淺談電氣強度試驗的常見問題和誤解

　　摘要：電氣強度試驗是電氣安全領(lǐng)域一項最為基本且十分重要的試驗項目，它主要檢驗涉電產(chǎn)品中對電的防護和隔離的絕緣性能。在長期工作實踐中發(fā)現(xiàn)，行業(yè)中許多從業(yè)人員對電氣強度試驗的相關(guān)概念、要求存在誤解和疑問，同時還有一些行業(yè)標準中也存在著明顯的概念性錯誤。

　　關(guān)鍵詞：電氣強度試驗;問題;誤解

　　引言

　　電氣強度試驗是檢查電子電器產(chǎn)品絕緣性能優(yōu)劣的一種重要手段。在電氣強度試驗前，需對試驗電壓、試驗時間和漏電流值進行設(shè)定，以判斷被測試的樣品是否滿足相應(yīng)標準規(guī)定的要求，而試驗電壓如何施加，試驗時間如何計算，判定電流如何設(shè)定這三個問題是影響電氣強度試驗結(jié)果的重要因素，而不同的產(chǎn)品標準對這三個問題的描述或規(guī)定略有不同。

　　1電氣強度試驗的常見問題和誤解

　　1.1超過跳閘電流(GB/T17627.1標準中稱為脫扣電流)不意味著擊穿電氣強度試驗過程中通常依據(jù)執(zhí)行標準，需要在試驗儀上設(shè)定跳閘電流值，常見的跳閘電流值為10mA、100mA。跳閘電流主要用于防止試驗過程中產(chǎn)生過大的漏電流而產(chǎn)生破壞性危險，當漏電流值超過設(shè)定值時，試驗儀就會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，使試驗電路自動脫開，從而使電極間不再有電壓輸出。那么，問題在于：標準要求試驗期間不應(yīng)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，發(fā)生跳閘是否就是出現(xiàn)了擊穿現(xiàn)象?如果不是，是否滿足標準要求?

　　解答如上疑問，首先應(yīng)了解什么是擊穿。擊穿是指在電場作用下絕緣物內(nèi)部產(chǎn)生破壞性的放電，絕緣電阻下降，電流增大，并產(chǎn)生破壞和穿孔的現(xiàn)象。當擊穿發(fā)生時，由于絕緣電阻的變化，電流和電壓則呈現(xiàn)出非線性變化的現(xiàn)象，而且在這種變化中，電流的增速遠大于電壓的增速。擊穿其實就是一種在絕緣體內(nèi)發(fā)生破壞性放電的情況。絕緣的擊穿受絕緣體材質(zhì)、狀態(tài)、環(huán)境溫濕度等多種因素的影響。

　　顯然，擊穿和漏電流導致的跳閘沒有直接的關(guān)系。即使試驗期間發(fā)生了由于漏電流值超過了跳閘電流設(shè)定值而導致試驗電路脫開，也不意味著絕緣真的被擊穿。但是標準規(guī)定的跳閘電流值是試驗期間漏電流的上限值，漏電流過大則表明絕緣是不充分的，存在著安全隱患。因此，出現(xiàn)這種情況時，視同為擊穿，也不能滿足標準要求。

　　1.2電氣強度試驗儀容許偏差的問題

　　電氣強度試驗儀是我國強制性檢定的測量裝置，根據(jù)其檢定規(guī)程的要求，其準確度等級為5級，表明最大允許誤差為5%。生產(chǎn)企業(yè)用于生產(chǎn)過程檢驗的電氣強度試驗儀都要經(jīng)過強制性檢定，檢定部門對于滿足檢定規(guī)程要求的試驗儀頒發(fā)檢定證書。那么滿足檢定規(guī)程的電氣強度試驗儀是否符合家電產(chǎn)品標準GB4706.1中電氣強度測試的要求呢?問題的關(guān)鍵在于5%的偏差是否滿足GB4706.1的標準要求。

　　GB4706.1標準中13.3引用的GB/T17627.1標準規(guī)定，在產(chǎn)品標準中的規(guī)定值與測量到的試驗電壓值之間允許有±3%的偏差。如此，對于滿足準確度5級檢定規(guī)程的電氣強度試驗儀還需做進一步判斷，看其是否滿足±3%的偏差要求。只有滿足電壓規(guī)定值與測量值之間偏差在±3%的電氣強度試驗儀才滿足GB4706.1中電氣強度測試的要求。

　　1.3常用工廠出廠檢驗方法與產(chǎn)品標準方法的差異

　　電氣強度試驗是涉電產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)出廠檢驗的常規(guī)基本檢驗項目，只不過出廠檢驗的電氣強度試驗與產(chǎn)品標準規(guī)定的試驗方法存在著較大不同。第一，試驗電壓值可能不一樣，出廠檢驗的試驗電壓通常大于或等于標準電壓;第二，試驗中設(shè)定的跳閘電流不一樣，出廠檢驗時的跳閘電流會設(shè)定得較低，常見的出廠檢驗的跳閘電流為5mA;第三，承受電壓時間不一樣，出廠檢驗通常采用1s，而標準一般要求1min;第四，試驗部位不同，出廠檢驗根據(jù)生產(chǎn)的需要一般只對產(chǎn)品的表面進行測試，而標準規(guī)定需要對器具的整個絕緣系統(tǒng)進行測試。

