范文一:电气安规测试研究
电气安规测试研究摘 要:本文介绍了电器产品电气安规的四类测试方法,并针对我司电动车的电气安规测试 项目提出相关建议。关键词 接地电阻(接地保护) 绝缘耐压(介电强度) 绝缘电阻 泄漏电流Abstract: This article introduces the four
electrical safety testing methods: protective grounding test 、 insulation、 withstanding
voltage and leakage current . In order to test our electric vehicles -safety specifications,some testing methods is suggested in this paper. Keywords Protective grounding test
Insulation Withstanding voltage Leakage current1. 电气安规简介 如何限制危险电压,保护使用者的安全,产品设计需要保证使用安全, 电气安规测试可以验证产品安规的设计。 方案一:绝缘隔离。在电路板与外壳之间进行绝缘处理,当使用者接触外壳时(例如控制面板等),人体电阻与绝缘电阻一起串联在回路中,如图 1 所示。因为人体电阻为几 kΩ,绝缘电阻一般为 MΩ级别,故只 图 2 接地放电示意图有非常小的电流通过人体。 安全测试规范中 如果我们在实际使用中受到触电冲击,针对此类保护措施,采用绝缘耐压和绝缘电 其电流会是多少量级,如何测量,泄漏电阻测试来验证设计。 流:当人体或动物接触一个或多个装置的或 设备的可触及零部件时, 流过他们身体的电 流。从中可以看出泄漏电流不是将电流表串 入回路即可, 而是需要将人体的阻抗模型串 联进行测试。安全测试规范中针对此情况, 采用泄漏电流测试来验证设计。 图 1 绝缘隔离示意图 方案二:接地放电。将产品外壳与地低电阻连接。当人体接触外壳时,人体电阻与接地电阻形成并联, 由于接地电阻为 mΩ级 图 3 泄漏电流测试示意图别,故只有很小电流通过人体。安全测试规 IEC60990首先介绍了电流对于人体的范中针对此类保护措施, 采用接地电阻测试来验证设计。影响(主要来自IEC60479-1 及其它一些出 作用分为4 个不同的反应等级。版物,其中IEC60479-1 对应于GB/T 1 感知(Perception) :即感知阈,通过人体13870.1)。随着电流的增加。电流对人体的 能引起任何感觉的最小电流值, 大约几个μA。2 反应 (Startle reaction) 这个级别的电流, :会让人感觉不舒服,导致推离或反抗。通常认为这个阈值在低频时为0.5mA,并且随着频率的升高,人的神经系统的敏感性下降,阈值相应的升高。3 摆脱(Muscle tetanization、Ventricularfibrillation):这个等级的电流会使受到电击的人由于神经功能的破坏而失去摆脱电源的能力。摆脱阈的平均值为10mA,同样摆 图 5 I 类设备示意图脱阈也随频率的升高而升高。心室颤动? ?类设备(Class II)保护措施为基本绝20mA。 缘附加绝缘,为双重绝缘。如图 6 所示,4 电烧伤(Electrical burns) :在这个等级, 在?类设备中一些部件采用加强绝缘, 例如皮肤或组织会被破坏,与其他的影响不同, 电机的输出轴。加强绝缘是指对带电件所加电烧伤对电流而不是频率敏感, 电烧伤的阈 的单独绝缘系统,其防触电等级相当于双重值被认为是电流密度达到3 0 0 m A / c m 2 绝缘。到400mA/cm2。一般电流值?70mA。 图 6 ?类设备示意图 2.2 接地电阻测试 图4 泄漏电流 IEC、UL 各级别限制 目的:亦称接地连续性测试 接地测试 必须对所有一类产品(Class I)进行。 测试 的目的是保证产品上的所有在单一绝缘失2 产品电气安规测试方法 效的情形下会变成带电体, 并且可以被使用2.1 设备等级介绍 者接触到的导电性部件被可靠连接到电源 I 类设备(Class I)保护措施为基本绝 输入的接地点。 换句话说 一个接地测试使缘接地。基本绝缘防护危险电压由电路板 用大电流的低电压源加到接地回路来核实直接加至外壳,当基本绝缘失效时,危险电 接地路径的完整性。流经过接地线,保护人体
不受伤害。当然附 通过测量连接在保护接地连接端子或加绝缘也经常应用在 I 类设备中,例如图 5 接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符中的电机轴或者一些电路板电源外部输出 合标准要求 阻抗不超出产品安全标准确定端需要进行附加绝缘。 只要设备为接地保护 的某个值则认为是符合要求的。 一定要记连接,即为 I 类设备。 住 从结构和设计观点来看 用做保护接地 的导体不应该包含任何的开关或保险丝。 一 般我们认为危险电压暴露终端为产品金属 外壳及固定螺栓。 按照此定义将会有很多测 试点,一般按照厂家规定的几个易出现接地故障的测试点进行测试。 进行型式测试的时候 hipot 测试是在 某些测试(譬如失效 潮态及振动测试)之 后进行来确定是否因为这些测试造成绝缘 的退化。但是,日常生产进行的 hipot 测 试 是制造过程中的测试来确定是否所生产 的产品的结构是与型式测试所用产品的结 构相同。 一些由生产流程造成的缺陷可以通 过在线 hipot 测试检查出来,例如 变压器绕 组电气间隙和爬电距离减小。 这样的故障可 能起因于绕线部门的一名新操作员。 其它例 图 7 接地电阻测试示意图 子包括检查绝缘材料的针孔瑕疵或发现一 测试要求: 大多数标准对于进行接地测 个过大的焊点。试提出下列的参数要求: 测试要求:高压通常是应用的在横跨被1)被测设备(EUT)必须承受高一定时间 测试绝缘材料的二个部件之间 譬如测试设的直流或交流电流但是电压要很低。 备(EUT)的一次侧电路(Primary Circuit)2)在保护接地连接端子或接地触点和被接 和金属外壳。 如果绝缘材料在两个部件之间地零件之间的电压降必须被测量。 是足够的 那么加在两个由绝缘体分离的导3)电阻必须使用通过的电流和产生的电压 体之间的大电压只能产生非常小的电流流降来进行计算(欧姆定律) 。 过绝缘体。 虽然这个小电流是可接受的 但 阻抗不应该超出某个值, 不同的的安全 是空气绝缘或固体绝缘不应该发生击穿。 因标 准 可 能 要 求 不 同 的 值 。 例 此 需要注意这个电流是因为局部放电或击如 IEC 60950-1 要 求 测 试 电 压 不 超 出 穿的结果 而不是由于电容联结引起的。交12 V 。 电流可能是交流或直流,产品额定 流 hipot 测试仪存在一个小弊端,那就是如电流的 1.5 倍或 25 A(二者选择比较大 果被测试的电路中有大容量的 Y 电容 可能的) 测试持续时间必须是 1 分钟 并且连接 。 会因为 hipot 测试器的电流限值设置 可能在保护接地端子或接地触点和必需被接地 造成 ac 测试仪显示测试失败而实际上绝缘的零件之间的阻抗不能超出 0.1 ,不包括 并没有击穿。 多数安全标准允许用户断开电缆的阻抗。多数标准要求在 25 A 下测试 Y 电容器进行测试 或者选择使用直并且维持 1 分钟, 这代表过流保护设备能承 流 hipot 测试仪。 直流 hipot 测试仪不会因受的最大的电流和最久的操作时期。 最大值 为大容量 Y 电容的存在而显示失效,因为25 A 大约是为多数额定点流不超过 16 A 的 Y 电容器对于直流电压不会有电流通过其线连接可插入 A 型设备安装保险的额定值 本身。的 1.5 倍。 另外一个例子是对介于电源的一次2.3 绝缘耐压测试 (Primary)和二次(Secondary)电路之间 目的:电介质强度测试 亦称 hipot 测 的绝缘材料进行测试。 这时所有输出短接在试 大概是最多人知道的和经常执行的生产 一起。 耐压测试仪的接地探针与短接在一起线安全测试。实际上,表明它的重要性是每 的输出相连 同时高压探针与 L 和 N 连接(L个标准的一部分。 hipot 测试是确定电子绝 和 N 短接) 参见图 8 。在 hipot 测试期间缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏 EUT 不工作。 必须注意 在进行型式测试期性的测试。 这是适用于所有设备
为保证绝缘 间 理想的情况是先加低于规定的电压的材料是足够的的一个高压测试。 进行 1/2 然后逐渐上升,并且在 10 秒中达到规hipot 测试的其它原因是 它可以查出可能 定电压,并且维护 1 分钟。 然而,大多数测的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距 试仪器 直接输出规定电压或使用一个电子离和电气间隙不够。 控制线路来实现电压的爬升。 ?类设备的外壳绝缘性能。I 类设备中为非 接地部分需设计为附加绝缘或加强绝缘,? 类设备的外壳为双重绝缘。故此项考察设备 的附加绝缘、加强绝缘、双重绝缘性能。 3)在外壳与绝缘部分。验证基本绝缘部分 的绝缘性能。 图 8 典型耐压测试连接图 测试持续时间: 如果测试是代表认证过程的一部分 那么测试持续时间必须是所使用的安全标准相符合。例如多数标准 包括IEC 60950 测试持续时间是 1 分钟。 但是 当在生产线对产品进行测试 通常对每个 产 品 进 行 1 分 钟 hipot 测 试 是 不 实 际的 制造商通常会缩短测试时间 譬如几秒 图9 绝缘耐压、绝缘电阻测试点示意图钟 但是使用更高的电压。 一个典型的经验 2.5 泄漏电流测试:为 110-120 (2xU 1000 V) 1-2 秒。 测 目的:某些标准,包括 IEC60950-1,把试持续时间和程序应该得到相关测试机构 泄漏电流(Leakage Current)命名为接触电的同意。 流(Touch Current)。就是说,当一个人或2.4 绝缘电阻测试 者动物接触到设备的可接触部分的时候, 流 目的: 绝缘电阻测试是亦称 Megger 高( 过人体或者动物体的电流。 如果接触电流过阻) 测试。 目的是将测量任何由绝缘材料 大,那么操作者将会遭受电击,可能导致严分隔的二点之间总电阻。因此,测试确定绝 重的伤害,这和人的体重有关系。通常的,缘材料在抵抗电流流过的时候具备多少效 超过 1.0mA 的电流流过人体, 就能够造成电用 。 测 试 时 使 用 的 电 压 通 常 是 击伤害。 伤害的严重性和电流的大小及人的5001000Vdc,因此,电流非常低。由于电 体重有关。流很低 这个测试为检查绝缘材料的质量是 和其他测试相似, 泄漏电流的测试也是有用的,不仅是在产品制造的时候 而且在 安全测试中非常重要的一项, 大多数安全标产品使用的时候同样适用。 准要求在不同的条件下进行测试, 例如正常 测试要求:连接到测试仪 测试电压从 操作条件下,开关打开及关闭,电源线极性零逐渐上升到最大值(通常情况下是 对调等。 测量到的对地泄漏电流在任何条件500 V dc) 一旦电压到达最大值 保持一个 。 下都不可以超过限制。IEC60335‐2005中,I时间 通常是 5 秒 ,然后记录电阻值。测量 类便携式器具的泄漏电流的限值是0.75mA。值应该是非常高的通常在兆欧级 。绝缘电 IEC60335‐2005中,II类器具的泄漏电流的限阻的测量在某些标准中是强制要求的,如 值是0.25mA。IEC60950-1 和 UL6500。 造成泄漏电流的最大一个贡献者就是 绝缘电阻及绝缘耐压测试为验证基本 跨接在火线和地之间的电容,如Y电容。这绝缘、附加绝缘、加强绝缘及双重绝缘的绝 些Y电容通常是为了控制EMI而加入到线路缘性能。主要的测试点如下,见图 9: 中的。需要指出的是,在某些标准中,如1)在电源供给线与接地外壳之间。此主要 IEC60950-1,仅对一类驻立式设备允许对地是检验 I 类设备的基本绝缘性能。 泄漏电流超过3.5mA,同时需要满足2)在电源供给线与非接地外壳之间。此主 IEC60950-1,章节5.1.7的条件。必须考虑变要是测试 I 类设备中为非接地的部分,以及 压器中的任何容性泄漏电流。 如果因为某种原因,使用隔离变压器是不可能的,那么被测设备(EUT) 必须被安装在绝缘的台子上,同时加上适当的安全警告。 这样的测量是弥补被测设备(EUT)带有危险电压的可能。测试要求:大多
数标准,特别是IEC60950,要求测试设备(EUT)是上电的状态。测试设备的供电电压是额定值的上限的110,同时频率为最高的额定频率。如前面提到的,为了安全的因素,强烈要求使用隔离变压器来进行测试。 这些测试对一类(Class I) 图 10 泄漏电流测试示意图和二类(Class II)设备同样适用。对于二类设备,对可接触的导电部件和外壳(使用10x20cm的金属膜来接触外壳表面)进行测 3 电动车电气安规测试方法试。这个金属膜模拟人的手。表1、图10为 3.1 绝缘电阻IEC60990对灯具的测试方法。 GB/T 18384.1 主要规范的是动力电池 表 1 泄漏电流测试程序 的绝缘电阻,要求gt100Ω/V。GB/T 18384.3 中规定的是动力系统、车辆电底盘、辅助电 路的绝缘电阻和绝缘耐压:应在整个测量阶 段定时测量绝缘电阻。在下列带电部件之间 使用适当的测量仪器例如:兆欧计进行测 量:— 动力系统和车辆电底盘 — 动力系统和辅助电路。 使用一个至少为动力系统标称电压1.5 倍的试验电压或500VDC电压.两者取较高 值施加电压的时间应足够长, 以便获得稳定 e 为接地保护开关,其断开时模拟接地 的读数。动力蓄电池和辅助蓄电池应断开,保护回路异常断开;n 为中性线开关,其断 辅助电路的两端应与车辆电底盘相连。 动力开时模拟中性线故障断开;P 中 1、2 分别 系统的绝缘电阻值应符合表2的要求。为极性互换。 表 2 绝缘电阻的要求 其中动力系统为动力电池的正、负极缆 段和外露可导电部件之间施加频率为 50‐60线,车辆电底盘为车载低压蓄电池的负极; Hz 的交流电压,历时 1min。如果电底盘和辅助电路为车用电器的外壳。 带电部件之间, 有的电子元件不能承受试验3.2 绝缘耐压 电压,见表 3,则可以将他们从试验电路中 耐压试验:试验前应断开动力电池,并 取下。 试验期间不能发生绝缘材料的击穿或把其他电路与电底盘连接在电路的不同区 跳火。 表3 绝缘耐压的要求 其中其他电路为12V电路的正负极,将 接触,人体接触电底盘相关部位 (例如车身、蓄电池的正负极接线端子一起与电底盘连 产品外壳);3、人体一端接触动力缆线破损接;电路的不同区段(带电部件)为动力电 处,一端接触电底盘(此时电底盘与动力缆池的正负极配电通道、充电口火线、零线通 线应为绝缘状态) 。道。测试这些通道不同区段与电底盘之间的 针对此项测试, 我们认为还需增加几个绝缘性能。 状态:1、人体接触车身两处(可分动力缆3.3 接地电阻 线正常、异常状态) 2、 ; 单根动力缆线断开。 GB/T18487.2 中规定, 所有外露导电部 我们公司车型充电模式,应等同于 I 类分和接地回路间的电阻不应超过0.1Ω,使用 设备,因为有电底盘与地线连接。其测试方电源电压不低于12V,16A的直流来检验。测 法建议为参考表 1 带插头的 I 类测试。且也试点应为接地线与车身所有外露部分, 建议 建议增加人体接触车身两处的测试模型。车型定义关注点进行测试。 另,在GB/T18384.3 中电位均衡试验:用一个不超过60vDC的无负载电压,动力 4 总结电路最大电流的1.5倍或25A 的电流取其较 电气安规测试项目,针对零部件产品有大值通过任何两个外露可导电部件,至少 四类试验:接地电阻(仅针对 I 类)、绝缘5s,测量其电压降。根据电流和电压降计算 耐压、绝缘电阻、泄漏电流。而用在我们电得到的电阻值不超过0.1Ω。 动车中,也应该有此四类试验,才能保证用3.4 泄漏电流 户使用安全, 故一些国标针对接地电阻规定 GB/T 18487.2 中规定,如图 11 测试, 了动力系统导电性、 外露部分与接地回路的泄漏电流不应超过 3.5mA。该图针对的是 II 接地电阻; 针对绝缘电阻及绝缘耐压规定了类设备,且示意图有一定误解。 动力电池的绝缘电阻及动力系统的绝缘电 阻和绝缘耐压; 针
