耐壓測(cè)試儀的原理和使用

1、耐壓測(cè)試儀的原理和使用耐壓測(cè)試儀的原理和使用摘要摘要：耐壓測(cè)試是安規(guī)測(cè)試中重要項(xiàng)目，然而耐壓測(cè)試儀的使用仍存在許多問(wèn)題。本文對(duì)上述儀器的原理和正確使用進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：耐壓測(cè)試儀；高壓測(cè)試儀；介電強(qiáng)度測(cè)試儀中圖分類(lèi)號(hào)：中圖分類(lèi)號(hào)：TM930.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：文章編號(hào)：10030107（2004）12一概述一概述電子設(shè)備的安全性是決定其質(zhì)量的各要素中最重要的部分。安全參數(shù)包括了以下的參數(shù)：交直流高電壓、直流高絕

2、緣電阻（或絕緣電阻）、接地電阻、泄漏電流、脈沖高壓、脈沖大電流等。自IEC65號(hào)公告《電網(wǎng)電源供電的家用和類(lèi)似一般用途的電子及有關(guān)設(shè)備的安全要求》于1952年首次頒布并經(jīng)五版，七次修訂以來(lái)，全球范圍內(nèi)已形成IEC安全標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)UL安全標(biāo)準(zhǔn)兩大體系。大多數(shù)制造商，特別是信息技術(shù)設(shè)備制造的制造商們，選擇四種最主要的產(chǎn)品安全檢測(cè)作為生產(chǎn)流程最后的常規(guī)產(chǎn)品測(cè)試。它們包括耐壓測(cè)試（WithstingVoltageTest）、絕緣測(cè)試（Insula

3、tionTest）、接地導(dǎo)通測(cè)試（GroundContinuityTest）和泄漏電流測(cè)試（LeakageCurrentTest）。設(shè)計(jì)這些測(cè)試是為了確保使用者在操作設(shè)備時(shí)不會(huì)因?yàn)檎`操作或儀器失效而發(fā)生觸電事故。二耐壓測(cè)試二耐壓測(cè)試耐壓測(cè)試（WithstingVoltageTest）又稱(chēng)作高壓測(cè)試（HipotTest）或介電強(qiáng)度測(cè)試（DielectricTest），可能是大家熟悉和在產(chǎn)品流程安全測(cè)試中用的最多的。它實(shí)際上在每一個(gè)安全標(biāo)準(zhǔn)

4、中都被引用，這一點(diǎn)表明了它的重要性。2.1測(cè)試目的耐壓測(cè)試是一種無(wú)破壞性的測(cè)試，它用來(lái)檢測(cè)經(jīng)常發(fā)生的瞬態(tài)高壓下產(chǎn)品的絕緣能力是否合格。它在一定時(shí)間內(nèi)施加高壓到被測(cè)試設(shè)備以確保設(shè)備的絕緣性能足夠強(qiáng)。進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試的另一個(gè)原因是它也可以檢測(cè)出儀器的一些缺陷，例如制造過(guò)程中出現(xiàn)的爬電距離不足和電氣間隙不夠等問(wèn)題。下圖是IEC606011中對(duì)儀器的絕緣距離的規(guī)定和一個(gè)常見(jiàn)的間隙不足的例子。2.2儀器原理21000V。例如：試驗(yàn)產(chǎn)品的電源電壓為12

5、0V，則試驗(yàn)電壓=120V21000V=1240V。實(shí)踐上這種方法也正是大多數(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)化采用的方法。用1000V作為基礎(chǔ)公式一部份的原因就在于任何產(chǎn)品的絕緣性能每天都在受到瞬態(tài)高壓的沖擊，實(shí)驗(yàn)室和研究表明，這一高壓最高可以達(dá)到1000V。通常耐壓測(cè)試時(shí)間為一分鐘。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上要進(jìn)行大量的產(chǎn)品耐電測(cè)試，測(cè)試時(shí)間通常降低到只有幾秒鐘。有一個(gè)典型實(shí)用的原則，當(dāng)測(cè)試時(shí)間降到只有1~2秒的情況下，測(cè)試電壓必須增加10~20%，以保證短時(shí)間測(cè)試時(shí)

