摘 要:家用電器極大地豐富和方便了城鄉(xiāng)人民的生活,同時也因家用電器事故引發(fā)的觸電傷亡和電氣火災(zāi),嚴(yán)重影響到城鄉(xiāng)人民的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全,而電氣強(qiáng)度指標(biāo)是家用電器安全最基礎(chǔ)、最重要的指標(biāo),它對提高家用電器產(chǎn)品的安全質(zhì)量非常重要。本文主要就家用電器電氣強(qiáng)度測試技術(shù)這一主題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:家用電器;電氣強(qiáng)度;測試技術(shù)
1 電氣強(qiáng)度測試原理
家用電器產(chǎn)品根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)(型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn))不同 ,電氣強(qiáng)度測試它分為工作溫度下的電氣強(qiáng)度(即熱態(tài)電氣強(qiáng)度)測試、潮濕條件下的電氣強(qiáng)度(即潮態(tài))測試和電氣強(qiáng)度(即常態(tài)電氣強(qiáng)度)測試三種。潮濕電氣強(qiáng)度測試和常態(tài)電氣強(qiáng)度都是在器具不工作的狀態(tài)下測試,而工作溫度下的電氣強(qiáng)度(即熱態(tài)電氣強(qiáng)度)測試是在器具工作溫度下進(jìn)行。型式試驗(yàn)電氣強(qiáng)度測試包括工作溫度下的電氣強(qiáng)度測試和潮濕條件下的電氣強(qiáng)度測試;而例行試驗(yàn)電氣強(qiáng)度測試主要是常態(tài)電氣強(qiáng)度測試。
2 家用電器電氣強(qiáng)度測試主要依據(jù)
家用電器電氣強(qiáng)度測試的主要依據(jù)就是GB 4706.1-2005(IEC60335-1:2004 (Ed 4.1), IDT)家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求及GB 4706系列家用和類似用途電器的安全特殊要求。
3 影響電氣強(qiáng)度測試結(jié)果判定因數(shù)
影響家用電器電氣強(qiáng)度測試結(jié)果的因數(shù)一般來源于:被測對象、測試設(shè)備、測試環(huán)境、測試人員和測試方法。
3.1被測對象
不同的被測對象其電氣強(qiáng)度測試要求不同。由于家用電器中新技術(shù)的發(fā)展,比如變頻技術(shù)、高壓技術(shù)、負(fù)離子發(fā)生器等,其一般使用是220V的額定電源電壓,但在器具內(nèi)部可能高于電源電壓的工作部件,則需要對這些部件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn),且試驗(yàn)電壓對于不同結(jié)構(gòu)的家用電器產(chǎn)品,對其不同的絕緣類型(基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣),則需要施加的試驗(yàn)電壓也不同。
3.2測試設(shè)備
如4000V以內(nèi)的試驗(yàn)電壓,跳閘電流Ir設(shè)置為100mA,短路電流Is設(shè)置為200mA,則高壓變壓器的釋放能量為400VA,短路能量為800VA。而電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn),要求高壓電源有一定的容量,使擊穿點(diǎn)留下痕跡,實(shí)驗(yàn)室要求耐壓測試儀的高壓變壓器容量配置至少為800VA。實(shí)際中,在試驗(yàn)前要對儀器進(jìn)行運(yùn)行檢查,重點(diǎn)檢查試驗(yàn)機(jī)高壓端輸出電壓是否施加到被測器具上,短接情況下過流繼電器是否動作,整定電流值設(shè)置是否符合要求。
3.3測試人員
GB4706.1-2005/IEC60335-1:2004(Ed4.1)引言中規(guī)定“在起草本部分時已假定,由取得適當(dāng)資格并富有經(jīng)驗(yàn)的人來執(zhí)行本部分的各項(xiàng)條款”。在實(shí)際檢測中,應(yīng)加強(qiáng)測試人員的相關(guān)的安全培訓(xùn),測試人員工作時應(yīng)戴絕緣手套。為安全起見,本試驗(yàn)不要一人進(jìn)行,要有二人以上人員在場。
3.4測試方法
在器具的帶電部件和易觸及部件之間,施加規(guī)定試驗(yàn)電壓。型式試驗(yàn)承受電壓時間為1min, 例行試驗(yàn)承受電壓時間為1s。試驗(yàn)電壓分別詳見表1表2。例行試驗(yàn)中可以表2中所列值的1.5倍的直流電壓代替交流電壓對絕緣進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。頻率小于5Hz的交流電壓就認(rèn)為是直流電壓。測試時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)前,器具的狀態(tài)位置應(yīng)該正確無誤,器具開關(guān)應(yīng)該在接通狀態(tài);試驗(yàn)中應(yīng)注意避免電子電路元件的過應(yīng)力;關(guān)于型式試驗(yàn)電壓施加的時間和速度的問題;關(guān)于金屬箔放置的問題;較低的額定電壓有可能會產(chǎn)生較高的內(nèi)部工作電壓,比如微波爐、空氣凈化器;這時候?qū)τ诠ぷ麟妷焊哂陬~定電壓的情況,則應(yīng)該按工作電壓對應(yīng)的規(guī)定值進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)時,應(yīng)將較低的工作電壓的電路斷開,否則,會對那些電路產(chǎn)生實(shí)際中不存在的過壓。