对泄漏电流国标的推荐测 试项目定义不清, 建议考虑公司产品实际情 况进行测
试。 电气.
范文二:电气安规测试研究
电气安规测试研究
范学,李高林
(深圳市比亚迪汽车有限套司汽车工程研究院.广东深圳518118)
摘要:详细介绍了电器产品电气安规的概念和四粪测试方法.结果表明.只有各类电气安规都满足要求.才能保证用户的使
用安全。
关键词:接地电阻(接地保护);绝缘耐压(介电强度);绝缘电阻;泄嗣电流
TheResearchofElectricalSafetyTesting
F^NXue.UGaolin
(AutoEngineeringResearchInstitute.BYDAuto(Shenahen)Co,Ltd,ShenzhenGuangdong518118,China)
Abstract:Thefourel∞tricalsdetyonly
t憾fing晰mod8endconceptsforeleetric
whenⅢhrequimmnt
Keywerds:Gmunding
fornl∞tdlsafetyballmet.thenapplicationsafety
for—ensured
products眦mintroducedindetail
There,nitsshowtiml
resistance(protectiveⅢ“m%);lnsnlafi∞withstandingvoh%e(dielectricslrength);[mnlationI∞iBⅫ。;
Leakagecul他nt
1电气安规简介
只有限制危险电压.才能保护使用者的安全。产品设计需要保证使用安全.电气安规测试可以验证产品安规的设计。
方案一:绝缘隔离。在电路板与外壳之问进行绝缘处理,
当使用者接触外壳(例如控制面板等)时。人体电阻与绝缘电阻一起串联在回路中.如图l所示。因为人体电阻为几千欧
姆.绝缘电阻一般为兆欧级别。故只有非常小的电漉通过人
体。安全测试规范中针对此类保护措施.采用绝缘耐压和绝缘
电阻测试来验证设计。
罔2接地放电小意罔
如果彝们在实际使用中受到触电冲击.其电流会是多少量级?如何测量7泄■电流:当^体或动物接魁一个或多个装置
的或设备的可触爱零部件时.流过他们身体的电流。从中可以
看出泄■电流不是将电流表串^回路即可.而是需要将人体的
阻抗模型串联进行测试。安全蔫试规范中针对此情况.采用泄溽电流测试来验证设计。
出I绝缘舳扁小意瑚
方案二:接地放电。将产品外壳与地低电阻连接。当人体接触外壳时。人体电阻与接地电阻形成并联.由于接地电阻为兆欧级别.故只有很小电流通过人体。安全涮试规范中针对此娄保护措施.采用接地电阻测试来验证设计。
IEC60990首先介绍了电流对于人体的影响(主要来自
1EC60479一I及其他一些出版物.其中IEC60479一I对应于
收囊日翔:2012一∞一拈
作者简介:范学(1朔3一),男.江西瑞昌人.本科.从事汽车电器产品测试及研究。
GB/T13870
田3泄漏电流测试示意田
1)。随着电流的增加,电流对人体的作用分为4
个不同的反应等级。
(I】感知(perceptionl:即感知目.通过人体能引起任何
-聃张—J坚型生塑器
感觉的最小电流值.大约几个微安培。
C2)反应(Startlereaction):这个级别的电流,会让人感
即为I类设备。
Ⅱ类设备(cl嘲11)保护措施为基本绝缘+附加绝缘,为双重绝缘。如图6所示,在Ⅱ类设备中一些部件采用加强绝缘.例如电机的输出轴。加强绝缘是指对带电件所加的单独绝缘系统.其防触电等级相当于双重绝缘。
觉不舒服,导致推离或反抗。通常认为这个阈值在低频时为
05
mA。并且随着频率的升高.人的神经系统的敏感性下降。(3)摆脱(Muscletetani龃tlon,VentrieularfibrilJatlon):这
闻值相应地升高。
个等级的电流会使受到电击的^由于神经功能的破坏而失去摆
脱电源的能力。摆脱闻的平均值为10mA,同样摆脱阈也随频
『,
率的升高而升高。心室颤动≥20
mA。
(4l电烧伤(Electricalbumsl:在这个等级。皮肤或组织会被破坏.与其他的影响不同,电烧伤对电流而不是频率敏感,电烧伤的阈值被认为是电流密度达到300mA/cm2到400
mA/cm’。一般电流值≥70mA。
司
幽6Ⅱ类瞪备不意幽
2
2接地电阻测试
目的:亦称接地连续性测试.接地测试必须对所有一粪产
品(ClassI)进行。测试的目的是保证产品上的所有在单一绝
缘失效的情形下会变成带电体.并且可以被使用者接触到的导电性部件被可靠连接到电源输^的接地点。换句话说,一个接地测试使用大电流的低电压源加到接地回路来核实接地路径的
完整性。
通过测量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符台标准要求,阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则认为是符台要求的。一定要记住.从结构和设计
空%%的额¥/Hz
观点来看,用做保护接地的导体不应该包含任何的开关或保险丝。一般我们认为危险电压暴露终端为产品金属外壳及固定螺栓。按照此定义将会有很多测试点,一般按照厂家规定的几个易出现接地故障的测试点进行测试。
幽4泄描[U溉IEC、111符缎刖耻制
2
2
电器件电气安规测试方法
l电器
图51类设备示意圈
测试要求:大多数标准对于进行接地测试提出下列的参数要求:
(1)被测设备lEUT}必须承受一定时间的高的直流或交
I类设备(ClassIl保护措施为基本绝缘+接地。基本绝
缘防护危险电压由电路板直接加至外壳.当基本绝缘失效时.危险电流经过接地线,保护人体不受伤害。当然附加绝缘也经常应用在I类设备中.例如图5中的电机轴或者一些电路板电源外部输出端需要进行附加绝缘。只要设备为接地保护连接。
流电流但是电压要很低。
(2】在保护接地连接端于或接地触点和被接地零件之间的电压降必须被测量。
璺墼堕—生坚堡坠业坚—一爵完与开童…~_-
13)电阻必须使用通过的电流和产生的电压降来进行计算
l欧姆定律I。
V).1—2%测试持续时问和程序应该得到相关测试机构的
同意。
2.4绝缘电阻测试
目的:绝缘电阻测试亦称Meggerl高阻)测试。目的是漶
阻抗不应该超出某个值.不同的安全标准可能要求不同的
值。例如.IEC60950.I要求测试电压不超出12V。电流可能是
交流或直流.产品额定电流的I5倍或25A(二者选择比较大的l。测试持续时间必须是l唧n.并且连接在保护接地端子或接地触点和必需被接地的零件之间的阻抗不能超出0ln.不包括电缆的阻抗。多数标准要求在25A下测试并且雏持lrain.这代表过流保护设备能承受的最大的电流和最久的操作时问。
最大值2SA大约是为多数顿定电流不超过16A的线连接可插^^型设备安装保险的额定值的15倍。
量任何由绝缘材料分隔的二点之问总电阻。因此,测试确定绝
缘材料在抵抗电流流过的时候具备多少效用。测试时使用的电压通常是500—1000Vdc.园此.电流非常低。由于电流很低.这个测试对检查绝缘材科的质■是有用的.不仅是在产品
制造的时候.而且在产品使用的时候同样适用。
测试要求:连接到测试仪.测试电压从零逐渐上升到最大
值C通常情况下是500Vdc】。一旦电压到达量大值,保持一十时间l通常是5s).然后记录电阻值。测量值应该是非常高
23绝缘耐压剃试
电介质强度测试.亦称hlpot测试.大概是量多人知道的和
的(通常在兆欧级】。绝缘电阻的澜量在某些标准中是强制要
求的.如IEC60950-l和u16500。
经常执行的生产线安全测试。实际上,它是每个标准的一部分.表明它的重要性。hilxm测试是确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试。这是适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的一个高压测试。进行hipot测试的其他原因是.它可以壹出可能的瑕疵.譬如在制造期问造成的漏电距离
和电气间隙不够。
绝缘电阻爰绝缘耐压测试为验证基本绝缘、附加绝缘、加
强绝缘及双重绝缘的绝缘性能。主要的测试点如下(如图9所
币J:
IIl在电源供给线与接地外壳之间。主要是检验l类设备
进行型式测试的时候,h,p眦测试是在某些测试(譬如失
效.潮卷及振动测试)之后进行来确定是否因为这些测试造成绝缘的退化。
的基本绝缘性能。
12】在电源供给线与非接地外壳之间。主要是涓试l粪设备中为非接地的部分.以及Ⅱ粪设备的外壳绝缘性能。l类设备中为非接地部分需设计为附加绝缘或加强绝缘.Ⅱ类设备的外壳为双重绝缘。故此项考察设备的附加绝缘、加强绝缘、职
重绝缘性能。
13】在外壳与绝缘部分。验证基本绝缘部分的绝缘性能。
举一个例子.对介于电源的一攻I
Pri-唧l和二次【s曲-
帅d删l电路之间的绝缘材料进行测试。这时所有输出短接在一起。耐压测试仪的接地探针与短接在一起的输出相连,同时
高压探针与L和N连接(L和N短接)l参见圈8】。在岫Ⅺt蒲试期间EUT不工作。必须注意,在进行型式测试期问,理想
的情况是先加低于规定的电压的l/2.然后逐渐上升.并且在10
s选到规定电压.并且维护1向n。然而.大多数测试仪器,直
接输出规定电压或使用一个电子控制线路来宾现电压的爬升。
幽9绝缘蜊雎、绝缘电阻划试点币意幽
2.5泄漏电流测试”’
c—I)命名为接继电流I
图8典型耐压嚣试连接幽
测试持续时间:如果测试是代表认证过程的一部分.那么
目的:某些标准,包括IEC60950?I,把泄漏电流lLeakage
Toach
Cu腓nt】。就是说.当一个
』、或者动物接触到设备的可接触部分的时候.流过人体或者动物体的电流。如果接触电流过大.那么操作者将会遭受电击.可能导致严重的伤害.这和人的体重有关系。通常.超过l0mA的电流流过人体,就能够造成电击伤害。伤害的严重性和电流的大小爱人的体重有关。
和其他蒲试相似,泄演电流的测试也是安全测试中非常重要的一项.大多数安全标准要求在不同的条件下进行测试.例如正常操作条件下,开关打开及关闭,电源线极性对调等。测■到的对地泄漏电流在任何条件下都不可以超过限制。[EC
测试持续时间必须是与所使用的安全标准相符台。例如.多数
标准.包括[EC609S0.测试持续时间是I哪n。但是,当在生
产线对产品进行测试.通常对每个产品进行lmlnhlpot测试是不实际的.制造商通常会缩短测试时间.●如几秒钟.但是使
用更高的电压。一个典型的经验为110%一120%C2“+1000
删岍l—J坚业生2慧
60335-2005中.I粪便携式器具的泄漏电流的限值是075mA。
IEC60335-2000中。II粪器具的泄漏电流的限值是025mA。
各赛试验的原理及测试应用。只有各类电气安规都满足要求
才能保证用户的使用安全。
大多数标准。特别是IEC60900.要求测试设备IEUT)是
上电的状态。测试设备的供电电压是额定值的上限的110%,
参考文献:
【1】脒超中.灯具的泄漏电流测试概论[oI.]htlp://
wwdo穗8eom/p—11568661775bmd(上接第83页)
的可行性.确保设计方向的正确性。运用ANYSIS进行仿真.分析装置受力情况.计算理论上的转换率。制遗实物装置.进
行实地检测,实地检验装置的可行性.计算实际转化率。比较
同时频率为最高的额定频率。如前面提到的,为了安全的因素,强烈要求使用隔离变压器来进行测试。这些测试对一类Icl螂1l和二类IcI脚11l设备同样适用。对于二粪设备。对可接触的导电部件和外壳I使用10cmx20cm的金属膜来接触外壳表面】进行测试。这个金属膜模拟人的手。表1、图
lll为IEC60990对灯具的测试方法。
表1泄漏电流测试程序
实际应用和理论模拟的结果,对装置进一步优化,确保装置较
高的转化率。
5可行性殛创新之处分析
“飞翔导流罩”尾流节能装置借鉴高尔夫球减阻原理.技术成熟、简单可行;相对于其他装置,本装置轻便、易拆装、通用性强i内部挂钩机构,可防止未充的导流罩遮挡尾灯,安全性高;本装置成本低廉,节能效果显著.故具有良好的市场推广前景。独特的凹坑设计,减阻效果显著。球型导流罩采用柔性设计,可利用气压差保持充盈。拉链式啮合设计以及挂钩
机构方便拆装、通用性强。
6结束语
目前.狂国的公路运输完成货运量在综合运输体系中所占比例已达七威以上。而厢式货车是一种新兴的工业化产品.发展十分迅速。目前在发达国家的公路赁运车辆中.美国厢式汽车的比例在90%以上,在韩国.厢式汽车运输也超过了货运车
