家用電器電氣強度測試技術探討

摘 要：家用電器極大地豐富和方便了城鄉人民的生活，同時也因家用電器事故引發的觸電傷亡和電氣火災，嚴重影響到城鄉人民的財產安全和生命安全，而電氣強度指標是家用電器安全最基礎、最重要的指標，它對提高家用電器產品的安全質量非常重要。本文主要就家用電器電氣強度測試技術這一主題進行探討。

關鍵詞：家用電器;電氣強度;測試技術

1 電氣強度測試原理

家用電器產品根據試驗性質（型式試驗、例行試驗）不同 ，電氣強度測試它分為工作溫度下的電氣強度（即熱態電氣強度）測試、潮濕條件下的電氣強度（即潮態）測試和電氣強度（即常態電氣強度）測試三種。潮濕電氣強度測試和常態電氣強度都是在器具不工作的狀態下測試，而工作溫度下的電氣強度（即熱態電氣強度）測試是在器具工作溫度下進行。型式試驗電氣強度測試包括工作溫度下的電氣強度測試和潮濕條件下的電氣強度測試;而例行試驗電氣強度測試主要是常態電氣強度測試。

2 家用電器電氣強度測試主要依據

家用電器電氣強度測試的主要依據就是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 影響電氣強度測試結果判定因數

影響家用電器電氣強度測試結果的因數一般來源于：被測對象、測試設備、測試環境、測試人員和測試方法。

3.1被測對象

不同的被測對象其電氣強度測試要求不同。由于家用電器中新技術的發展，比如變頻技術、高壓技術、負離子發生器等，其一般使用是220V的額定電源電壓，但在器具內部可能高于電源電壓的工作部件，則需要對這些部件單獨進行試驗，且試驗電壓對于不同結構的家用電器產品，對其不同的絕緣類型（基本絕緣、附加絕緣、加強絕緣），則需要施加的試驗電壓也不同。

3.2測試設備

如4000V以內的試驗電壓，跳閘電流Ir設置為100mA，短路電流Is設置為200mA，則高壓變壓器的釋放能量為400VA，短路能量為800VA。而電氣強度試驗是一種破壞性試驗，要求高壓電源有一定的容量，使擊穿點留下痕跡，實驗室要求耐壓測試儀的高壓變壓器容量配置至少為800VA。實際中，在試驗前要對儀器進行運行檢查，重點檢查試驗機高壓端輸出電壓是否施加到被測器具上，短接情況下過流繼電器是否動作，整定電流值設置是否符合要求。

3.3測試人員

GB4706.1-2005/IEC60335-1：2004（Ed4.1）引言中規定“在起草本部分時已假定，由取得適當資格并富有經驗的人來執行本部分的各項條款”。在實際檢測中，應加強測試人員的相關的安全培訓，測試人員工作時應戴絕緣手套。為安全起見，本試驗不要一人進行，要有二人以上人員在場。

3.4測試方法

在器具的帶電部件和易觸及部件之間，施加規定試驗電壓。型式試驗承受電壓時間為1min， 例行試驗承受電壓時間為1s。試驗電壓分別詳見表1表2。例行試驗中可以表2中所列值的1.5倍的直流電壓代替交流電壓對絕緣進行電氣強度試驗。頻率小于5Hz的交流電壓就認為是直流電壓。測試時應注意以下幾點。

進行電氣強度試驗前，器具的狀態位置應該正確無誤，器具開關應該在接通狀態;試驗中應注意避免電子電路元件的過應力;關于型式試驗電壓施加的時間和速度的問題;關于金屬箔放置的問題;較低的額定電壓有可能會產生較高的內部工作電壓，比如微波爐、空氣凈化器;這時候對于工作電壓高于額定電壓的情況，則應該按工作電壓對應的規定值進行試驗，試驗時，應將較低的工作電壓的電路斷開，否則，會對那些電路產生實際中不存在的過壓。

4 電氣強度測試結果判定

電氣強度指標是考核家電產品絕緣材料承受電壓能力的指標，也是考核家電產品的絕緣結構是否良好，是否能起到防觸電保護作用的安全指標之一。在器具的帶電部件和易觸及部件之間，施加規定試驗電壓，在試驗期間，未出現擊穿，即電氣強度試驗判定為合格。電氣強度測試中的擊穿現象就是絕緣材料在高壓作用下，改變絕緣特性而呈現出的導特性。被試樣品嚴重擊穿時，泄漏電流劇增，當達到高壓側過電流繼電器整定動作電流時，繼電器動作，切斷高壓試驗電壓。在實際中一般以高壓側的過電流繼電器的動作與否作為判定式樣擊穿與否的依據，所以高壓側過電流繼電器的整定電流與擊穿的判定直接相關。如果整定電流設置太大，當試驗樣品嚴重閃絡時也檢驗不出來，而整定電流太小，又可能誤判為擊穿，所以一般整定電流設置在100mA;在例行試驗中，當在試驗電路中電流超過5mA時，假定已出現擊穿。但是，對帶有高泄漏電流的器具，該限制可增至30mA。測試結果的判定應注意以下幾點。

可能導致電氣強度誤判擊穿的兩個因素：一般情況下，家電產品的電氣強度與溫度、濕度、氣壓所用的絕緣材料質量、電氣間隙、爬電距離絕緣穿通距離等有關，如果絕緣材料和結構設計符合要求的話，則可能導致電氣強度誤判擊穿的兩個因素就是環境氣候和表面污染程度。環境氣候對家電產品電氣絕緣性能的影響，主要表現在溫度、濕度、氣壓三個方面。對具體家電產品，由于電氣間隙已定，在通常大氣壓下，當溫度較高、濕度較大、氣壓的降低三者同時作用時，對產品電氣強度就會有較大的影響，這就是在“黃霉天”家電產品發生擊穿較多的原因，家電產品絕緣材料表面污染相當于縮短了電氣間隙和爬電距離，在電氣強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、水跡，對絕緣的危害一般油污大于灰塵雜質，灰塵雜質大于水跡。對于水跡，重復進行電氣強度試驗，隨著時間延長和測試多次進行，水分蒸發后即可合格，對于灰塵雜質，一般重復進行電氣強度試驗或將整定電流增大，一些灰塵被高壓拉弧燒毀，試驗即可合格。對于油污，由于具有一定的沾度，僅靠多做幾次試驗或放大整定電流，一般不易通過，但經過搬動或擦拭后，再測則可能試驗合格。

5 結語

為了確保電氣強度測試結果真實可靠，在實際中，提供如下建議：1.進行家用電器電氣強度測試時，一定嚴格按照GB4706.1標準執行。2.一旦設備出現擊穿報警，不要立即判定電氣強度測試結果不通過，應該對其結果進行確認，分析其原因，查找故障點。3.測試人員一定要了解測試原理和判定方法以及影響家用電器電氣強度測試結果的因數，才能減少誤判風險，提高測試效率，同時確保測試安全和人身安全。

參考文獻：

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

[2]莫院.淺談電子產品的電氣強度試驗[J].中國新技術新產品，2019（17）：61-62.

作者簡介：

余安國（1964-），男，漢族，四川內江人，工程師，主要從事機電產品質量檢驗工作.

（內江市產品質量監督檢驗所? 四川? 內江? 641100）