交、直流耐壓測試分析

【摘 要】 本文闡述了耐壓測試的必要性和常見的耐壓測試種類，分析了交流耐壓測試方式和直流耐壓測試方式的優缺點以及適用場合。

【關鍵詞】 交流耐壓測試 直流耐壓測試 雜散電容 泄漏電流

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2015.05.017

隨著消費者安全意識的提高以及生產廠商對產品質量的日益重視，各廠商在產品設計和生產過程中幾乎都會對產品的安全性能進行測試來確保自己產品的質量和安全性，在各種安全性能測試中，耐壓測試是最基本、最常用的測試手段。根據不同電氣產品不同的技術要求，在產品上施加一個高于正常工作的測試電壓并持續一段時間進行測試，如果在規定的時間內，被測零部件泄漏電流保持在規定的安全范圍內，就可以判定這個零部件在正常的條件下運轉是非常安全的，這個過程就是耐壓測試。

常見的耐壓測試種類有以下幾種：

（1）產品的設計過程中使產品能達到其設計使用功能的功能耐壓測試;

（2）產品的生產過程中為確保產品能達到設計規格要求的規格耐壓測試;

（3）產品的檢驗過程中為確認產品的質量符合相關安規標準的確認耐壓測試;

（4）產品維修后能維持符合相關安規標準的安全耐壓測試。

耐壓測試（有時也稱做“高壓介電測試”）的測試電壓標準規定以兩倍于被測產品的工作電壓加上1000V。但有些具有“雙絕緣”設計產品的測試電壓也可能高于上述電壓標準。它的工作電壓范圍是（100～240）V，這類產品的耐壓測試電壓可能在（1000～4000）V之間甚至更高。

提供耐壓測試電壓的耐壓測試儀輸出電壓須保持在規定測試電壓的（100～120）%的范圍內，且應連續可調。交流耐壓測試儀的輸出頻率范圍為（40～70）Hz之間，測試電壓波峰值為均方根（RMS）電壓值的（1.3～1.5）倍。通過產品耐壓測試應能檢測出如下產品缺陷：絕緣材料的絕緣強度太弱;零部件之間的距離太近導致絕緣強度變差;絕緣體上有針孔、氣泡或受擠壓而破裂變形等。

進行耐壓測試前首先明確該產品應該使用何種電壓測試方式，絕大多數產品只允許接受直流電壓或交流電壓中的一種耐壓測試方式，而有些產品則可以同時接受交、直流電壓兩種耐壓測試方式。操作者應根據實際情況來決定采用何種耐壓測試方式。為了使被測產品達到安規規定標準，使用者必須對直流耐壓測試和交流耐壓測試的優缺點有所了解。

1 交流耐壓測試的優點

通常用戶更容易接受交流耐壓測試，因為大部分的產品都使用交流供電，交流耐壓測試可以同時對產品的正負極性進行測試，與產品實際應用環境一致。

大部分被測產品都會含有一些雜散電容，在交流耐壓測試時無法立刻使這些雜散電容飽和，電流流過這些雜散電容會持續一段時間，不會產生瞬間沖擊電流，不需緩慢提升測試電壓，如果這種產品對沖擊電壓不是非常敏感，就可以在開始測試時就施加較高的測試電壓，耐壓測試后不必對測試產品放電，這樣極大地提高了測試效率。

2 交流耐壓測試的缺點

如果被測產品為電容性負載或者含有較大的雜散電容時，耐壓測試所產生的電流會遠遠大于實際的泄漏電流，因而無法得到被測產品的真實泄漏電流值，耐壓測試實際輸出的電流值會比采用直流耐壓測試時的輸出電流值大很多，會增加操作人員的觸電危險性。

3 直流耐壓測試的優點

由于直流耐壓測試會迅速充滿被測產品上的雜散電容，測試過程中所產生的容性電流在雜散電容被充滿后，會迅速下降接近于零。此時只剩下被測產品實際的泄漏電流，可見直流耐壓測試能真實地反映出被測產品實際的泄漏電流值。此外由于僅需在開始極短時間內提供被測產品的充電電流，其余時間幾乎不提供的電流，因此與交流耐壓測試時所需的電流容量相比直流耐壓測試的電流容量更低，這樣可以降低測試儀器成本，同時提高了操作人員安全性。

4 直流耐壓測試的缺點

由于被測產品存在雜散電容，為避免充電電流迅速增大，直流耐壓測試電壓必須由“零”開始，緩慢上升。被測產品上的雜散電容量越大所需的測試電壓上升時間越長。另外因雜散電容引起的過大充電電流會導致測試儀器的產生誤判，從而使測試的結果產生偏差。直流耐壓測試過程會使被測產品雜散電容產生電荷而帶靜電，為保障操作人員安全，在測試結束后，必須要對被測產品接地放電。

另外直流耐壓測試與交流耐壓測試不同，只能測試單一極性，如果被測產品要在交流電壓下使用，就必須要考慮直流耐壓測試這個缺點。交流耐壓測試實際測試電壓的波峰值是儀表顯示值的幾倍，一般測試儀表無法顯示此波峰值，直流耐壓測試也無法做到。所以如果使用直流耐壓測試方式，必須將測試電壓提高到相應的數值。

綜上所述，正確選擇交、直流耐壓測試方式，既能獲得真實有效的測試數據，提高測試精度，同時也可降低測試成本，提高測試效率，提供給用戶滿意的技術支持。

作者簡介

李瑾，沈陽計量測試院高級工程師，從事電學計量工作20余年，曾發表《泄漏電流測試與耐壓測試》、《耐壓測試中的誤判與分析》、《LCR測試儀測量參數的設定》等多篇技術論文，參與了《局部放電測量儀校準規范》和《高壓標準電容器校準規范》省級技術標準的制定，參與研發“互感器負載箱變頻檢定裝置”項目獲沈陽市科技進步二等獎，國家發明專利和實用新型專利。

（責任編輯：張曉明）