4 電氣強(qiáng)度測試結(jié)果判定
電氣強(qiáng)度指標(biāo)是考核家電產(chǎn)品絕緣材料承受電壓能力的指標(biāo),也是考核家電產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)是否良好,是否能起到防觸電保護(hù)作用的安全指標(biāo)之一。在器具的帶電部件和易觸及部件之間,施加規(guī)定試驗(yàn)電壓,在試驗(yàn)期間,未出現(xiàn)擊穿,即電氣強(qiáng)度試驗(yàn)判定為合格。電氣強(qiáng)度測試中的擊穿現(xiàn)象就是絕緣材料在高壓作用下,改變絕緣特性而呈現(xiàn)出的導(dǎo)特性。被試樣品嚴(yán)重?fù)舸r,泄漏電流劇增,當(dāng)達(dá)到高壓側(cè)過電流繼電器整定動作電流時,繼電器動作,切斷高壓試驗(yàn)電壓。在實(shí)際中一般以高壓側(cè)的過電流繼電器的動作與否作為判定式樣擊穿與否的依據(jù),所以高壓側(cè)過電流繼電器的整定電流與擊穿的判定直接相關(guān)。如果整定電流設(shè)置太大,當(dāng)試驗(yàn)樣品嚴(yán)重閃絡(luò)時也檢驗(yàn)不出來,而整定電流太小,又可能誤判為擊穿,所以一般整定電流設(shè)置在100mA;在例行試驗(yàn)中,當(dāng)在試驗(yàn)電路中電流超過5mA時,假定已出現(xiàn)擊穿。但是,對帶有高泄漏電流的器具,該限制可增至30mA。測試結(jié)果的判定應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
可能導(dǎo)致電氣強(qiáng)度誤判擊穿的兩個因素:一般情況下,家電產(chǎn)品的電氣強(qiáng)度與溫度、濕度、氣壓所用的絕緣材料質(zhì)量、電氣間隙、爬電距離絕緣穿通距離等有關(guān),如果絕緣材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求的話,則可能導(dǎo)致電氣強(qiáng)度誤判擊穿的兩個因素就是環(huán)境氣候和表面污染程度。環(huán)境氣候?qū)译姰a(chǎn)品電氣絕緣性能的影響,主要表現(xiàn)在溫度、濕度、氣壓三個方面。對具體家電產(chǎn)品,由于電氣間隙已定,在通常大氣壓下,當(dāng)溫度較高、濕度較大、氣壓的降低三者同時作用時,對產(chǎn)品電氣強(qiáng)度就會有較大的影響,這就是在“黃霉天”家電產(chǎn)品發(fā)生擊穿較多的原因,家電產(chǎn)品絕緣材料表面污染相當(dāng)于縮短了電氣間隙和爬電距離,在電氣強(qiáng)度誤判擊穿中占很大比例,表面污染一般分為油污、灰塵雜質(zhì)、水跡,對絕緣的危害一般油污大于灰塵雜質(zhì),灰塵雜質(zhì)大于水跡。對于水跡,重復(fù)進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn),隨著時間延長和測試多次進(jìn)行,水分蒸發(fā)后即可合格,對于灰塵雜質(zhì),一般重復(fù)進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)或?qū)⒄娏髟龃螅恍┗覊m被高壓拉弧燒毀,試驗(yàn)即可合格。對于油污,由于具有一定的沾度,僅靠多做幾次試驗(yàn)或放大整定電流,一般不易通過,但經(jīng)過搬動或擦拭后,再測則可能試驗(yàn)合格。
5 結(jié)語
為了確保電氣強(qiáng)度測試結(jié)果真實(shí)可靠,在實(shí)際中,提供如下建議:1.進(jìn)行家用電器電氣強(qiáng)度測試時,一定嚴(yán)格按照GB4706.1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.一旦設(shè)備出現(xiàn)擊穿報(bào)警,不要立即判定電氣強(qiáng)度測試結(jié)果不通過,應(yīng)該對其結(jié)果進(jìn)行確認(rèn),分析其原因,查找故障點(diǎn)。3.測試人員一定要了解測試原理和判定方法以及影響家用電器電氣強(qiáng)度測試結(jié)果的因數(shù),才能減少誤判風(fēng)險,提高測試效率,同時確保測試安全和人身安全。
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作者簡介:
余安國(1964-),男,漢族,四川內(nèi)江人,工程師,主要從事機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)工作.
(內(nèi)江市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所? 四川? 內(nèi)江? 641100)