辆保有量的70%。交通部《关于道路运输业结构调整的若干意见'提出,要加快厢式载货汽车的发展,基本形成道路货运市场以厢式化运输为特征的安全、优质、高效的新局面。在当今能源紧张和环境污染严重的格局下,本装置的应用前景+分广泛。通过优化设计和数学建模的相关分析计算,装置可遮到减空气阻力阻力的效果.如果全国厢式货车及集装箱货运卡车全部应用此装置。将会节省原来全部耗油的8%一9%。其发。虽然社会对环境要求的提高和科学技术的进一步发展.但是世界现在还停留在油耗时代.本装置的大规模应用可以减少油耗压力.为新能源的寻找赢下可观的时间。可见,本装置的应用前景非常广泛,经济价值较高。
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3总结
电气安规测试项目.针对电器件有四类试验:接地电阻
【5】汪孛集装箱运输货车气动附加装置的优化研究【D]长沙:湖
南大学.2010
I仅针对I类}、绝缘耐压、绝缘电阻、泄漏电流。以上讲解了
∞7
五苫蜀口
电气安规测试研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
范学, 李高林, FAN Xue, LI Gaolin
深圳市比亚迪汽车有限公司汽车工程研究院,广东深圳,518118汽车零部件
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本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qclbj201205031.aspx
范文三:chroma电气安规测试指南
電氣安規測試指南
Electrical Safety Testing Reference Guide
February 2006
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1
電氣安規測試指南
目錄
表目錄............................................................................................ 4
圖目錄............................................................................................ 4 1
2 緒論..........................................................................................5 全球安規與指令介紹............................................................................7
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3 美國......................................................................................7 加拿大....................................................................................7 歐洲......................................................................................7 德國......................................................................................9 中國大陸地區..............................................................................9 日本.....................................................................................10 未來安規發展趨勢.........................................................................10 電氣安規測試.................................................................................11
3.1
3.2
3.3
3.4 耐壓測試.................................................................................11 接地保護測試.............................................................................15 絕緣電阻測試.............................................................................15 漏電流測試...............................................................................16
4 測試設備與作業安全...........................................................................19
4.1
4.2
4.3
4.4 測試環境.................................................................................19 測試設備.................................................................................19 測試連接.................................................................................20 人員訓練與操作注意事項...................................................................20
5 安規測試設備.................................................................................21
5.1
5.2 如何選擇正確的安規測試設備...............................................................21 輔助配件、治具、軟體.....................................................................21
6 產業應用.....................................................................................22
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6 變壓器測試...............................................................................22 發電機/馬達測試..........................................................................22 零組件測試...............................................................................22 非電性產品測試...........................................................................22 電器產品測試.............................................................................22 醫療設備測試.............................................................................23 7
2 安規測試的最佳利器...........................................................................24
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8 全功能安規分析儀 – C H ROMA 19032.......................................................... 24 繞線元件安規掃描器 – 19035.............................................................. 24 多功能與掃描應用耐壓測試 – C HROMA 1905X ................................................... 25 簡單易用耐壓測試 – C H ROMA 1907X ........................................................... 25 專業對地連接測試 – C H ROMA 19572.......................................................... 26 高功率耐壓測試 – 9012................................................................... 26 10KV、20KV耐壓測試 – 9056, 9056-20KV.................................................... 27 安規測試設備專用校正器 – 9102........................................................... 27
附錄A 安規相關網站............................................................................... 28
附錄B 一般電氣安規測試標準(實際標準以法規為主)....................................................29
3
電氣安規測試指南
表目錄
表 1歐盟會員國之相容標準...........................................................................8 表 2一般測試功能與其他附加測試及功能.............................................................. 21 表 3變壓器特殊安規標準............................................................................22
圖目錄
圖 1 二插頭電源或三插頭電源測試....................................................................11 圖 2 R EAL AND R EACTIVE CURRENT......................................................................... 12 圖 3 緩升電壓與充電變位電流........................................................................12 圖 4 電氣閃絡(FLASHOVER /ARC)........................................................................ 13 圖 5 L INE R EGULATION AND L OAD R EGULATION ................................................................. 14 圖 6 接地連續測試(GROUND C ONTINUITY TEST, GC).......................................................... 15 圖 7接地連接測試(GROUND B OND TEST, GB) ............................................................... 15 圖 8對地漏電流(IEC60601-1)........................................................................ 16 圖 9 CLASS I EQUIPMENT............................................................................... 17 圖 10 CLASS II EQUIPMENT............................................................................. 18 圖 11 R EMOTE C ONTROL F IXTURE .......................................................................... 20
4
1 緒論
要做到電氣產品安規就必須先了解何謂"危害(hazards)"。各式的電氣設備都有潛在的危害,只要有使用電力或是電子元件之產品,皆不能對使用者造成危害。安規標準中的危害包含以下四種:電氣傷害、機械/物理傷害、低壓/高能量傷害、易燃防治,此四種危害在各式產品安規中是最基本的安全標準。在此手冊中,我們主要談到的是電氣傷害的部份且為最基本的安規要求。 為何產品要進行電氣安規測試?
