為什麼要進行接地電阻測試

2021-04-12 04:33:32 字數 4504 閱讀 1545

亦稱接地連續性測試,接地測試必須對所有一類產品(classi)進行。測試的目的是保證產品上的所有在單一絕緣失效的情形下會變成帶電體,並且可以被使用者接觸到的導電性部件被可靠連線到電源輸入的接地點。換句話說,乙個接地測試使用大電流的低電壓源加到接地迴路來核實接地路徑的完整性。

通過測量連線在保護接地連線端子或接地觸點和零件之間的阻抗來判斷是否符合標準要求,阻抗不超出產品安全標準確定的某個值則認為是符合要求的。一定要記住,從結構和設計觀點來看,用做保護接地的導體不應該包含任何的開關或保險絲。

測試要求:

大多數標準對於進行接地測試提出下列的引數要求:

· 被測裝置(eut)必須承受高一定時間的直流或交流電流但是電壓要很低。

· 在保護接地連線端子或接地觸點和被接地零件之間的電壓降必須被測量。

· 電阻必須使用通過的電流和產生的電壓降來進行計算(歐姆定律)。

阻抗不應該超出某個值,不同的的安全標準可能要求不同的值。例如,iec60950-1要求測試電壓不超出12v。電流可能是交流或直流,產品額定電流的1.

5倍或25a(二者選擇比較大的)。測試持續時間必須是1分鐘,並且連線在保護接地端子或接地觸點和必需被接地的零件之間的阻抗不能超出0.1歐姆,不包括電纜的阻抗。

一些標準,譬如can/csa-c22.2no.60950-1或ul60950-1(含加拿大國家差異),如果裝置的額定電流不超過16a,則要求測試電流為40a,持續時間為2分鐘。

除加拿大標準外,多數標準要求在25a下測試並且維持1分鐘,這代表過流保護裝置能承受的最大的電流和最久的操作時期。最大值25a大約是為多數額定點流不超過16a的線連線可插入a型裝置安裝開關的額定值的1.5倍。

加拿大國家接線法規(canadiannationalwiringcode)的要求與這些要求感覺是非常相似的,他們假設,保險絲在兩倍額定值的電流下動作時間不超過1分鐘。ul標準則認為,由於多數電源電路使用20a線路開關保護,故障電流將會是40a並且不超過2分鐘。

[原創]為什麼要進行耐電壓測試(一)

電介質強度測試,亦稱hipot測試,大概是最多人知道的和經常執行的生產線安全測試。實際上,表明它的重要性是每個標準的一部分。hipot測試是確定電子絕緣材料足以抵抗瞬間高電壓的乙個非破壞性的測試。

這是適用於所有裝置為保證絕緣材料是足夠的的乙個高壓測試。進行hipot測試的其它原因是,它可以查出可能的瑕疵譬如在製造過程期間造成的漏電距離和電氣間隙不夠。

進行型式測試的時候,hipot測試是在某些測試(譬如失效,潮態及振動測試)之後進行來確定是否因為這些測試造成絕緣的退化。但是,日常生產進行的hipot測試,是製造過程中的測試來確定是否所生產的產品的結構是與型式測試所用產品的結構相同。一些由生產流程造成的缺陷可以通過**hipot測試檢查出來,例如,變壓器繞組電氣間隙和爬電距離減小。

這樣的故障可能起因於繞線部門的一名新操作員。其它例子包括檢查絕緣材料的針孔瑕疵或發現乙個過大的焊點。

大多數安全標準使用2xu+1000v的慣例作為基本的絕緣材料測試的依據,這裡的u是操作電壓(rms值)。這個慣例僅僅作為乙個指導,.至於使用1000v作為基本慣例的原因是產品的絕緣材料在日常使用中可能承受瞬間過電壓。

實驗和研究表示,這些過電壓通常高達1000v。

測試方法:

高壓通常是應用的在橫跨被測試絕緣材料的二個部件之間,譬如測試裝置(eut)的一次側電路(primarycircuit)和金屬外殼。如果絕緣材料在兩個部件之間是足夠的,那麼加在兩個由絕緣體分離的導體之間的大電壓只能產生非常小的電流流過絕緣體。雖然這個小電流是可接受的,但是空氣絕緣或固體絕緣不應該發生擊穿。

因此,需要注意這個電流是因為區域性放電或擊穿的結果,而不是由於電容聯結引起的。

另外乙個例子是對介於電源的一次(primary)和二次(secondary)電路之間的絕緣材料進行測試。這時所有輸出短接在一起。耐壓測試儀的接地探針與短接在一起的輸出相連,同時高壓探針與l和n連線(l和n短接)(參見圖1)。

在hipot測試期間eut不工作。必須注意,在進行型式測試期間,理想的情況是先加低於規定的電壓的1/2,然後逐漸上公升,並且在10秒中達到規定電壓,並且維護1分鐘。然而,大多數測試儀器,直接輸出規定電壓或使用乙個電子控制線路來實現電壓的爬公升。

**如下:

**1.典型形式測試連線圖.

測試持續時間:

如果測試是代表認證過程的一部分,那麼測試持續時間必須是所使用的安全標準相符合。例如,多數標準,包括iec60950,測試持續時間是1分鐘。但是,當在生產線對產品進行測試,通常對每個產品進行1分鐘hipot測試是不實際的,製造商通常會縮短測試時間,譬如幾秒鐘,但是使用更高的電壓。

乙個典型的經驗法則是110-120%(2xu+1000v),1-2秒。測試持續時間和程式應該得到相關測試機構的同意。值得注意的是,雖然被減少的時間和增加的電壓是近似,實驗和製造商的'資料表明,每種絕緣材料有它自己的具體電壓時間特徵

[原創]為什麼要進行絕緣電阻測試?

