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電氣設(shè)備的交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)有什么區(qū)別
背景
相信大家很多人聽(tīng)過(guò)安規(guī)三項(xiàng)測(cè)試(接地電阻/電介質(zhì)強(qiáng)度/漏電流)，那么為什么要進(jìn)行電氣安規(guī)測(cè)試呢？這也是眾多人想問(wèn)的一個(gè)問(wèn)題，可能普遍的回答是“因?yàn)榘惨?guī)標(biāo)準(zhǔn)有要求啊”，但若深入了解電氣安規(guī)的背景，便會(huì)發(fā)現(xiàn)它背后所隱含的責(zé)任和意義。
做安規(guī)測(cè)試的意義之一是避免潛在的電氣傷害，造成電氣傷害的因素有很多種，其中主要的是電流經(jīng)過(guò)人體所造成的電氣傷害。此類電氣傷害對(duì)人類具有直接的影響性，傷害的嚴(yán)重性依電能的大小、濕度、接觸面積等有所不同。試想一下你在浴缸里泡澡時(shí)，突然運(yùn)作中的吹風(fēng)機(jī)掉落在浴缸里，這樣的情況，使得電流從吹風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)你的身體而流向地面。此時(shí)，你的心臟出現(xiàn)不規(guī)則心悸、血壓下降，造成不可挽回的悲劇。
為了保護(hù)消費(fèi)者，廠家需要完成幾種類型的安規(guī)測(cè)試，以確保產(chǎn)品符合關(guān)于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和工藝規(guī)范等的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
什么是耐壓測(cè)試
耐壓測(cè)試，也叫電氣強(qiáng)度測(cè)試。何為耐壓測(cè)試？就是在被測(cè)設(shè)備的帶點(diǎn)部件和外殼之間施加數(shù)倍于額定電壓的高壓，并且這個(gè)電壓必須持續(xù)一段規(guī)定的時(shí)間，以驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備的帶電部件有無(wú)接地或擊穿，若后無(wú)絕緣崩潰情形，即算通過(guò)此測(cè)試。如果由于加工過(guò)程、元件或材料引發(fā)的任何部位失效，都會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象；另外如果電氣間隙過(guò)小，可能正常工作電壓下不會(huì)發(fā)生故障，在使用一段時(shí)間后，由于灰塵聚集，濕度等影響而使電氣間隙被擊穿引發(fā)觸電危險(xiǎn)。耐壓測(cè)試就可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)這種隱患。
耐壓測(cè)試是驗(yàn)證電器、電氣設(shè)備、電氣裝置、電氣線路和電工安全用具等承受過(guò)電壓能力的主要方法之一。電子元件技術(shù)網(wǎng)給出的解釋是：耐壓測(cè)試或高壓測(cè)試(HIPOT測(cè)試)，是用來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的質(zhì)量和電氣安全特性(如JSI、CSA、BSI、UL、IEC、TUV等等安全機(jī)構(gòu)所要求的標(biāo)準(zhǔn))的一種100%的生產(chǎn)線測(cè)試，也是多人知道的和經(jīng)常執(zhí)行的生產(chǎn)線安全測(cè)試。HIPOT測(cè)試是確定電子絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的一個(gè)非破壞性的測(cè)試，是適用于所有設(shè)備為保證絕緣材料是足夠的的一個(gè)高壓測(cè)試。
為何要做耐壓測(cè)試？
正常情況下，電力系統(tǒng)中的電壓波形是正弦波。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中由于雷擊、操作、故障或電氣設(shè)備的參數(shù)配合不當(dāng)?shù)仍?，引起系統(tǒng)中某些部分的電壓突然升高，大大超過(guò)其額定電壓，這就是過(guò)電壓。過(guò)電壓按其發(fā)生的原因可分為兩大類，一類是由于直接雷擊或雷電感應(yīng)而引起的過(guò)電壓，稱為外部過(guò)電壓。雷電沖擊電流和沖擊電壓的幅值都很大，而且持續(xù)時(shí)間很短，破壞性大。但由于城鎮(zhèn)及一般工業(yè)企業(yè)內(nèi)的3-10kV與以下的架空線路，因受廠房或高大建筑物的屏蔽保護(hù)，所以遭受直接雷擊的概率很小，比較安全。而且這里討論的是民用電器，不在上述范圍內(nèi)，就不進(jìn)一步討論。另一類是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換或參數(shù)變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相弧光接地等，稱為內(nèi)部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓是確定電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備正常絕緣水平的主要依據(jù)。也就是說(shuō)，產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不但要考慮額定電壓而且要考慮產(chǎn)品使用環(huán)境的內(nèi)部過(guò)電壓。耐壓測(cè)試就是檢測(cè)產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)是否能夠承受電力系統(tǒng)的內(nèi)部過(guò)電壓。也可用來(lái)檢查電氣設(shè)備絕緣制造或檢修質(zhì)量；排除因原材料、加工或運(yùn)輸對(duì)絕緣的損傷，降低產(chǎn)品早期失效率；檢驗(yàn)絕緣的電氣間隙和爬電距離。
