家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試技術(shù)探討

摘 要：家用電器極大地豐富和方便了城鄉(xiāng)人民的生活，同時(shí)也因家用電器事故引發(fā)的觸電傷亡和電氣火災(zāi)，嚴(yán)重影響到城鄉(xiāng)人民的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全，而電氣強(qiáng)度指標(biāo)是家用電器安全最基礎(chǔ)、最重要的指標(biāo)，它對(duì)提高家用電器產(chǎn)品的安全質(zhì)量非常重要。本文主要就家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試技術(shù)這一主題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：家用電器;電氣強(qiáng)度;測(cè)試技術(shù)

1 電氣強(qiáng)度測(cè)試原理

家用電器產(chǎn)品根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)（型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)）不同 ，電氣強(qiáng)度測(cè)試它分為工作溫度下的電氣強(qiáng)度（即熱態(tài)電氣強(qiáng)度）測(cè)試、潮濕條件下的電氣強(qiáng)度（即潮態(tài)）測(cè)試和電氣強(qiáng)度（即常態(tài)電氣強(qiáng)度）測(cè)試三種。潮濕電氣強(qiáng)度測(cè)試和常態(tài)電氣強(qiáng)度都是在器具不工作的狀態(tài)下測(cè)試，而工作溫度下的電氣強(qiáng)度（即熱態(tài)電氣強(qiáng)度）測(cè)試是在器具工作溫度下進(jìn)行。型式試驗(yàn)電氣強(qiáng)度測(cè)試包括工作溫度下的電氣強(qiáng)度測(cè)試和潮濕條件下的電氣強(qiáng)度測(cè)試;而例行試驗(yàn)電氣強(qiáng)度測(cè)試主要是常態(tài)電氣強(qiáng)度測(cè)試。

2 家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試主要依據(jù)

家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試的主要依據(jù)就是GB 4706.1-2005（IEC60335-1：2004 （Ed 4.1）， IDT）家用和類似用途電器的安全第1部分：通用要求及GB 4706系列家用和類似用途電器的安全特殊要求。

3 影響電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果判定因數(shù)

影響家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的因數(shù)一般來(lái)源于：被測(cè)對(duì)象、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試人員和測(cè)試方法。

3.1被測(cè)對(duì)象

不同的被測(cè)對(duì)象其電氣強(qiáng)度測(cè)試要求不同。由于家用電器中新技術(shù)的發(fā)展，比如變頻技術(shù)、高壓技術(shù)、負(fù)離子發(fā)生器等，其一般使用是220V的額定電源電壓，但在器具內(nèi)部可能高于電源電壓的工作部件，則需要對(duì)這些部件單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)，且試驗(yàn)電壓對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的家用電器產(chǎn)品，對(duì)其不同的絕緣類型（基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣），則需要施加的試驗(yàn)電壓也不同。

3.2測(cè)試設(shè)備

如4000V以內(nèi)的試驗(yàn)電壓，跳閘電流Ir設(shè)置為100mA，短路電流Is設(shè)置為200mA，則高壓變壓器的釋放能量為400VA，短路能量為800VA。而電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，要求高壓電源有一定的容量，使擊穿點(diǎn)留下痕跡，實(shí)驗(yàn)室要求耐壓測(cè)試儀的高壓變壓器容量配置至少為800VA。實(shí)際中，在試驗(yàn)前要對(duì)儀器進(jìn)行運(yùn)行檢查，重點(diǎn)檢查試驗(yàn)機(jī)高壓端輸出電壓是否施加到被測(cè)器具上，短接情況下過(guò)流繼電器是否動(dòng)作，整定電流值設(shè)置是否符合要求。

3.3測(cè)試人員

GB4706.1-2005/IEC60335-1：2004（Ed4.1）引言中規(guī)定“在起草本部分時(shí)已假定，由取得適當(dāng)資格并富有經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)執(zhí)行本部分的各項(xiàng)條款”。在實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)加強(qiáng)測(cè)試人員的相關(guān)的安全培訓(xùn)，測(cè)試人員工作時(shí)應(yīng)戴絕緣手套。為安全起見，本試驗(yàn)不要一人進(jìn)行，要有二人以上人員在場(chǎng)。

3.4測(cè)試方法

在器具的帶電部件和易觸及部件之間，施加規(guī)定試驗(yàn)電壓。型式試驗(yàn)承受電壓時(shí)間為1min， 例行試驗(yàn)承受電壓時(shí)間為1s。試驗(yàn)電壓分別詳見表1表2。例行試驗(yàn)中可以表2中所列值的1.5倍的直流電壓代替交流電壓對(duì)絕緣進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。頻率小于5Hz的交流電壓就認(rèn)為是直流電壓。測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)前，器具的狀態(tài)位置應(yīng)該正確無(wú)誤，器具開關(guān)應(yīng)該在接通狀態(tài);試驗(yàn)中應(yīng)注意避免電子電路元件的過(guò)應(yīng)力;關(guān)于型式試驗(yàn)電壓施加的時(shí)間和速度的問(wèn)題;關(guān)于金屬箔放置的問(wèn)題;較低的額定電壓有可能會(huì)產(chǎn)生較高的內(nèi)部工作電壓，比如微波爐、空氣凈化器;這時(shí)候?qū)τ诠ぷ麟妷焊哂陬~定電壓的情況，則應(yīng)該按工作電壓對(duì)應(yīng)的規(guī)定值進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將較低的工作電壓的電路斷開，否則，會(huì)對(duì)那些電路產(chǎn)生實(shí)際中不存在的過(guò)壓。