絕緣電阻測試是亦稱megger(高阻)測試。目的是將測量任何由絕緣材料分隔的二點之間總電阻。因此,測試確定絕緣材料在抵抗電流流過的時候具備多麼效用。

測試時使用的典雅通常是500~1000vdc,因此,電流非常低。由於電流很低,這個測試為檢查絕緣材料的質量是有用的,不僅是在產品製造的時候,而且在產品使用的時候同樣適用。

測試程式:eut

連線到測試儀,測試電壓從零逐漸上公升到最大值(通常情況下是500vdc)。一旦電壓到達最大值,保持乙個時間(通常是5秒),然後記錄電阻值。測量值應該是非常高的(通常在兆歐級)。

絕緣電阻的測量在某些標準中是強制要求的,如iec60950-1和ul6500。

[原創]為什麼要進行耐電壓測試(二)

電流設定:

現在大多數hi-pot測試儀允許使用者自行設定電流的限值。但是,如果產品的實際漏電流是已知的,那麼hi-pot測試電流是可以**的。限值的選擇實際要依靠被測試的產品。

最好的選擇限值的方式是測試一些產品樣品並得到平均hipot電流,然後洩漏電流的限制值被設定為乙個稍高出平均值的值。另外乙個設定電流限值的方法是使用以下數學公式:

**如下:

使用2作為因數的原因是,線路洩漏電流通過乙個y電容產生,但是hipot測試產生的洩漏電流通有各條線路的電容同時產生。推導出i(hipot)的等式,你可以**hipot測試電流。所以,hipot測試儀電流限值應該被設定足夠高以避免因為洩露電流的存在而導致的誤判,同時不能太高而導致無法檢測出真實的絕緣材料擊穿。

多數安全標準允許使用交流或直流電壓進行hipot測試。當使用交流電壓進行測試時,被測試的絕緣材料承受的電壓是峰值。所以,如果你決定使用直流電壓進行測試,你必須保證,dc測試電壓是交流測試電壓ö2(或1.

414)倍,這樣直流電壓的值與交流電壓峰值是相等的。例如,對於1500vac,用做絕緣測試的等效直流電壓應該是1500x1.414或2121vdc。

使用直流測試電壓的乙個好處是,洩漏電流限值與使用交流測試電壓相比,可以被設定為更低的值。這樣製造者有更大的機會檢查處處於絕緣材料失效邊緣的產品,這些產品在使用交流電壓進行測試是可能會通過。必須注意到,當使用直流hipot測試儀,電路中的電容器會被高度充電,因此,乙個安全放電裝置或設定是必需的。

但是,不管測試電壓怎樣,在產品被人接觸之前進行放電處理都是很好的做法。

直流hipot測試儀的另乙個好處是其電壓逐漸上公升。由監測當電壓增加時電流的變化,操作員能在故障發生之前看出潛在的絕緣材料失效。使用直流hipot測試儀的乙個小缺點是因為直流測試電壓比較難產生,直流hipot測試儀的成本也許稍微高出交流測試儀。

交流hipot測試儀存在乙個小弊端,那就是如果被測試的電路中有大容量的y電容,可能會因為hipot測試器的電流限值設定,可能造成ac測試儀顯示測試失敗而實際上絕緣並沒有擊穿。多數安全標準允許使用者斷開y電容器進行測試,或者選擇使用直流hipot測試儀。直流hipot測試儀不會因為大容量y電容的存在而顯示失效,因為y電容器對於直流電壓不會有電流通過其本身。

[原創]為什麼要進行洩漏電流測試

某些標準,包括iec60950-1,把洩漏電流(leakagecurrent)命名為接觸電流(touchcurrent)。就是說,當乙個人或者動物接觸到裝置的可接觸部分的時候,流過人體或者動物體的電流。有另乙個概念,就是「保護導體電流」,這相當於流過保護導體的電流。

因此,保護導體電流從來不是造成電擊的原因,因為依照定義,保護導體一直被連線到大地。

如果接觸電流過大,那麼操作者將會遭受電擊,可能導致嚴重的傷害,這和人的體重有關係。通常的,超過1.0ma的電流流過人體,就能夠造成電擊傷害。

傷害的嚴重性和電流的大小及人的體重有關。

和其他測試相似,洩漏電流的測試也是安全測試中非常重要的一項,大多說安全標準要求在不同的條件下進行測試,例如正常操作條件下,開關開啟及關閉,電源線極性對調等。測量到的對地洩漏電流在任何條件下都不可以超過限制。表i列出了部分通常的限值。

(iec60950-1,table5a)

造成洩漏電流的最大乙個貢獻者就是跨接在火線和地之間的電容,如y電容。這些y電容通常是為了控制emi而加入到線路中的。需要指出的是,在某些標準中,如iec60950-1,僅對一類駐立式裝置允許對地洩漏電流超過3.

5ma,同時需要滿足iec60950-1,章節5.1.7的條件。

當進行it裝置的漏電流測試時,必須注意測試儀器需要符合iec60950-1,附錄d的要求。該測試網路模擬了人體電阻的最惡劣的情形。強烈建議使用乙個隔離變壓器來進行測試(見圖2)。

防雷接地電阻測試接地電阻測試方法

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