1、耐壓測試的幾個方法發布: 2010-3-17 10:11 | 作者: sparky | 來源: 華人電氣網簡介：耐壓測試或高壓測試(HIPOT測試)是用來驗證產品的品質和電氣安全特性(如JSI、CSA、BSI、 UL、IEC、TUV等等國際安全機構所要求的標準)的一種100%的生產線測試。這類測試進行的方式是讓電氣產品的輸入電源線承受高電壓一規定的時間，安全機構對每一產品類型規定高壓的量值。這項測試還規定在施加高電壓期間"不許可發生電弧擊穿(或稱崩潰)"。 在CSA，UL和IEC標準中，幾乎各種電器安全標準都會要求對產品進行耐壓測試。這就可以看出耐壓測試是電器安全標準的一個

2、重要組成部分。耐壓測試（DielectricVoltageWithstandTest）也就是俗稱的高壓測試（HighVoltageTest），通過對設備施加一個高于其額定值的電壓并維持一定時間來判定設備的絕緣材料和空間距離是否符合要求的測試。為什么要進行耐壓測試？ 正常情況下，電力系統中的電壓波形是正弦波。電力系統在運行中由于雷擊、操作、故障或電氣設備的參數配合不當等原因，引起系統中某些部分的電壓突然升高，大大超過其額定電壓，這就是過電壓。過電壓按其發生的原因可分為兩大類，一類是由于直接雷擊或雷電感應而引起的過電壓，稱為外部過電壓。雷電沖擊電流和沖擊電壓的幅值都很大，而且持續時間很短，破壞性極

3、大。但由于城鎮及一般工業企業內的310kV與以下的架空線路，因受廠房或高大建筑物的屏蔽保護，所以遭受直接雷擊的概率很小，比較安全。而且這里討論的是民用電器，不在上述范圍內，就不進一步討論。另一類是因為電力系統內部的能量轉換或參數變化引起的，例如切合空載線路，切斷空載變壓器，系統內發生單相弧光接地等，稱為內部過電壓。內部過電壓是確定電力系統中各種電氣設備正常絕緣水平的主要依據。也就是說，產品的絕緣結構的設計不但要考慮額定電壓而且要考慮產品使用環境的內部過電壓。耐壓測試就是檢測產品絕緣結構是否能夠承受電力系統的內部過電壓。測試點和測試電壓值 測試點和測試電壓值依據具體產品的相關標準來確定。美國和加

4、拿大除了其本身的北美體系的標準以外還有以IEC為基礎的新標準。這里就用“Motor- OperatedAppliances(HouseholdandCommercial)”CAN/CSA-C22.2No.68-92和 “PortableElectricalMotor- OperatedandHeatingAppliances:GeneralRequirements”C22.2NO.1335.1-93的標準來介紹美國和加拿大標準的耐壓測試的特點。·CAN/CSA-C22.2No.68-92要求：產品的帶電部分與可能接地的非帶電導電體間須施加適當頻率的交流電壓達1分鐘。具體測試電壓如下：

5、a額定電壓為31250V的設備，測試電壓為1000V。b額定電壓為251600V的設備，測試電壓為1000V+兩倍額定電壓。c額定電壓為31250V，無接地而且可被人體觸及的設備，測試電壓為2500V。d對于30伏或以下的低電壓電路，測試電壓為500V。·雙重絕緣的產品耐壓測試1.jpg耐壓測試2.jpg直流耐壓測試和交流工頻耐壓測試的區別 耐壓測試有兩種：一種是交流工頻耐壓測試,另一種是直流耐壓測試。由于絕緣材料的特性決定了交流和直流電壓的擊穿機理不同。大多數絕緣材料和系統都包含了一系列不同的介質。當對之施加交流試驗電壓時，電壓將按材料的介電常數和尺寸等參數的比例來分配電壓。而直流

