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电气设备的交流耐压试验和直流耐压试验有什么区别

发表时间:2020-12-25  |  点击率:560
  背景
 
  相信大家很多人听过安规三项测试(接地电阻/电介质强度/漏电流),那么为什么要进行电气安规测试呢?这也是众多人想问的一个问题,可能普遍的回答是“因为安规标准有要求啊”,但若深入了解电气安规的背景,便会发现它背后所隐含的责任和意义。
 
  做安规测试的意义之一是避免潜在的电气伤害,造成电气伤害的因素有很多种,其中主要的是电流经过人体所造成的电气伤害。此类电气伤害对人类具有直接的影响性,伤害的严重性依电能的大小、湿度、接触面积等有所不同。试想一下你在浴缸里泡澡时,突然运作中的吹风机掉落在浴缸里,这样的情况,使得电流从吹风机经过你的身体而流向地面。此时,你的心脏出现不规则心悸、血压下降,造成不可挽回的悲剧。
 
  为了保护消费者,厂家需要完成几种类型的安规测试,以确保产品符合关于产品的结构、性能和工艺规范等的工业标准。
 
  什么是耐压测试
 
  耐压测试,也叫电气强度测试。何为耐压测试?就是在被测设备的带点部件和外壳之间施加数倍于额定电压的高压,并且这个电压必须持续一段规定的时间,以验证被测设备的带电部件有无接地或击穿,若后无绝缘崩溃情形,即算通过此测试。如果由于加工过程、元件或材料引发的任何部位失效,都会发生击穿现象;另外如果电气间隙过小,可能正常工作电压下不会发生故障,在使用一段时间后,由于灰尘聚集,湿度等影响而使电气间隙被击穿引发触电危险。耐压测试就可以预先发现这种隐患。
 
  耐压测试是验证电器、电气设备、电气装置、电气线路和电工安全用具等承受过电压能力的主要方法之一。电子元件技术网给出的解释是:耐压测试或高压测试(HIPOT测试),是用来验证产品的质量和电气安全特性(如JSI、CSA、BSI、UL、IEC、TUV等等安全机构所要求的标准)的一种100%的生产线测试,也是多人知道的和经常执行的生产线安全测试。HIPOT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,是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。
 
  为何要做耐压测试?
 
  正常情况下,电力系统中的电压波形是正弦波。电力系统在运行中由于雷击、操作、故障或电气设备的参数配合不当等原因,引起系统中某些部分的电压突然升高,大大超过其额定电压,这就是过电压。过电压按其发生的原因可分为两大类,一类是由于直接雷击或雷电感应而引起的过电压,称为外部过电压。雷电冲击电流和冲击电压的幅值都很大,而且持续时间很短,破坏性大。但由于城镇及一般工业企业内的3-10kV与以下的架空线路,因受厂房或高大建筑物的屏蔽保护,所以遭受直接雷击的概率很小,比较安全。而且这里讨论的是民用电器,不在上述范围内,就不进一步讨论。另一类是因为电力系统内部的能量转换或参数变化引起的,例如切合空载线路,切断空载变压器,系统内发生单相弧光接地等,称为内部过电压。内部过电压是确定电力系统中各种电气设备正常绝缘水平的主要依据。也就是说,产品的绝缘结构的设计不但要考虑额定电压而且要考虑产品使用环境的内部过电压。耐压测试就是检测产品绝缘结构是否能够承受电力系统的内部过电压。也可用来检查电气设备绝缘制造或检修质量;排除因原材料、加工或运输对绝缘的损伤,降低产品早期失效率;检验绝缘的电气间隙和爬电距离。
 
  耐压测试分哪几类?
 