6、絕緣的可靠性。報(bào)警電流的設(shè)定應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的產(chǎn)品來(lái)確定。最好的方法是預(yù)先對(duì)一批樣品做漏電流試驗(yàn)，得到一個(gè)平均值，然后確定一個(gè)略高于此平均數(shù)的值為設(shè)定電流。由于被測(cè)試儀器不可避免存在著一定的泄漏電流，因此應(yīng)該保證所設(shè)定的報(bào)警電流足夠大，以免被泄漏電流誤觸發(fā)，同時(shí)應(yīng)足夠小以避免放過(guò)不合格的樣品。在某些情況下，還可以通過(guò)設(shè)定所謂的下限報(bào)警電流來(lái)判斷樣品是否與耐壓測(cè)試儀的輸出端有接觸。32交直流測(cè)試的選擇測(cè)試電壓，大部分的安全標(biāo)準(zhǔn)允許在耐壓測(cè)試中

7、使用交流或直流電壓。若使用交流測(cè)試電壓，當(dāng)達(dá)到電壓峰值時(shí)，無(wú)論是正極性還是負(fù)極性峰值時(shí)，待測(cè)絕緣體都承受最大壓力。因此，如果決定選擇使用直流電壓測(cè)試，就必須確保直流測(cè)試電壓是交流測(cè)試電壓的倍，這樣直流電壓才可以與交流電壓峰值等值。例如：1500V交流電壓，對(duì)于直流電壓若要產(chǎn)生相同數(shù)量的電應(yīng)力必須為15001.414即2121V直流電壓。使用直流測(cè)試電壓的其中一個(gè)好處在于在直流模式下，流過(guò)耐壓測(cè)試儀報(bào)警電流測(cè)量裝置的是真正的流過(guò)樣品的電流

8、。采用直流測(cè)試的另一個(gè)好處在于可以逐漸的施加電壓。在電壓增加時(shí)通過(guò)監(jiān)視流過(guò)樣品的電流，操作者可以在擊穿發(fā)生前察覺(jué)到。需要注意的是當(dāng)使用直流耐壓測(cè)試儀時(shí)，由于電路中的電容充電，必須在測(cè)試完成后對(duì)樣品進(jìn)行放電。事實(shí)上，無(wú)論是測(cè)試電壓是多少、其產(chǎn)品特點(diǎn)如何，在操作產(chǎn)品前對(duì)其放電都是有好處的。直流耐壓測(cè)試的不足在于它只能在一個(gè)方向施加測(cè)試電壓，不能像交流測(cè)試那樣可以在兩個(gè)極性上施加電應(yīng)力，而多數(shù)電子產(chǎn)品正是在交流電源下進(jìn)行工作的。另外，由于直流

9、測(cè)試電壓較難產(chǎn)生，因此直流測(cè)試比交流測(cè)試成本要高。交流耐壓測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)在于它可以檢測(cè)所有的電壓極性，這更接近與實(shí)際的實(shí)用情況。另外，由于交流電壓不會(huì)對(duì)電容充電，因此大多數(shù)情況下，無(wú)需逐漸升壓，直接輸出相應(yīng)的電壓就可以得到穩(wěn)定的電流值。并且，交流測(cè)試完成后，無(wú)需進(jìn)行樣品放電。交流耐壓測(cè)試的不足在于，如果測(cè)試中的線(xiàn)路中有大的Y電容，在某些情況下，交流測(cè)試將會(huì)誤判。大部分安全標(biāo)準(zhǔn)允許使用者在測(cè)試前不連接Y電容，或者改為使用直流測(cè)試。直流耐壓測(cè)試

10、在加高電壓于Y電容時(shí)，不會(huì)誤判，因?yàn)榇藭r(shí)電容不會(huì)允許任何電流通過(guò)。33耐壓儀最大允許誤差的考慮由于耐壓測(cè)試儀的輸出電壓不會(huì)100%準(zhǔn)確，在確定測(cè)試電壓的同時(shí)，應(yīng)考慮儀器輸出電壓的誤差，可以采用耐壓儀本身的技術(shù)指標(biāo)或上級(jí)機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn)證書(shū)。例如在交流3000V下進(jìn)行耐壓測(cè)試，耐壓測(cè)試儀在此上的最大允許誤差為3%，即90V，那么為了保證足夠的測(cè)試電壓，應(yīng)將輸出測(cè)試電壓調(diào)節(jié)到3090V才足夠。當(dāng)然，如果耐壓測(cè)試儀本身輸出偏高，則這樣做存在電壓偏高