4 電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果判定

電氣強(qiáng)度指標(biāo)是考核家電產(chǎn)品絕緣材料承受電壓能力的指標(biāo)，也是考核家電產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)是否良好，是否能起到防觸電保護(hù)作用的安全指標(biāo)之一。在器具的帶電部件和易觸及部件之間，施加規(guī)定試驗(yàn)電壓，在試驗(yàn)期間，未出現(xiàn)擊穿，即電氣強(qiáng)度試驗(yàn)判定為合格。電氣強(qiáng)度測(cè)試中的擊穿現(xiàn)象就是絕緣材料在高壓作用下，改變絕緣特性而呈現(xiàn)出的導(dǎo)特性。被試樣品嚴(yán)重?fù)舸r(shí)，泄漏電流劇增，當(dāng)達(dá)到高壓側(cè)過(guò)電流繼電器整定動(dòng)作電流時(shí)，繼電器動(dòng)作，切斷高壓試驗(yàn)電壓。在實(shí)際中一般以高壓側(cè)的過(guò)電流繼電器的動(dòng)作與否作為判定式樣擊穿與否的依據(jù)，所以高壓側(cè)過(guò)電流繼電器的整定電流與擊穿的判定直接相關(guān)。如果整定電流設(shè)置太大，當(dāng)試驗(yàn)樣品嚴(yán)重閃絡(luò)時(shí)也檢驗(yàn)不出來(lái)，而整定電流太小，又可能誤判為擊穿，所以一般整定電流設(shè)置在100mA;在例行試驗(yàn)中，當(dāng)在試驗(yàn)電路中電流超過(guò)5mA時(shí)，假定已出現(xiàn)擊穿。但是，對(duì)帶有高泄漏電流的器具，該限制可增至30mA。測(cè)試結(jié)果的判定應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

可能導(dǎo)致電氣強(qiáng)度誤判擊穿的兩個(gè)因素：一般情況下，家電產(chǎn)品的電氣強(qiáng)度與溫度、濕度、氣壓所用的絕緣材料質(zhì)量、電氣間隙、爬電距離絕緣穿通距離等有關(guān)，如果絕緣材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合要求的話，則可能導(dǎo)致電氣強(qiáng)度誤判擊穿的兩個(gè)因素就是環(huán)境氣候和表面污染程度。環(huán)境氣候?qū)译姰a(chǎn)品電氣絕緣性能的影響，主要表現(xiàn)在溫度、濕度、氣壓三個(gè)方面。對(duì)具體家電產(chǎn)品，由于電氣間隙已定，在通常大氣壓下，當(dāng)溫度較高、濕度較大、氣壓的降低三者同時(shí)作用時(shí)，對(duì)產(chǎn)品電氣強(qiáng)度就會(huì)有較大的影響，這就是在“黃霉天”家電產(chǎn)品發(fā)生擊穿較多的原因，家電產(chǎn)品絕緣材料表面污染相當(dāng)于縮短了電氣間隙和爬電距離，在電氣強(qiáng)度誤判擊穿中占很大比例，表面污染一般分為油污、灰塵雜質(zhì)、水跡，對(duì)絕緣的危害一般油污大于灰塵雜質(zhì)，灰塵雜質(zhì)大于水跡。對(duì)于水跡，重復(fù)進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)，隨著時(shí)間延長(zhǎng)和測(cè)試多次進(jìn)行，水分蒸發(fā)后即可合格，對(duì)于灰塵雜質(zhì)，一般重復(fù)進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)或?qū)⒄娏髟龃螅恍┗覊m被高壓拉弧燒毀，試驗(yàn)即可合格。對(duì)于油污，由于具有一定的沾度，僅靠多做幾次試驗(yàn)或放大整定電流，一般不易通過(guò)，但經(jīng)過(guò)搬動(dòng)或擦拭后，再測(cè)則可能試驗(yàn)合格。

5 結(jié)語(yǔ)

為了確保電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果真實(shí)可靠，在實(shí)際中，提供如下建議：1.進(jìn)行家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，一定嚴(yán)格按照GB4706.1標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.一旦設(shè)備出現(xiàn)擊穿報(bào)警，不要立即判定電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果不通過(guò)，應(yīng)該對(duì)其結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)，分析其原因，查找故障點(diǎn)。3.測(cè)試人員一定要了解測(cè)試原理和判定方法以及影響家用電器電氣強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果的因數(shù)，才能減少誤判風(fēng)險(xiǎn)，提高測(cè)試效率，同時(shí)確保測(cè)試安全和人身安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉成旺.泄漏電流和電氣強(qiáng)度的試驗(yàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（19）：242.

[2]莫院.淺談電子產(chǎn)品的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（17）：61-62.

作者簡(jiǎn)介：

余安國(guó)（1964-），男，漢族，四川內(nèi)江人，工程師，主要從事機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)工作.

（內(nèi)江市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所? 四川? 內(nèi)江? 641100）