這是許多產品製造商最想問的一個問題,當然最普遍的回答是"因為安規標準中有規定。"若您能深入了解電氣安規的背景,便會發現它背後所隱含的責任與意義。電氣安規測試雖然在生產線佔了一點時間,但它卻能讓您降低產品因電氣危害而回收的風險,第一次就做對,才是降低成本並維護商譽的正確方法。
安規標準可以是由政府、民間團體、實驗室等單位共同撰寫,經過多次的產品測試後訂定共同的測試標準,使類似的產品擁有相似的測試方法。標準中針對測試的定義也有詳加說明,讓新的技術也有相關理論當做測試依據,減少因標準的撰寫及研究而延宕產品的測試。當產品的責任在製造商身上時,生產者不但要進行基本的產品測試,也要針對產品進行安全性最佳化,因為在日常生活中的使用狀態是無法預期的,許多產品回收的原因也來自於此。
安規標準的章節包含簡介、意義、效能測試、生產線測試、標示及附錄。對電氣安規測試而言,其中最重要的就是效能測試(performance tests )及生產線測試(production tests),效能測試包含所有初期產品的效能測試,包含電氣傷害(electric hazard )、能量(energy)、火災防止(fire)及機械結構(mechanical hazard)。這些測試也會寫到生產線測試中,但部份測試因耗時而無法在生產線上適用,因此部份安規標準將效能測試與生產線測試分開說明。安規標準的內容將決定產品的安全係數,例如醫療設備因其常與病患接觸,理應安全係數高於其他產品。
值得注意的是,安規標準所提供的是基本的安全測試及方向,而產品失敗的最終責任歸屬仍為製造廠商而不是標準。故生產與設計者在特殊產品的安全防護,仍應盡絕對責任來保護消費者的安全,並不是通過安規認證即表示不會有危險發生。因此設計者應於平日多瀏覽安規相關資訊,新標準的發佈及新測試方法,皆會影響到相關產品的測試依據。
電氣傷害(Electrical Shock)
造成電氣傷害的因素有很多種,其中最主要的是電流經過人體所造成的電氣傷害。此類電氣傷害對人類具有直接的影響性,傷害的嚴重性依電能的大小,溼度,接觸面積等有所不同。想像你在浴缸裡泡澡時,突然運作中的吹風機掉落在浴缸裡,這樣的情況,使得電流從吹風機經過你的身體而流向地面。此時,你的心臟出現不規則心悸、血壓下降,造成不可挽回的悲劇。
在安規標準中並無法規範每一項操作中所產生的錯誤,但仍然提供了幾項基本的測試與防範來保護人身安全。例如GFCI (Ground fault current interrupters),設計在對地電流大於規範漏電流上限時,會在幾個ms 之內自動切斷電源。此功能已大量減少人們在家中意外觸電致死的案件,為電器使用者增添了一份保障。電力的頻率(frequency)也是決定因素之一,一般室內的AC 電源多
5
電氣安規測試指南
為50/60Hz,其對人體的傷害大於DC 電源,因此家用電器皆要求設計有保護人體的電路。
許多安規標準以適當的漏電流、產品機構設計、耐壓絕緣等測試,以規範當人體碰觸時所產生的傷害。但安規標準分為一般標準(general)以及特殊標準(particular),製造商需十分注意各標準的適用性,讓產品符合正確的安規標準。
電氣傷害的測試分為以下四種:
z 耐壓測試(Dielectric Withstand / Hipot Test):耐壓測試在產品的電源端與地端電路上,
施以一高壓並量測其崩潰狀態。
z 絕緣電阻測試(Isolation Resistance Test):量測產品電氣絕緣狀態。
z 漏電流測試(Leakage Current Test ):檢測AC/DC電源流至地端的漏電流是否超過標準。 z 接地保護測試(Protective Ground):檢測可接觸之金屬機構等部位是否有確實接地。 6
2 全球安規與指令介紹
近十年來,產品安規標準有很大的改變,世界組織欲整合各國安規標準成為全球性的標準,直至今日仍在努力當中,但目前的安規標準已具有相當的通用性,以下將以六大市場區隔來概述其安規組織是如何運作與相關資料。
2.1 美國
美國安規屬於聯邦政府法令的一種,在條款(CFR21-1910)中可以看到電子產品的安全規定,而電子產品測試會在NRTL(Nationally Recognized Testing Laboratory, 國家認證實驗室),包含監控、檢查並經過認證,而各地實驗室隸屬於OSHA(Occupational Safety and Health
Administration ),並執行實驗室的認證運作。有關於OSHA 的聯絡資料請參考附錄A。
需通過安規的電子產品會貼上認證實驗室的標籤,如UL、ETL、MET、FM等,表示該製造商之產品曾送至實驗室,經過測試與評估後取得安規認證。在美國,ANSI/UL標準是廠商最常使用的安規認證。
2.2 加拿大
加拿大的安規標準是與美國並行的,不同的在於認證的檢查單位在於各省的海關或電力授權單位。電子產品需經過認證實驗室的安規認證並貼上標籤,安規標準是以稱為CSA 的標準為主,而認證實驗室必須經過SCC(Standards Council of Canada, 加拿大標準局)的認證。在加拿大的認證體系中,認證實驗室在加拿大稱為CO (Certification Organization, 認證組織),而在美國則稱為NRTL,而有些實驗室同時擁有二種頭銜,則可以同時在一個實驗室中取得二種認證。
2.3 歐洲
歐盟(European Community, EC)的成立,是為了創造統一的經濟體系以利整體歐洲的經濟成長,而針對產品安規也是訂定了統一標準,因而公佈了低電壓指令(Low Voltage)73/23/EEC以及電磁相容指令(Electromagnetic Compatibility, EMC)89/336/EEC。EMC是為了防止電磁對產品的干擾進而造成產品的品質問題,其中也包含靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD).而低電壓指令提供了產品安規測試的架構及程序,包含耐壓、接地電阻以及各種電氣測試。
在此主要討論低電壓指令,其在1973年即公告,並只要在歐洲地區銷售的電子產品皆須符合該指令。在低電壓指令尚未公告前,電子產品的測試認證由不同國家的標準以及實驗機構進行,造成製造商與進口商的認證成本過高。現在的低電壓指令以及EMC 指令在歐盟是通用的,各會員國也應一併遵守。低電壓指令本身並無指出電子產品須經過哪些測試,指令的意義在於讓所有輸歐的電子產品,在研發時能符合標準機構原則,以及提供一個安全的產品,讓使用者在運作中不會受到危害。
相容標準(Harmonized Standard)的制定是很重要的,它讓歐盟會員國有個遵循的測試標準並同時對該指令負責。就像是國際電子科技委員會(International Electrotechnical Commission,
7
電氣安規測試指南
IEC)及歐盟電子標準委員會(Comité Européen de Normalisation Electrotechnique, CENELEC) 所公佈的標準(部份衍生自IEC 標準),表一列出部份的相容標準供參考。若某一特殊產品不在相容標準內,則以IEC 或CENELEC 為標準,若仍不屬於IEC 或CENELEC,則以各國國內標準為主,常見的歐洲國家標準包含DIN(德國)、BS(英國)、NF(法國)。
以相容標準BS EN 61010-1:1993量測、監控及實驗室設備之安全標準(Part1:一般)為例,它是衍生於IEC1010-1並定義為包含設計及生產線二部份測試,設計測試是指設計階段的樣品測試,而測試報告須附在設計試作的驗證當中。生產線測試則為一般常見的測試,如耐壓、漏電流及接電電阻等測試。當電子產品經過這些測試後,即可取得認證聲明(Declaration of Conformity),然後貼上CE 標籤,表示有通過低電壓指令。
1995年1月1日歐盟修訂低電壓指令並讓其正式執行於歐盟會員國,並給予2年的過渡時期,以使CE 標籤正式於歐盟地區通用。其中應注意的是CE 標籤僅只能標示,而詳細的測試程序則記錄在認證聲明中。CE Marking(CE標示)是產品進入歐盟境內銷售的通行證,在歐盟已經公告的17項指令(Directive)中,若已經強制實施(如:玩具指令、機械指令、電磁相容性指令…),相關的產品必須透過符合評鑑程序後,宣告該產品符合 CE的要求,亦即滿足產品的安全性,適當保護使用者健康安全及環保的基本的要求(Essential Safety Requirements),該產品就能在歐盟各會員國之間自由的流通銷售。
Standard
EN 50091
EN 50144
EN 60034
EN 60035
EN 60204
EN 60335
EN 60950
EN 60967
EN 60968
EN 61010
EN 60601 不斷電系統(UPS) 手持式電子馬達工具之安全標準 旋轉式電子機械設備 家用電器設備 機械設備之安全標準 家用電器之安全標準 資訊產品及企業資訊設備之安全標準 電熱毯,電熱墊及家用相關發熱設備之安全標準 普通照明用自鎮流燈的安全標準 量測、監控及實驗室設備之安全標準 醫療儀器設備之安全標準
表 1歐盟會員國之相容標準 Description
8
2.4 德國
德國為歐洲地區的製造重鎮,許多產品的認證多以德國為主要指標,相對的認證過程十分嚴謹,主要的認證標示有三:VDE、TUV、GS,大型認證實驗室包含VDE 及TUV 二大認證機構,而德國國家認證機構則為DAR (Deutscher Akkreditierungs Rat, German Accreditation Countil)。 德國電器技術者協會(Verband Deutscher Elektrotechniker, VDE)隸屬於Offenbach 的VDE 測試認證機構,其中包含VDE 測試與認證系統。VDE認證標誌,是經由VDE 測試認證機構評鑑工廠管理程序後所給予的證明,而附有 VDE 測試認證認證標誌的產品品質必定符合VDE 測試標準。所有歐洲或歐洲以外國家的製造業只要是在德國製成成品,皆須通過此項審查。VDE 與世界上很多國家都簽訂了合作協議,因此,標有 VDE 的 ENEC 標記的產品便無需再接受屬於歐洲認證程序範圍內的其它機構的檢驗。
TUV 是另一個歷史悠久的機構。1872年德國成立了首家鍋爐監督協會(簡稱DüV),其檢測員對蒸汽鍋爐和壓力容器進行定期監測,這就是德國萊因 (TüV Rheinland) 的前身。隨著德國萊因集團的成立及發展,在1962年,它成為德國官方授權的政府監督組織,從起重機的檢驗評估到電力整廠設備均提供服務。德國萊因根據德國及歐洲的安全健康標準為電氣、電子和機器產品提供測試和認證服務,也針對不同領域核發一些專屬測試標誌 (如EMC 標誌)。
GS 認證 (Geprufte Sicherheit) 標誌在德國是強制要求的,GS為德國勞工部授權TUV、VDE等機構頒發的安全認證標誌。GS適用於消費者性產品,如資訊產品、家電產品、電氣及電子辦公設備、工業機械、休閒設備、家具等。歐盟CE 規定,1997/1/1起管制低電壓指令(LVD),而申請GS 可獲得LVD 證明。而在德國的電壓為 230V/ 50Hz,與其他CE 國家相同。
工廠品保系統有嚴格要求進行審查和年檢,工廠在批量出貨時要依據ISO 9000標準建立文件和生產、檢驗程序,審查合格後方能發予GS 證書,表示受檢產品符合最新的歐洲或德國標準。 持 GS 標誌的產品不僅在德國通用,也在歐洲12個會員國及另五國奧地利、芬蘭、挪威、瑞典、瑞士等地區受用。
2.5 中國大陸地區
根據2001年中華人民共和國國家檢驗檢疫總局之強制性產品認證管理