6、電壓只按材料的電阻的比例來分配電壓。而且實際上，絕緣結構發生擊穿，往往是電擊穿，熱擊穿，放電等多種形式同時存在，很難截然分開。而交流電壓比直流電壓增加了熱擊穿的可能性。所以，我們認為交流耐壓測試比直流耐壓測試更加嚴格。實際操作中，在進行耐壓測試時，如果要使用直流做耐壓測試時，試驗電壓要求比交流工頻的試驗電壓高。一般直流耐壓測試的試驗電壓是通過把交流試驗電壓的有效值乘以一個常數K。通過對比測試，我們有如下的結果：電線電纜產品，常數K選用 3；航空工業，常數K選用1.6至1.7；CSA對民用產品一般使用1.414。交流/直流電壓試驗要點試驗應當在外殼的門關閉的情況下進行。當電路電氣連接到外露導電部

7、分上時，電壓試驗無關緊要，可以省略。為了在電氣傳動系統上形成一個用于電壓試驗的連續電路，應當在必要處將端子以及開關和半導體開關器件上的斷開觸點等跨接起來。在試驗之前，可能要斷開一個電路內部的半導體及其他易損部件和/或將其觸點跨接起來，以避免在試驗過程中對其產生損壞。構成正在試驗中絕緣的組成部分的單個部件，例如干擾抑制電容器，應當在試驗之前斷開或跨接。在這種情況下，建議使用符合要求的直流試驗電壓。在電氣傳動系統由非導電可觸及表面全部或部分覆蓋的場合，應當使用導電薄膜纏繞在這個表面上，以便將試驗電壓施加在導電薄膜上。在這種情況下，電路與非導電可觸及表面之間的絕緣試驗可以作為一項抽樣試驗代替出廠試驗

8、進行。如果對與電氣傳動系統的絕緣系統有關的所有組件都進行出廠試驗、這項出廠試驗能夠說明最終裝配將不損害絕緣系統、而且對完全裝配號的電氣傳動系統成功地進行了型式試驗，則無需對裝配號的電氣傳動系統進行出廠試驗。在試驗中應當包括符合要求的保護阻抗，或者在試驗之前應當從連接處斷開采用保護隔離的電路部分的連接。在后一種情況下，在電壓試驗之后應當注意恢復這種連接，以避免對絕緣的任何損壞。符合要求的保護屏蔽應當在電壓試驗過程中保持與外露導電部分連接。對于高壓產品而言，應當使用一個持續時間達5s的等變率施加電壓。如果需要或者要求重復進行試驗，則應當將電壓額定值降低到原始試驗電壓的80%。交流/直流電壓試驗的持

9、續時間 在進行型式試驗時電壓試驗的持續時間應當至少為5s，而在進行出廠試驗時應當至少為1s。試驗電壓可以隨著等變電壓的增大和/或減小施加，但是，在進行型式試驗和出廠試驗時，滿標電壓應當分別維持5s和1s。交流/直流電壓試驗的持續時間如果在試驗過程中沒有發生觸電擊穿，則試驗成功通過。形式試驗和工廠測試形式測試是用來判斷產品的絕緣結構設計是否符合實際使用。通常是在溫升測試，潮態測試，異常測試和其它的一些測試后立即進行。一般是對產品施加試驗電壓一分鐘。工廠測試是檢測生產過程的生產缺陷，不是檢測絕緣結構的設計是否合理。通常是產品完成后準備包裝前進行的。產品絕緣結構的缺陷通常會有如下的情況：鋒利的部件損

10、傷了電線絕緣層，連接線地間或初級次級間的電子元器件給短路了，電線的焊接點焊的不好或脫落了，爬電距離減少了，變壓器內的絕緣損壞了等等。為了適應大批量生產，工廠測試還可以將試驗電壓值提高20，試驗時間由1分鐘縮短到1秒鐘。耐壓測試和擊穿測試標準中會指定測試時的具體電壓數值。經過耐壓測試只能說明產品的絕緣結構能承受該試驗電壓，而不能說明產品的絕緣結構究竟能承受多高的電壓。如果在進行絕緣材料的應用研究和電器設備的設計，需要測定絕緣強度時，就需要進行擊穿測試。擊穿測試就是測試電介質被擊穿時的電壓。當電場強度超過某一極限時，通過介質的電流與施加于介質的電壓關系就不符合歐姆定律，而是突然增加。如圖1所示。這