  耐压测试分交流耐压试验和直流耐压试验两种。交流耐压试验其试验电压为被试设备额定电压的一倍多至数倍,不低于1000V。其加压时间:对于以瓷和液体为主要绝缘的设备为1分钟,对于以有机固体为主要绝缘的设备为5分钟,对于电压互感器为3分钟,对于油浸电力电缆为10分钟。直流耐压试验可通过不同试验电压时泄漏电流的数值、绘制泄漏电流—电压特性曲线。
 
  通常AC耐压测试比DC耐压测试更容易获得安全机构的接受。主要理由是大多数被测物品将工作于AC电压之下,而且AC耐压测试提供两种极性交替给绝缘施加压力的优点,更接近产品在实际使用中会碰到的压力。由于AC测试不会给容性负载充电,从开始施加电压到测试结束电流读数保持一致。因此,由于不存在监视电流读数所要求的稳定化问题,也就不需要逐渐升高电压。这意味着,除非被测产品感应到突然施加的电压,操作员可以立即施加全电压并读出电流而不用等待。由于AC电压不会给负载充电,在测试之后用不着给被测设备放电。
 
  在测试容性负载时,总电流由电抗性电流和泄漏电流组成。当电抗性电流量远大于真实泄漏电流时,可能难于测出有过量泄漏电流的产品。在测试大容性负载时,所需要的总电流远大于泄漏电流本身。由于操作员面对更大的电流,这可能是一个更大的危险。
 
  直流耐压测试:如果被测物为高电容性,则产品会因容抗而要求采用输出电流容量非常高的交流耐压测试,但此时较高的电流容量可能会给操作员带来风险,这时可采用直流耐压测试,安全隐患小很多。直流测试会使电容产生初始充电电流,该电流以指数规律降至0,一旦被测器件完全充电,流通的电流是真实漏电流,这就使直流耐压测试能明确的显示被测产品的真实漏电情况;同时由于只需瞬时的施加充电电流,输出功率交交流测试小。那么直流耐压测试缺点是什么呢?除非被测器件无电容,否则测试必须将电压从0逐渐增加到测试电压;测试后被测物必须放电,一条很好地经验法是进行与施加高电压相同时间的接地。
 
  如何进行耐压测试?
 
  前期准备工作确保测试人员安全
 
  1.建立测试站,该地方必须清晰标识,上面写:危险—高压测试区,非请勿进。与测试无关的人员应该和暴露的带电部分保持至少1-3m距离,另外再用起保护作用的栅栏或用绝缘的保护材料做成保护物。
 
  2.在测试边上应有一个可以关掉所有电源的开关,并有清晰的标识,当操作人员在遇到紧急情况时,援助人员在进入之前必须切断电源。
 
  3.测试要用不导电的工作桌或工作台,把测试者与被测产品之间的任何金属物体移开,没有与EUT接触的其他金属物体全部接地,操作者站在铺在地面上的绝缘垫上,与地面隔离。
 
  4.保持测试区的安静与整洁。要让操作员知道哪些产品正在测试,哪些是待测试,哪些是已经测试完的,正在测试产品的工作台要留出足够大的空间,测试员不用越过正在测试的仪器开机或调试仪器。
 
  5.操作过程中严禁佩戴手表,手镯、项链等可能造成生命安全问题的首饰。
 
  6.人体安全电压为36V,安全电流为10mA,致命电流为50mA。
 
  测试电压施加部位:
 
  I类输入相线与地线或接地端子之间;
 
  其他类别输入相线与不带电的易触及的金属部件或覆盖在易触及的非金属表面的金属箔之间。
 
  测试电压大小与时间:
 
  一般是被测试体的工作电压乘以2加上1000V。比如一个被测试体的工作电压为220V,则进行耐压测试时,耐压测试仪的电压为220Vx2+1000V=1440V,一般取1500V。一般施加时间为1min;也有1秒钟测试,1sec测试电压=1min测试电压*1.2;上述1min测试电压为1500V,1sec测试电压为1500*1.2=1800V
 
  注意事项:
 
  1.测试开始前要检查仪器的所有设置,应该多老化的绝缘线或者其他导线做定期检查。
 
  2.测试过程中不要碰任何缆线、接头或产品。
 
  3.直流测试产品在完全放电后方可移动或拿开接头。
 
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