規定,任何被列入《中華人民共和國實施強制性產品認證的產品目錄》的產
品,必須經國家指定的認證機構認證合格、取得指定CCC 認證機構頒發的
CCC 認證證書、並加施3C 認證標誌後,方可出廠銷售、進口和在經營性活
動中使用。
國家認監委負責按照法律法規和國務院的授權,協調建立相關制度,與國家質檢總局共同對外發佈。指定的認證機構承擔具體產品的認證並給予CCC 認證證書;地方品質技術監督局和各地出入境檢驗檢疫局負責產品的執法監督工作,所有目錄內的產品若沒有獲得CCC 認證,不得進入本行政區域內販售。第一批強制性產品認證,包括19大類,132種產品,而免於辦理強制性認證的產品也有特別註明。
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電氣安規測試指南
2.6 日本
2001年4月1日之前,日本的電器及材料控制法(DENTORI)將控制產品分為A、B兩大類,其中,A類包括165種產品,主要有電源線、熔斷器、開關、變壓器、鎮流器等;B類包括333種產品,主要有燈飾、家用電器、辦公設備等。A類產品必須取得政府強制性認證,即T 標誌,而該標誌只能由MITI(日本通產省)頒發。B
類產品的符合性則須做自我宣稱或申請第三方認證。 2001年4月1日後,電器及材料安全法(DENAN)取代了DENTORI 法,並取消了
T 標誌,改由授權第三方認證機構進行產品的評估測試與證書發行。新法規將產品分
為“特定電器及材料類(SPs)"和“非特定電器及材料類(NSPs)"。進入日本市
場的“特定電器及材料類"產品必須取得第三方認證,標示PSE(菱形)標誌;“非
特定電器及材料類"產品則須做自我宣稱或申請第三方認證,標示PSE (圓形)標誌。
日本另有自願性產品認證的S 標記,是以IEC 標準和日本國家獨特標準為基礎,
由兩個非政府機構──日本品質檢定協會(Japan Quality Assurance Association,JQA)和日本電器安全及環境科技實驗室(Japan Electrical Safety and Environmental Technology
Laboratories ,JET)──引入,現時由日本電器/電子產品及零件安全認證指導委員會(Steering Council of Safety Certification for Electrical and Electronic Appliances and Parts of Japan,SCEA)負責推動。
2.7 未來安規發展趨勢
歐盟在未來安規的發展上佔有重要角色,從1992年起,歐盟即針對各項安規進行整合。直到最近IEC 與UL 也欲將各電氣產品安規完全整合,並發展一共通驗證模式,使得產品設計者不再以限制標準為主,而改以產品設計時能達到安全設計理念,規劃一產品安全設計模式,讓產品設計不再被限制,也不會因安規標準而讓產品重新設計,對業界實為一大福音。
因此,在各安規朝向整合之路時,如何將產線調整及研發設計配合至最有效率之狀態,為各企業必須審慎思考的方向。若您需求查詢安規標準之名詞解釋,可至IEC 網站查詢或購買IEEE std 100-1988.
International Electrotechnical Commission http://std.iec.ch/glossary
10
3 電氣安規測試
3.1 耐壓測試
耐壓測試是最常見的安規測試之一,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)發生。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)。由於產品內部可能因灰塵過多、潮溼或是其他原因導致沿面放電,因此也須以耐壓測試判斷產品內部電路設計是否有沿面距離或絕緣不足等問題。
測試方法為DUT 在運作且所有的開關、連接線、等元件皆連接的狀態下,對二測試點加以額外高壓測試60秒,一般而言為1250V 或1500V,視產品的額定電壓與絕緣類型而有所不同。圖1為二插頭電源或三插頭電源測試。
耐壓測試是安規測試中最重要的一項,能通過耐壓測試的產品,大多能保護消費者在一般使用情況下遇到的電氣危害。因此不論在設計端或是生產端,都要接受嚴格的耐壓測試,方能達到安規
標準。
圖 1 二插頭電源或三插頭電源測試
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電氣安規測試指南
3.1.1 交直流耐壓測試 (AC/DC)
測試電源是直流或交流須視DUT 使用時的電力來源為何,而DC 耐壓測試也可取代AC 耐壓測試,其測試電壓為AC 的1.414倍,但仍建議以產品設計之電壓輸出為依據。AC耐壓測試為破壞性測試,部份廠商為了節省時間成本而增高電壓以減少測試時間,這部份安規是沒有明確規定可以轉換的公式,只能靠廠商自己多次測試後的判斷了。
AC 耐壓測試通常不需要太長的緩升時間(Ramp time)以及放電時間(fall time)。要注意的是AC 輸出總電流(total current)可能因部份內部容抗而造成與真實測試電流(real current)之間的差異(圖2)。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。
圖 2 Real and Reactive current
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生(圖3)。為了使充電變位電流(charge current)穩定,需要緩升時間來緩衝,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)。DUT的電容性愈大,緩升時間將愈長。在
緩升時間期間,也可同時判斷是否有絕緣破壞或電氣閃絡發生。
圖 3 緩升電壓與充電變位電流
正因為DC 耐壓測試會使DUT 充電,因此在耐壓測試結束時須一段時間來進行放電,優良的耐壓測試設備會將放電時間減至最少,並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。
12
3.1.2 ARC 測試
安規標準中明顯指出不得有絕緣破壞(Breakdown)發生,而部份安規標準更要求不得有電氣閃絡(Flashover/ARC,圖4)發生,但並無絕對測試標準。ARC是屬於電氣放電的一種,當ARC 發生時已表示絕緣能力已不足,若多次的ARC 發生,則會導致絕緣破壞。ARC的發生也許是在10us 之內,因此ARC
判斷的解析度與靈敏度會直接影響測試的結果。
圖 4 電氣閃絡(Flashover/ARC)
3.1.3 壓降修正(Load Regulation)
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。許多耐壓測試設備以變壓器將低電壓轉換為高電壓後輸出,但儀器的內部阻抗會造成分壓,尤其在一些品質不良的耐壓測試設備中,實際輸出電壓無法達到安規標準。為避免失誤判定為良品而造成不必要的困擾,優良的耐壓測試設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,並將電壓表設計於輸出端,以便正確量測輸出電壓是否不足。
3.1.4 待測物負載修正(DUT Load Regulation)
當DUT 的內部電阻(負載)過低也會發生與相似的現象,壓降會與電流經過DUT 的時間成正比。尤其當更換不同DUT 時,更要注意是否會發生壓降現象。此現象也可以自動增益補償(Auto Gain Compensation)的方式來修正。
3.1.5 電源修正(Line Regulation)
各安規皆要求測試設備要有標準的sine 波輸出,但較舊的測試設備因為經過增壓而造成波形失真,而在電壓波形上發生突波或是多次的瞬間電流。而現今優良的耐壓測試設備,透過電子控制、零點啟動及電壓緩升減少波形失真的發生,如此才能真正符合安規測試標準。
13
電氣安規測試指南
圖 5 Line Regulation and Load Regulation
3.1.6 電壓緩升設計
緩升時間的設計,除了解決充電變位電流的現象,也可避免在耐壓測試時,因絕緣破壞而造成DUT 內部元件損害;或是以多重緩升的方式,來分析DUT 的絕緣能力。
耐壓測試500VA? 3.1.7
安規標準的撰寫多以當時的科技技術以及廠商的測試設備為主要根據。但近年來因科技進步快速,許多安規標準已無法跟上腳步,最明顯的例子就是500VA 耐壓測試。多年前當耐壓測試出現時,是以變壓器或自耦變壓器為主要電壓來源組合,變壓器將電壓升高至數千伏特,再以自耦變壓器調整至測試電壓。
此方法最大的缺點為當AC 電壓來源產生變化時,輸出電壓相對會產生變化,為了彌補這項缺點,廠商在測試時多以升高20%以上的測試電壓來做電壓補償。另一項缺點是變壓器內部的漏電流值,也會影響輸出的電壓值。為了減少電壓值的變化,才會將輸出功率提高至500VA,因為愈高的功率輸出,愈能降低內部變壓器漏電流值產生的影響。500VA設計的另一項好處是可以針對更多不同功率的產品進行安規測試。但部份安規標準有另加說明,若在電壓輸出端具有電壓錶量測,使測試電壓能維持在標準值內,則不在此限制內。
現今優良耐壓測試設備的設計多以數位設計,並有電源校準(line regulation)及負載校準(load regulation)來維持測試電壓的穩定,以數位顯示即時的測試電壓,故早已超越500VA 測試要求的目的,並達到更精準的測量與顯示。500VA測試設備的另一項隱憂是操作人員的安全顧慮,愈大的功率供應將使得操作人員的安全風險增加,因此相關的防護措施及保護電路,將成為另一項重要的課題。
1
4
3.2 接地保護測試
接地保護有二種測試方法:接地連續測試(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生時,電流會流向大地,接觸機體則不會導致電氣危害,因此須量測DUT 可接觸部位與電源E 端之間是否存在過高的阻值,或是負載電容不足。
接地連續的測試方法為從電源端輸入1安培DC 電流,以確認二點間阻值小於1Ω;接地連接測試則從電源端輸入25A 或1.5倍額定電流擇較大者(50/60Hz),阻值標準多為小於100mΩ。不同的安規標準具有不同的測試倍數,有的為2倍電流,且有不同的條件設定,例如當待測物具有其額定保險絲為5A/220V時,以保險絲之額定電流來選擇測試電流值。
圖 6
接地連續測試(Ground Continuity test, GC)
圖 7接地連接測試(Ground Bond test, GB)
3.3 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,於相關連的兩點施以直流電壓(50~1000V),可判定良品及不良品,一般而言,測試電壓為500伏特或1000伏特,絕緣阻抗不得小於10MΩ。絕緣阻抗測試為非破壞試驗,且能偵測絕緣是否良好,在某些規範中,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。
標準的絕緣電阻測試分為四個步驟:充電、DWELL、測試及放電。充電與放電先前已提到過,只要是DC 電流相關的測試,皆會有充放電的議題。
15
電氣安規測試指南
3.4 漏電流測試
當電流經過絕緣阻抗後溢出,稱之為漏電流(Leakage current),當漏電流經由人體接觸,使電流經過人體後流向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,在於設備是在運作狀態下做測試。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
