較差，產(chǎn)品存在質(zhì)量問(wèn)題，反之，電器產(chǎn)品的絕緣性能完好。

7 儀器使用注意事項(xiàng)

1）勿在腐蝕性環(huán)境中使用該儀器（不要在含有腐蝕性液體或氣體的地方使用該儀器，否則將對(duì)該儀器造成損壞）。

2）勿在爆炸性環(huán)境下操作（不在存放有易爆品的地方使用該儀器，否則可能危及安全）。

3）勿在嚴(yán)重粉塵環(huán)境下使用該儀器（大量粉塵會(huì)影響通風(fēng)和散熱效果）。

4）打開(kāi)儀器前應(yīng)確保供電電源電壓與額定電壓相符。

5）試驗(yàn)時(shí)必須戴好橡膠絕緣手套，座椅和腳下墊好橡膠絕緣墊，防止高壓電擊造成生命危險(xiǎn)。

6）電源線必須有接地的三芯線。

7）連接或拆卸被測(cè)產(chǎn)品時(shí)，高壓輸出端必須為“O”及在“復(fù)位”的狀態(tài)。

8）測(cè)試時(shí)，儀器接地端與被測(cè)產(chǎn)品要正確連接，嚴(yán)禁開(kāi)路。

9）不能將輸出地與交流電源線短路，造成儀器外殼帶電。

10）請(qǐng)勿將高壓輸出端子與地線短路，必免發(fā)生意外。

11）儀器上的測(cè)試燈、漏電燈如果失效，應(yīng)馬上更換，以免誤判。

12）故障檢查時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉電源。

【參考文獻(xiàn)】

[1]??? 家用和類(lèi)似用途電器的安全 第1部分：通用要求：GB 4706.1-2005[S].

[2]??? 低壓電氣設(shè)備的高壓試驗(yàn)技術(shù) 第一部分：定義和試驗(yàn)要求：GB/T 17627.1[S].

【作者簡(jiǎn)介】

王麗菲（1963-），女，高級(jí)工程師，大專(zhuān)，研究方向?yàn)榧矣秒娖鳟a(chǎn)品檢測(cè)。