11、時絕緣材料被破壞而失去了絕緣性能。對于一臺電氣產品，如果其絕緣發生了擊穿，它就失去了運行使用功能。這結果與耐壓測試完全不同。耐壓測試是要通過測試來保證產品沒有缺陷，能安全正常的工作。所以，耐壓測試的測試電壓是經過實踐證明是安全、可靠、有效的，應該嚴格按其執行。我們到工廠進行工廠審查時，有些工廠為了顯示其產品的質量好把耐壓測試的電壓特別提高，有的甚至提高到所要求的兩倍。這樣做是有百害無一益的。因為第一、這樣做有可能降低了產品的合格率。第二、雖然通過了測試，有可能損害了一部分絕緣結構，使產品的安全性降低。第三、有可能損壞一些元器件，使產品的質量降低，壽命減短。經常有人提“多大的漏電流就認為是耐壓擊

12、穿了？”的問題。其實這個漏電流很難精確確定。因為當高壓施加到產品時，會在絕緣間產生一個穩定的微小漏電流。由于每種產品復雜程度和絕緣結構都不同，這個漏電流會隨之變化。當絕緣給擊穿時，這個漏電流將迅速增加。如圖1所示。所以一般情況下，只要將此耐壓測試儀器的過電流繼電器動作電流（即是漏電流）設定為比產品正常施加高壓時而產生的漏電流稍高就行了。請注意，這里的漏電流與泄漏電流測試（LeakageCurrentTest）中的泄漏電流在本質上是一樣的，都是絕緣系統在電壓的作用下產生的極微小的電流。它們的不同之處在于耐壓測試中的漏電流是在高壓的情況下產生的，而泄漏電流測試中的泄漏電流是在額定電壓下產生的。耐壓

13、測試3.jpg可免除工廠耐壓測試的情況當出現下列情況時，工廠的耐壓測試可以考慮免除：l產品的電源輸入是其它產品次級輸出的低壓（ELV）或超低電壓（SELV），例如電源或變壓器等。l當成品要使用另外的電源作為部件，而這個電源是CSA認證的、具有完整的外殼和輸入輸出連接器。由于此電源是CSA認證的，它已經經過耐壓測試了，所以可以考慮免除整個產品的耐壓測試。但必須注意安裝電源前必須檢查它是否有損壞。l當信號變壓器用在同一電壓的線路中，而且不作為安全器件時，可考慮免除初級到鐵芯間的耐壓測試。測試設備要求對600V以下的產品，美國和加拿大標準中通常會要求耐壓測試儀器的變壓器容量最少為500VA，輸出電流

14、可以達到95mA，帶電部分到地之間的電容值不超過0.1mF。儀器最少一年計量校正一次。形式測試之前必須進行儀器檢查，工廠測試必須定期檢查儀器,這樣做可以避免因儀器不正常而誤判或損壞產品。交流耐壓測試儀器一般包括高壓測試變壓器，調壓器，電壓測量系統以及控制和保護裝置等。圖2是手動升壓試驗裝置線路圖，供參考。耐壓測試4.jpg測試方法下面介紹典型的耐壓測試方法：1.檢查確認耐壓測試儀的主電源開關是處于“關”的位置2.除非儀器的特殊設計以外，所有的不帶電金屬部分必須可靠接地3.把受測設備的所有電源輸入端的電線或端子連接起來4.合上受測設備的所有電源開關，繼電器等5.把耐壓測試儀的測試電壓調為零6.把耐壓測試儀的高電壓輸出線（通常為紅色）連接到受測設備的電源輸入端7.把耐壓測試儀的回路接地線（通常為黑色）連接到受測設備的可觸及不帶電金屬部分8.把耐壓測試儀的主電源開關閉合，緩慢升高儀器的次級電壓到要求值。一般升壓速度不超過 500V/sec的速度9.在指定的時間內維持這個測試電壓10.把測試電壓緩慢降下來11.把耐壓測試儀的主電源開關斷開。先斷開耐壓測試儀的高電壓輸出線，再斷開耐壓測試儀的回路接地線下列情況表示受測設備通不過測試：·當出現測