　　出廠檢驗的主要作用是在生產(chǎn)線上快速地篩選出可能因品質(zhì)或裝配引起的質(zhì)量不過關(guān)的產(chǎn)品，是從產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量控制角度出發(fā)的，然而長時間對絕緣施加高電壓對絕緣本身是一種傷害。因此在生產(chǎn)線上需要采用一種快速等效的方式進行。而產(chǎn)品標準中的電氣強度試驗是一種從產(chǎn)品設(shè)計、結(jié)構(gòu)等全面分析質(zhì)量出發(fā)的要求。因此，電氣強度的出廠檢驗與產(chǎn)品標準規(guī)定方法會有差異，千萬不能混為一談，要注意不能簡單地將出廠檢驗的方法作為產(chǎn)品標準的規(guī)定方法來使用。

　　1.4絕緣電阻值≠電氣強度電壓÷漏電流

　　大多數(shù)涉電產(chǎn)品標準中都有絕緣電阻測量的要求，在一些標準中我們發(fā)現(xiàn)絕緣電阻的測量是通過在電氣強度試驗時用電壓除以漏電流的方式而計算得出的。不可否認電氣強度電壓與漏電流之間確實受到絕緣體的電阻因素影響，但是絕緣電阻的測量不應(yīng)該簡單利用電氣強度試驗而得出。

　　電氣強度試驗是一種高電壓的試驗，在高電壓電場下，即使絕緣沒有被擊穿，也可能會發(fā)生部分放電的損壞情況，所以利用電氣強度試驗測量絕緣電阻的方式并不合理。另外絕緣電阻受到材料、溫度、濕度、污損等各種因素的影響，利用高壓電場會產(chǎn)生較高的電流，從而導致各種因素的影響加大(如絕緣表面溫度增加)，不利于絕緣電阻的測試。

　　2試驗誤判原因

　　電氣強度試驗使用耐壓儀，施加試驗電壓在絕緣端間，同時監(jiān)測回路電流。當回路電流增大并超過設(shè)定閾值后，耐壓儀報警表示絕緣擊穿。因此，耐壓儀性能高低和檢測員經(jīng)驗多寡，將影響試驗結(jié)果判定。以下介紹幾種常見的試驗誤判案例。

　　誤判案例1：二次/多次試驗

　　電氣強度試驗是一種高壓試驗，對絕緣有損傷。如果使用過高電壓試驗后，再降低到正確電壓考核，即使二次試驗結(jié)果失敗也不可以進行判定。因為絕緣已經(jīng)受損，不可以繼續(xù)考核，應(yīng)當更換全新設(shè)備重新試驗。

　　誤判案例2：報警閾值過小

　　電流不受控地急劇增加是判定電氣強度試驗結(jié)果的關(guān)鍵指標，而不是單純依賴耐壓儀的報警提示。假設(shè)耐壓儀設(shè)定閾值是10mA，試驗中回路電流高于10mA時耐壓儀報警，此時不能盲目地判定。應(yīng)該考慮提高閾值，象提高到50mA或更高進行試驗，觀察回路電流是否會不受控地增加。設(shè)備內(nèi)如有大量電容，其產(chǎn)生的高漏電流可能會觸發(fā)交流電壓試驗閾值報警，如果能夠確認是電容影響，允許更換直流電壓試驗。

　　誤判案例3：放電保護器件響應(yīng)

　　防雷保護等壓敏器件在進行電氣強度試驗時會出現(xiàn)主動短路放電，使設(shè)備后級電路不受過壓沖擊。由于短路放電現(xiàn)象與電擊穿非常相似，容易誤判。當遇到擊穿電壓始終是固定數(shù)值時(壓敏器件響應(yīng)電壓是定值)，應(yīng)引起注意，拆機檢查是否有壓敏器件，如有則開路它們再進行試驗。

　　誤判案例4：耐壓儀輸出容量不足導致回路電流小，無法達到報警閾值，容易誤判。因此，許多電子產(chǎn)品標準都規(guī)定了耐壓儀短路輸出電流至少要達到200mA，保證其輸出容量足夠進行試驗。

　　電氣論文投稿刊物：《電氣技術(shù)》(月刊)創(chuàng)刊于2000年，由中國科學技術(shù)協(xié)會主管、中國電工技術(shù)學會主辦的中國電工行業(yè)的學術(shù)輿論媒體。雜志依托中國電工技術(shù)學會的行業(yè)優(yōu)勢，立足電氣及自動化領(lǐng)域，跟蹤國內(nèi)外前沿技術(shù)，為制造商發(fā)布最新產(chǎn)品信息，為用戶提供最佳的解決方案。

　　結(jié)語

　　由于一些絕緣性不好的電子產(chǎn)品容易危及到用戶人身財產(chǎn)安全，因此，電氣強度檢測人員必須全面掌握電氣強度實際試驗中設(shè)備與試驗要求，才可以有效考核電子產(chǎn)品絕緣的性能，嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量，為用戶人身財產(chǎn)安全提供有效的保障。

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　　作者簡介：何毅

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