下漏電流經過人體的大小。
圖 8對地漏電流(IEC60601-1)
不論是國家標準法規或地區標準法規,漏電流的標準依產品之絕緣類型而有所不同。“CLASSI, II ,III" 主要是考慮產品的絕緣系統,源自IEC 體系,簡單解釋如下:
z CLASS I 是指產品的防觸電保護不僅依靠基本絕緣,而且還包括接地方式。
z CLASS II是指產品的防觸電保護不僅依靠基本絕緣,而且還包括附加的安全措施,例如
雙重絕緣或加強絕緣,但沒有接地或依賴安裝條件的保護措施。
z CLASS III是指產品的防觸電保護依靠電源電壓為安全特低電壓(SELV),並且其中不會
產生危險電壓。
"CLASS 2" 考慮的是電流和能量,源自《加拿大電氣法規,第一部分》(Canadian Electrical Code Part I)。其電路電壓可分為0-20 V, 20-30 V,30-60 V和60-150 V四個範圍。對每個範圍都有具體的電流和能量大小的要求。如果被確認為CLASS 2電路,可以降低此電路上使用的一些配件要求,達到節省成本的目的。具體到產品標準中,CAN/CSA C22.2 No.223(ELV, CLASS 2輸出電源適配`器)和CAN/CSA C22.2 No.950(電腦資訊類產品)都有應用。為了達到CLASS2電路的要求,可以採用下列方式來限制電路的電流:
z 使用變壓器本身的阻抗來限制(短路一分鐘後電流下降到要求值以下)
z 使用過電流保護裝置來限制(採用適當規格的保險絲來切斷電路)
z 使用電子線路保護方式來限制(在正常及異常狀態下能自動將電流限制在規定值以下) IEC60601-1將類型分為CLASS I及CLASS II:
z CLASS I:應用基本絕緣模式(Basic Insulation)來防止電氣危害,為三線的插頭(電源 16
端),以接地端(Protect Earth)連接易感電之外部零件部份,將大部份漏電流導向大地,
因此大多數CLASS I 的產品,漏電流可允許值較高,而接地端是否為固接式,漏電流的限
制也有所不同。
圖 9 CLASS I equipment
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電氣安規測試指南
CLASS II:為二線電源端之產品,由於並沒有接地端可將漏電流排出,所以除了必須
有基本絕緣模式,另外要加入輔助絕緣(Supplemental Insulation),雙層絕緣
(Double Insulation)或加強絕緣(Reinforce Insulation),且漏電流可允許值較嚴
謹。
圖 10 CLASS II equipment
漏電流測試就是為了保護使用者之安全,在IEC 479-1(電流對於人類和家畜的效應-一般效應)中,經過電壓、電流、頻率、人體阻抗等交叉測試與比對,得知人體阻抗在電壓25V 情況下約為61MΩ,因此多數人體模擬電路以50MΩ為標準;但當接觸電壓高過約AC 50V 時,人體的總阻抗會有大幅度的變化(43MΩ)。而漏電流對人體之影響,因各不同使用方法與環境而有所不同。
漏電流依不同安規而有不同的測試模式,也依不同的測試點而有不同的漏電流標準。最常見的為電流從經過待測物流向電源E 端,人體接觸到產品E 端時會導致感電,稱之為對地漏電流(Earth Leakage Current)。對地漏電流測試時電源端輸入110%額定電壓,加上人體模擬電路,並判斷經過人體模擬電路之電流值是否超過漏電流限制值。另外還有病患漏電流、病患從屬漏電流等不同漏電流測試。
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4 測試設備與作業安全
4.1 測試環境
針對製造商或是測試實驗室的測試人員安全, 在歐洲早已行之多年.不論是電子電器、資訊科技產品、家用電器、機械工具或其他設備的製造商及測試人員, 在各項的安規法規裡都有章節去規定. 不論是UL, IEC,EN都有,其中內容包括測試區域標示(人員位置、儀器位置、DUT位置)、設備標示(清楚標示"危險"或是測試中的項目)、設備工作台等相關設施的接地狀態、各測試設備的電氣絕緣能力(IEC 61010)。
由於這些都只是附註在各法規中的條例,無法統一管理,因此歐盟在2000年發行了歐盟適用的EN 50191,可感受到歐洲地區對當地測試人員安規的重視,該標準在歐盟將於2002年10月1日成為歐盟最高標準,任何與該標準產生衝突的現行國內標準會被撤銷。此標準EN50191: 2000主要規範五種類型的測試工作站:含自動保護功能的測試工作站、不含自動保護功能的測試工作站、測試實驗室、實驗工作台、臨時測試工作站。
EN50191要求工廠測試區應與一般工作區域及通道都要分開,運用屏障來區隔非測試工作人員不會直接接觸到危險的測試區域。 與屏障的距離和高度依不同測試電壓而不同。且只有具備該測試技能的的人員才能在測試區域內工作,並設立警告標誌與信號燈來顯示測試區域的狀況,並可以治具或遠端控制的方式維護測試人員的安全。
在高電壓的測試區域內,或是測試中的設備其操作電壓高於1000 伏特以上,此標準仍有額外的規定。若工作站以其他方式連結或是有外箱rack 做隔離時,則以整體之條件來判斷標準(安規標準以測試時可接觸、暴露在外之部份為主要判斷)
。
EN50191也指出測試設備可具有自動切斷裝置,因
而發展出GFI(Ground Fault Interrupt)功能,當電流
表偵測到流經待測物電流與總測試電流差異過大時,能
在瞬間2ms 切斷電源以保護人體安全,不但符合安規標
準,也讓測試人員的安全多一分保障。
4.2 測試設備
幾乎所有的待測物皆具有電容性,當直流測試時會有電容充電現象。為避免測試人員發生電氣危害,在測試結束時須有電路進行放電至規範電壓值,而電容性愈高放電時間愈久,直接影響到生產的流暢性。優良的安規測試設備具有可靠且快速的放電電路,為生產者帶來經濟效益。
如同一般電氣產品,測試設備的輸出保護也須針對IEC 379-1,將放電後能量降低至AC 50V,以保護使用者之安全。優良的安規測試設備,會提供選購配件或治具,提供interlock 功能或遠端控制介面,讓設備在使用時,操作人員可以遠離高壓地區,避免危害。
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電氣安規測試指南
圖 11 Remote Control Fixture
4.3 測試連接
在測試的過程中,可能會發生待測物未接觸或接觸不良的情況,尤其在重視效率的生產線上更容易發生。未接觸、接觸不良、測試線破損或短路的待測物在測試時,會將不良品被判定為良品或使設備損害,造成不必要的風險成本。因此有些安規測試設備會以電流限制的檢測(Low limit or high limit)來判斷是否有不當接觸,但此法之干擾因素過多,無法有效判斷。優良的安規測試設備會以更精密的判斷方法,有效過濾短路待測物或判斷電路接觸不良,節省廠商生產成本。
4.4 人員訓練與操作注意事項
所有操作測試設備的人員,皆須接受基本的電子理論訓練,了解到電流對人體的影響,如何去避免受到電氣傷害,測試環境的熟悉以及當發生緊急情況時的應變措施。而有些測試設備更具有鎖定(interlock)功能,來防止不當的操作。當人員了解前面所述之項目後,再講解操作程序與測試目的等項目,詳述當發生不良品或測試失敗時的情況以及如何因應。由於安規測試多為高壓或大電流測試,測試人員應特別注意以下事項:
z 不要放置或取下待測物,除非確認設備之警示燈已表示無輸出狀態。 z 測試期間不要碰觸待測物或測試設備。
z 使用連接線連接或治具連接時,以連結接地線為優先。
z 不論是否在測試中,絕不能碰觸高壓輸出端子,僅能接觸絕緣的部份。 z 盡可能使用具有interlock 功能的測試設備。 z 確認各連接點已確實連接。
z 保持測試環境的整潔及避免測試線纏在一起。
z 按照標準作業程序(Standard Operation Procedure, SOP)操作。 z 測試前確認各項設定值,並檢查測試線是否有破損現象。 z 測試完畢須關閉電源,待測物須等待其放電結束。
2
5 安規測試設備
5.1
如何選擇正確的安規測試設備
選擇安規測試設備的第一步就是了解到您本身的基本需求,其來自於貴公司產品所須符合之安規標準、為提昇產品功能所需之測試以及成本與效益的考量。優良的安規測試設備除了本身須符合測試設備相關之安規標準外,也應針對不同產品之測試項目、測試輸出範圍與要求,達到正確且有效率的測試。下表介紹一般常見的測試功能與其他附加測試及功能:
一般測試功能
耐壓測試 對地連接測試
對地連續性測試
絕緣電阻測試 漏電流測試
幾乎在每一項電氣產品皆需經過此測試
包含資訊產品、醫療設備、音響與視訊設備、測試設備以及家用電器等 包含電熱器、吹風機、烹飪電器等 電熱器與馬達等 主要以醫療設備為大宗
其他附加測試及功能
操作
可程式輸出 可程式充放電時間
可儲存及呼叫使用過的測試程序 操作簡單人性化 前面板鎖定功能 連續測試,長時間測試
偵測與判斷
電流偵測範圍與解析度較大 電壓補償功能 ARC 偵測功能 硬體保護功能 GFI 人體保護功能 接觸不良判斷 傳輸介面
其他
校正服務及相關技術服務 治具功能連接 適用於不同製造環境 具有聲光警示 interlock
具有接觸或連接不良之判斷
表 2一般測試功能與其他附加測試及功能
5.2 輔助配件、治具、軟體
對於某些實驗室與生產線,輔助配件、治具及軟體操控可增進測試效率,像是高壓槍、氣動治具、遠端控制盒,可由測試設備之介面直接控制觸發或是interlock 的控制,不但可減少人員電氣傷害,更可增進產線自動化的效益。
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電氣安規測試指南
6 產業應用
6.1
變壓器測試
變壓器的耐壓測試包括一次側與二次極之耐壓、一次側與接地之耐壓、二次側與接地之耐壓、一次側、二次側各線圈之層間短路測試、一次側、二次側及接地之漏電流測試,若變壓器具有數個一次側或二次側線圈時,測試過程將十分複雜,因此研發人員在產品的設計初期,就要注意到變壓器是否符合該產品安規標準之變壓器相關規定,以及在生產時測試效率與成本的考量。
例如此變壓器將使用於醫療設備上,則其必須符合醫療設備之法規,醫療設備安規測試包含低漏電流測試及異於其他產品安規的耐壓測試,測試電壓高達4KV,且對各測試點皆須相互測試,此時具有掃描功能的安規測試設備是節省成本的首要選擇。 變壓器另具有數個特殊安規標準,參考如下:
標準 UL 506 UL 1411
Standard for Specialty Transformers
Standard for Transformers and Motor Transformers for Use in Audio-, Radio-, and Television-Type Appliances
UL 1876
Standard for Isolating Signal and Feedback Transformers for Use in Electronic Equipment
表 3變壓器特殊安規標準
敍述
6.2 發電機/馬達測試
發電機與馬達的絕緣阻抗測試標準,依不同之參考溫度而有所不同,溫度與阻抗之曲線圖在標準中皆有附註。另外,馬達也是屬於繞線設備的一種,同樣也須在各線圈間進行耐壓測試、層間短路測試及直流電阻(DCR)測試。
6.3 零組件測試