耐壓測(cè)試分哪幾類？
耐壓測(cè)試分交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)兩種。交流耐壓試驗(yàn)其試驗(yàn)電壓為被試設(shè)備額定電壓的一倍多至數(shù)倍，不低于1000V。其加壓時(shí)間：對(duì)于以瓷和液體為主要絕緣的設(shè)備為1分鐘，對(duì)于以有機(jī)固體為主要絕緣的設(shè)備為5分鐘，對(duì)于電壓互感器為3分鐘，對(duì)于油浸電力電纜為10分鐘。直流耐壓試驗(yàn)可通過(guò)不同試驗(yàn)電壓時(shí)泄漏電流的數(shù)值、繪制泄漏電流—電壓特性曲線。
通常AC耐壓測(cè)試比DC耐壓測(cè)試更容易獲得安全機(jī)構(gòu)的接受。主要理由是大多數(shù)被測(cè)物品將工作于AC電壓之下，而且AC耐壓測(cè)試提供兩種極性交替給絕緣施加壓力的優(yōu)點(diǎn)，更接近產(chǎn)品在實(shí)際使用中會(huì)碰到的壓力。由于AC測(cè)試不會(huì)給容性負(fù)載充電，從開(kāi)始施加電壓到測(cè)試結(jié)束電流讀數(shù)保持一致。因此，由于不存在監(jiān)視電流讀數(shù)所要求的穩(wěn)定化問(wèn)題，也就不需要逐漸升高電壓。這意味著，除非被測(cè)產(chǎn)品感應(yīng)到突然施加的電壓，操作員可以立即施加全電壓并讀出電流而不用等待。由于AC電壓不會(huì)給負(fù)載充電，在測(cè)試之后用不著給被測(cè)設(shè)備放電。
在測(cè)試容性負(fù)載時(shí)，總電流由電抗性電流和泄漏電流組成。當(dāng)電抗性電流量遠(yuǎn)大于真實(shí)泄漏電流時(shí)，可能難于測(cè)出有過(guò)量泄漏電流的產(chǎn)品。在測(cè)試大容性負(fù)載時(shí)，所需要的總電流遠(yuǎn)大于泄漏電流本身。由于操作員面對(duì)更大的電流，這可能是一個(gè)更大的危險(xiǎn)。
直流耐壓測(cè)試：如果被測(cè)物為高電容性，則產(chǎn)品會(huì)因容抗而要求采用輸出電流容量非常高的交流耐壓測(cè)試，但此時(shí)較高的電流容量可能會(huì)給操作員帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，這時(shí)可采用直流耐壓測(cè)試，安全隱患小很多。直流測(cè)試會(huì)使電容產(chǎn)生初始充電電流，該電流以指數(shù)規(guī)律降至0，一旦被測(cè)器件*充電，流通的電流是真實(shí)漏電流，這就使直流耐壓測(cè)試能明確的顯示被測(cè)產(chǎn)品的真實(shí)漏電情況；同時(shí)由于只需瞬時(shí)的施加充電電流，輸出功率交交流測(cè)試小。那么直流耐壓測(cè)試缺點(diǎn)是什么呢？除非被測(cè)器件無(wú)電容，否則測(cè)試必須將電壓從0逐漸增加到測(cè)試電壓；測(cè)試后被測(cè)物必須放電，一條很好地經(jīng)驗(yàn)法是進(jìn)行與施加高電壓相同時(shí)間的接地。
如何進(jìn)行耐壓測(cè)試？
前期準(zhǔn)備工作確保測(cè)試人員安全
1.建立測(cè)試站，該地方必須清晰標(biāo)識(shí)，上面寫(xiě)：危險(xiǎn)—高壓測(cè)試區(qū)，非請(qǐng)勿進(jìn)。與測(cè)試無(wú)關(guān)的人員應(yīng)該和暴露的帶電部分保持至少1-3m距離，另外再用起保護(hù)作用的柵欄或用絕緣的保護(hù)材料做成保護(hù)物。
2.在測(cè)試邊上應(yīng)有一個(gè)可以關(guān)掉所有電源的開(kāi)關(guān)，并有清晰的標(biāo)識(shí)，當(dāng)操作人員在遇到緊急情況時(shí)，援助人員在進(jìn)入之前必須切斷電源。
3.測(cè)試要用不導(dǎo)電的工作桌或工作臺(tái)，把測(cè)試者與被測(cè)產(chǎn)品之間的任何金屬物體移開(kāi)，沒(méi)有與EUT接觸的其他金屬物體全部接地，操作者站在鋪在地面上的絕緣墊上，與地面隔離。
4.保持測(cè)試區(qū)的安靜與整潔。要讓操作員知道哪些產(chǎn)品正在測(cè)試，哪些是待測(cè)試，哪些是已經(jīng)測(cè)試完的，正在測(cè)試產(chǎn)品的工作臺(tái)要留出足夠大的空間，測(cè)試員不用越過(guò)正在測(cè)試的儀器開(kāi)機(jī)或調(diào)試儀器。
5.操作過(guò)程中嚴(yán)禁佩戴手表，手鐲、項(xiàng)鏈等可能造成生命安全問(wèn)題的首飾。
6.人體安全電壓為36V，安全電流為10mA，致命電流為50mA。
測(cè)試電壓施加部位：
I類輸入相線與地線或接地端子之間；
其他類別輸入相線與不帶電的易觸及的金屬部件或覆蓋在易觸及的非金屬表面的金屬箔之間。
測(cè)試電壓大小與時(shí)間：
一般是被測(cè)試體的工作電壓乘以2加上1000V。比如一個(gè)被測(cè)試體的工作電壓為220V，則進(jìn)行耐壓測(cè)試時(shí)，耐壓測(cè)試儀的電壓為220Vx2+1000V=1440V,一般取1500V。一般施加時(shí)間為1min；也有1秒鐘測(cè)試，1sec測(cè)試電壓=1min測(cè)試電壓*1.2；上述1min測(cè)試電壓為1500V,1sec測(cè)試電壓為1500*1.2=1800V
注意事項(xiàng)：
1.測(cè)試開(kāi)始前要檢查儀器的所有設(shè)置，應(yīng)該多老化的絕緣線或者其他導(dǎo)線做定期檢查。
2.測(cè)試過(guò)程中不要碰任何纜線、接頭或產(chǎn)品。
3.直流測(cè)試產(chǎn)品在*放電后方可移動(dòng)或拿開(kāi)接頭。