零組件測試應用包含電容、線圈、鐵心、扼流圈、EMI FILTER等元件,皆須經過耐壓測試。
6.4 非電性產品測試
非電性產品測試包含線材、不織布等耐壓及絕緣阻抗測試。
6.5 電器產品測試
電器產品包含家用電器、資訊產品、影音設備等,由於與終端消費者接觸頻繁,因此測試項目包含耐壓測試、接地阻抗測試、漏電流測試等,常見的安規標準列於附錄A。
22
6.6 醫療設備測試
醫療設備安規標準是最嚴謹的標準,由於醫療設備長期與病患接觸,電氣傷害的發生率及傷害程度較高,因此除了耐壓測試、接地阻抗測試外,更將漏電流測試細分為接地漏電流、病患漏電流、病患從屬電流三項,漏電流標準也比一般電器產品更為嚴格。
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電氣安規測試指南
7 安規測試的最佳利器
7.1
全功能安規分析儀 – Chroma 19032
19032為五合一綜合安規分析儀,可執行交直流耐壓、絕緣電阻、接地電阻及動態洩漏電流(選購)五項電子安規測試功能,多應用於電子成品之安全規格檢測,可直接外插或內建動態洩漏電流掃描裝置,可支援測試資訊產品、醫療設備等漏電流測試,19032的簡易裝置及操作,量測複雜的安規要求,為提高生產測試效率的最佳電子安規分析儀。19032並具同步雙輸出功能(Twin-Port ),大幅縮短測試時間;超大螢幕顯示及智慧型操作模式,為全世界單機功能最強的電子安規分析儀器。 z
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交/直流耐壓、絕緣/接地電阻測試及動態洩漏電流測試(選購) 符合UL,CSA,TUV,VDE,CE等安規測試要求 同步雙輸出(Twin-Port )功能 可程式輸出電壓AC 5kV,DC 6kV 及可程式電流AC 40mA,DC 12mA 絕緣阻抗50GΩ/1000V DC
接地電阻連結測試可達30A(40A可選購) ARC(Flashover)偵測功能
OSC(Open/Short Check)開短路偵測功能 面板操作按鍵密碼鎖定功能
可組合50個測試步驟及100組記憶功能(19032)
可選購動態高壓洩漏電流自動掃描器(A190305/A190306/A190307) 標準RS-232介面,可選購GPIB,PRINTER,SCANNER介面
7.2 繞線元件安規掃描器 – 19035
Chroma 19035為針對馬達、變壓器、加熱器等相關繞線元件測試需求,所設計的綜合安規測試器。大多數繞線元件具有多組繞組,如三相馬達、雙繞組變壓器等,且繞線元件須針對高壓繞組使用繞線元件脈衝測試器,檢測繞組之自體絕緣不良。
z 交/直流耐壓、絕緣電阻、直流電阻測試四合一機型 z 符合UL、CSA、TUV、VDE、CE等安規測試要求
z 可程式輸出電壓AC 5kV,DC 6KV,可程式電流AC 30mA,DC 10mA z 絕緣阻抗50GΩ/5KV DC z 內建高壓掃描器8組 z ARC(Flashover)偵測功能
z OSC(Open/Short Check)開短路偵測功能 z 可組合20個測試步驟及50組記憶功能 z 標準RS-232介面及可選購GPIB 介面 z 可連接繞線繞線元件脈衝測試器
24
7.3 多功能與掃描應用耐壓測試 – Chroma 1905x
耐壓測試器Chroma 19050系列有三個機種供選擇,19052 AC/DC/IR耐壓測試器,19053 AC/DC/IR耐壓測試器,內建8組高壓掃描功能,19054 AC/DC/IR耐壓測試器,內建4組高壓掃描功能。 z z z z z z z z z z z
交/直流耐壓、絕緣電阻測試三合一機型
符合UL、CSA、TUV、VDE、CE等安規測試要求(19052/19054) 可程式輸出電壓AC 5kV,DC 6KV,可程式電流AC 30mA,DC 10mA 絕緣阻抗50GΩ/1000V DC
內建高壓掃描器(19053/8組,19054/4組) ARC 偵測功能
Open/Short Check開短路偵測功能
可組合50個測試步驟及100組記憶功能 具0.4ms 快速切斷及0.2sec 快速放電 可選購變壓器測試治具(19053)
標準RS-232介面及可選購GPIB,PRINTER介面
7.4 簡單易用耐壓測試 – Chroma 1907x
19070系列為世界體積最小的的綜合耐壓測試器,超小型體積攜帶方便,大型LCD 顯示器,易於觀看量測結果,適用於電子零件之安規測試,為精緻型耐壓測試器。 z
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體積最小的的綜合耐壓測試器
交/直流耐壓、絕緣電阻測試三合一機型(19073) 符合UL,CSA,TUV,VDE,CE等安規測試要求 具0.4ms 快速切斷及0.2sec 快速放電 Open/Short Check開短路偵測功能 提供可靠及穩定的測試結果
可記憶10個測試步驟及100組記憶功能 可搭配19572接地電阻測試器使用
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電氣安規測試指南
7.5 專業對地連接測試 – Chroma 19572
19572是專門測量接地電阻之量測儀器,AC電流輸出可達45A,電阻量測範圍由10~510mΩ,操作簡單、體積輕巧,適用於生產線之接地量測,可提供高可靠度及穩定的測試結果,並具內建式電阻補償功能,是一台經濟、實用的接地測試器。 z z z z z z z z
高效能AC
電流輸出:45A
寬廣的電阻量測範圍10~510mΩ
符合UL,CSA,TUV,VDE,CE等安規測試要求 體積輕巧,操作簡單
提供高可靠度及穩定的測試結果 內建式電阻補償功能 標準RS-232介面
可搭配19070系列耐壓測試器使用
7.6 高功率耐壓測試 – 9012
9012為一大功率耐壓測試器,集合交流耐壓、直流耐壓、絕緣電阻的三合一耐壓測試機,具有電弧偵測功能、安全保護功能、及可記憶50組10個測試步驟,免除重複設定操作步驟的工作,提高測試速度,適用於基礎零件廠、SPS廠之生產、品管檢驗,為一台經濟、實用的耐壓絕緣測試儀器。 並符合EN60065之測試規範。 z z z z z z z z
交/直流耐壓、絕緣電阻測試三合一機型
符合UL,CSA,TUV,VDE,CE等安規測試要求
DC 耐壓輸出:6 kV / 20 mA,AC耐壓輸出:5 kV / 100 mA 具電弧偵測功能
具0.4ms 快速切斷及0.2sec 快速放電 可組合10種測試步驟及50組記憶功能 可編程電壓緩升時間
標準RS-232介面及可選購GPIB,RS422,PRINTER,SCANNER介面卡
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7.7 10KV、20KV耐壓測試 – 9056, 9056-20KV
9055/9056/9056-20kV為超高壓系列的耐壓測試器,應用於超高壓輸出之電子成品執行耐壓測試,9055/9056可提供10kV 及12kV/10mA輸出能力,9056-20kV更可高達20kV/5mA的超大輸出能力,選購8組高壓掃描盒(A190301),便可執行超高壓變壓器安規測試,為超高壓輸出之電子安規
測試儀器最佳選擇。 z z z z z z z
輸出電壓至10kVac (9055)
輸出電壓至12kVdc (9056),或20kVdc (9056-20kV)
可組合10個測試步驟及50組記憶功能 按鍵鎖定及資料保護功能
可選購8組掃瞄器(最大5kVac) 標準RS-232介面
可選購GPIB,SCANNER,RS-422,PRINTER介面
7.8 安規測試設備專用校正器 – 9102
9102安規校正器,具多種模擬負載,適用多種安規測量參數之校正使用。包含AC/DC電壓、
電流、接地電阻、絕緣電阻等,大幅減低工廠安規測試設備之定期校驗費用。 z z z z
多功能校正設備,適合各種測試儀器 精準的校正標準件 體積輕巧,操作簡便 標準GPIB 介面
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電氣安規測試指南
附錄A 安規相關網站
UL ANSI BSI CENELEC CSA VDE IEC JSA IEEE ISO OSHA TUV CCC NSSN BSMI Chroma
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www.ul.com www.ansi.org www.bsi.org.uk www.cenelec.org www.csa.ca www.vde.de www.iec.ch www.jsa.or.jp www.ieee.org www.iso.ch www.osha.gov www.tuv.com
www.nssn.org www.bsmi.gov.tw www.chromaate.com 美國Underwriters Laboratories 認證機構 美國國家標準協會 英國標準機構 歐盟標準委員會 加拿大標準協會
德國電子電機資訊協會 國際電子委員會 日本規格協會
美國電子電機工程協會 國際標準組織
美國專業安全及健康局 德國TUV 認證機構
中國強制性產品認證中心 全球標準資料庫 中華民國經濟部標準局 致茂電子股份有限公司
附錄B 一般電氣安規測試標準(實際標準以法規為主)
安規標準 產品 類別
法規 編號
耐壓測試 測試電壓
(產品電壓250VAC)
最大 電流 (Amps)
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
No Flashover or Breakdown
測試時間(sec)
接地電阻測試
測試 電壓 最大電電流 上限 阻值
(ohm) 25A
6VAC
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
測試時間 (sec)60 12 12 5 5 5 5
資訊產品 UL 1950 CSA C22.2 No.950 EN 60950
醫療設備 UL 2601-1 CSA C22.2 No.601.1 EN 60601-1 UL 544
1500VAC 或 2121VDC 1500VAC 或 2121VDC 1500VAC 或 2121VDC 1500VAC 或 2121VDC 1500VAC 或 2121VDC 1500VAC 或 2121VDC 1000+2*VAC (V<240) 1000+240vac="" 1500vac="" 或="" 2121vdc="" 1080vac="" 或="" 1530vdc="" 1000vac="" 或="" 1414vdc="" 2120vpk="" 2120vpk="" 2120vpk="" 1350vac="" 或="" 1900vdc="" 1350vac="" 或="" 1900vdc="" 1350vac="" 或="" 1900vdc="" 1350vac="" 或="" 1900vdc="" 1000v+2*="" max="" rated="" v="">240)>
60 1 60 60 60 60 60 60 60 60 60
影音設備
CSA C22.2 No.125 UL 1492 CSA C22.2 No.1
EN 60065 CSA E65-94 UL 6500
20A 25A 25A 25A 25A 30A 25A
12VAC 0.1 或DC
12VAC 0.1 12VAC 或DC
0.1
12 12 60 60
12VAC 0.1 12VAC 或DC 12VAC 或DC 12VAC 或DC 12VAC 或DC 12VAC 或DC 12VAC 或DC
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
實驗室用設備 量測設備
UL 3101-1 UL 3111-1
實驗室控制、量測設備 工業控制 家用電器
CSA C22.2 No.1010-1 EN 61010-1 CSA C22.2 No.14 EN60335-1
60 60 60 60
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電氣安規測試指南
安規標準 產品 類別
法規 編號
耐壓測試 測試電壓
(產品電壓250VAC)
最大 電流 (Amps) No Flashover or Breakdown No Flashover or Breakdown
測試時間(sec)
接地電阻測試
測試 電壓 最大電電流 上限 阻值
(ohm)
測試時間 (sec)
馬達式家用食物處理用電器
UL 982
1000VAC for <1.2hp>1.2hp>
1000VAC+2*rated V for <1 hp="">1>
1200VAC+2*rated V for <1>1>
Electric knives and wand mixers 2250VAC 或2500VAC 1000VAC 1000VAC
60 1 60 1
No Flashover or Breakdown
60
烹飪與液體加熱用電器
手提式電器用品 電子馬達
CSA C22.2 No.195 CSA C22.2 No.64 CSA C22.2 No.71.1 UL 1004
No Flashover 1 or Breakdown
No Flashover or 60 Breakdown
No Flashover or 60 Breakdown
30A 30A
12VAC 或DC 12VAC 或DC 12VAC 或DC
0.1 0.1
12 12
1000VAC+2*rated V
烹飪與食物處理用電器 吸塵器
UL 1026
No Flashover or 60 Breakdown
1000VAC for No Flashover or 60 <1.2hp breakdown="" 或1200vac="" 1="" 1000vac+2*rated="" v="" no="" flashover="" or="">1.2hp>
Breakdown for <1>1>
或1 1200VAC+2*rated V for <1 hp="" 1000vac="" no="" flashover="" or="">1>
Breakdown 1 或1200VAC 1000VAC for
<1.2hp>1.2hp>
1000VAC+2*rated V for <1 hp="">1>
1200VAC+2*rated V for <1>1>
No Flashover or 60 Breakdown
1
No Flashover or 60 Breakdown
1
30A
0.1
12
生產線上GC 測試
UL 1017 生產線上GC 測試
30
范文四:产品安规测试标准
上海威顺电器有限公司 文件,PIT E 1563 2/0 共2页
产品安规测试标准
目的,
本标准为持续确保产品在生产过程中满足国家标准与客户需求的电气安全,及用户在使用过程中不受电气伤害。
参考标准文献,
1. 《IEC/60335-2-58 电气安全性能测试》
2. 《JB/T2379-1993 金属管状电热元件》
3. 《GB 4706.1-2008家用和类似用途的电器安全》
产品类型,
I类 定义Class? 设备是指可接触之导体零件连接至接地保护导体,当基本绝缘失效时,接地保护导体必须能承受失效误电流,也就是当基本绝缘失效时,可接触零件不可变成活电部。简单地说,电源线有接地脚之设备为Class?设备。
安规测试的测试主要分为以下五种,
1.通电准备测试,通过测量机器电源输入与连接负载输出段相间是存在短路,以确定设备是否能够接通电源。
2.接地电阻测试,测量产品接地点对产品外壳连接的可靠性与阻抗,确定机器故障时接地保护电路是否能够处理故障电流。施以20A的DC或AC电流流过接地电路,测量其电压降,从而计算出电阻值。
3.绝缘电阻测试,通过将500V的DC或AC电压施加到需要测试的两点。测试给出的绝缘电阻的值。绝缘阻抗测试为非破坏试验,且能侦测绝缘是否良好,先做绝缘阻抗测试再进行耐压测试。
4.耐压测试,用于验证产品的质量和电气安全特性的生产线测试。确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试,适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的的一个高压测试。耐压测试可以查出可能的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距离和电气间隙不够。 5.漏电电流测试,测量在被测物正常操作下,以一最不利的条件(电压、频率)对被测物测量漏电流值。
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上海威顺电器有限公司 文件,PIT E 1563 2/0 共2页
测试注意事项,
1.操作者脚下绝缘,带绝缘手套,以防高压电击造成危险。
2.测试时,必须对周围人员警示,示意高压危险,严禁未经过专业培训的人员触碰测试仪器。 3.测试前必须断开产品供电电源,不包括漏电流测试,。
4.测试仪器必须可靠接地,不包括万用表,。
5.绝缘电阻测试时,必须断开设备连接地线。
6.在连接被测体时,测试仪器输出电压必须保证0V,未启动,。
7.仪器出现异常时必须检修更换,以免造成误判。
8.停止测试时,必须先停止测试仪器的输出才可进行下一项测试。
9.测试漏电流时,测试时不能调档位。钳形表必须先离开测试体。
操作方法,
测试项
工具 档位 具体操作方法 合格范围 目
使用万用表依次测量电源线端子,L1.L2.L3相间,导通即存在蜂鸣档 无短路 通电准万用短路。
备测试表 使用万用表依次测量加热管,电机,水泵输入端相间。电阻无 2KΩ电阻档 正常阻值 穷大,接线不良。电阻无穷小;短路
接地先将仪器电流调0,再将测试仪黑夹钳夹机器接地端,红夹钳接地电电阻DC 20A 夹机器外壳。.按下启动按钮,测试灯亮,将电流调至25A,?0.1Ω 阻测试 测试60s后测试仪未报警,接地电阻?0.1Ω。 仪
电热管?绝缘100MΩ 将黑色夹钳加到机器外壳,红色夹钳依次夹,加热管,电机,绝缘电电阻DC 500V 水泵输入端,按下测试仪电源开关,仪器未报警且显示绝缘阻电动机、一、阻测试 测试值在合格范围内。 二次回路?仪 20MΩ
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上海威顺电器有限公司 文件,PIT E 1563 2/0 共2页
将仪器地线连接到机器外壳上,按下仪器启动按钮,将仪器高
耐压压输出端分别触碰机器电源输入端L1、L2、L3,加热管,电无击穿,泄耐压测测试DC 1250V 机,水泵输入端,变压器输出侧,如有连接保险丝,则断开保漏电流不超试 仪 险丝,测保险丝端子输出侧,1~3s,机器未报警,且泄漏电过5mA
流未超过5mA
钳形机器各个负载漏电流漏电同时工作或单用钳形漏电流表卡电源线所有线的漏电流值 ?1mA/KW 测试 流表 独工作时
编制/日期 审核/日期 批准/日期
漏电流表一览
H-1加热包7KW*2 0.8mA/相 H-1加热包7KW 0.4mA/相 单相0.7mA H-1水箱3KW 0.1mA/相 H-1水泵735W 0.07mA H-1小水泵230W 0.03mA R-1E加热包18KW 1.0mA/相 R-1E水泵1.5KW 0.08mA/相 R-1E电机0.25KW 0.03mA R-1ER加热包9KW*2 1.0mA/相 长龙机水箱15KW 0.86/相 FEA水泵2.2KW 0.12/相 FEA电机1.5KW 0.08/相 烘干机加热管9KW 0.5/相 烘干机风机0.75KW 0.04/相 U-1加热包3KW 0.17mA/相 单相0.3mA U-1水箱2.8KW 0.16mA/相 单相0.28mA U-1水泵0.4KW 0.03mA U40加热包4.5KW 0.25mA/相 单相0.45mA
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上海威顺电器有限公司 文件,PIT E 1563 2/0 共2页 U40水箱2KW 0.2mA U40水泵550W 0.3mA 计算公式,
加热管总功率?1.732?0.0.75
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范文五:产品安规测试标准
产品安规测试标准
目的:
本标准为持续确保产品在生产过程中满足国家标准与客户需求的电气安全,及用户在使用过程中不受电气伤害。
参考标准文献:
1. 《IEC/60335-2-58 电气安全性能测试》 2. 《JB/T2379-1993 金属管状电热元件》
3. 《GB 4706.1-2008家用和类似用途的电器安全》
产品类型:
I类 定义ClassⅠ 设备是指可接触之导体零件连接至接地保护导体;当基本绝缘失效时,接地保护导体必须能承受失效误电流,也就是当基本绝缘失效时,可接触零件不可变成活电部。简单地说,电源线有接地脚之设备为ClassⅠ设备。
安规测试的测试主要分为以下五种:
1.通电准备测试:通过测量机器电源输入与连接负载输出段相间是存在短路,以确定设备是否能够接通电源。
2.接地电阻测试:测量产品接地点对产品外壳连接的可靠性与阻抗,确定机器故障时接地保护电路是否能够处理故障电流。施以20A的DC或AC电流流过接地电路,测量其电压降,从而计算出电阻值。
3.绝缘电阻测试:通过将500V的DC或AC电压施加到需要测试的两点。测试给出的绝缘电阻的值。绝缘阻抗测试为非破坏试验,且能侦测绝缘是否良好,先做绝缘阻抗测试再进行耐压测试。
4.耐压测试:用于验证产品的质量和电气安全特性的生产线测试。确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试,适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的的一个高压测试。耐压测试可以查出可能的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距离和电气间隙不够。 5.漏电电流测试:测量在被测物正常操作下,以一最不利的条件(电压、频率)对被测物测量漏电流值。
测试注意事项:
1.操作者脚下绝缘,带绝缘手套,以防高压电击造成危险。
2.测试时,必须对周围人员警示,示意高压危险,严禁未经过专业培训的人员触碰测试仪器。 3.测试前必须断开产品供电电源(不包括漏电流测试)。 4.测试仪器必须可靠接地(不包括万用表)。 5.绝缘电阻测试时,必须断开设备连接地线。
6.在连接被测体时,测试仪器输出电压必须保证0V(未启动)。 7.仪器出现异常时必须检修更换,以免造成误判。
8.停止测试时,必须先停止测试仪器的输出才可进行下一项测试。 9.测试漏电流时,测试时不能调档位。钳形表必须先离开测试体。
编制/日期 审核/日期 批准/日期