淺談電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的常見(jiàn)問(wèn)題和誤解

　　摘要：電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是電氣安全領(lǐng)域一項(xiàng)最為基本且十分重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，它主要檢驗(yàn)涉電產(chǎn)品中對(duì)電的防護(hù)和隔離的絕緣性能。在長(zhǎng)期工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，行業(yè)中許多從業(yè)人員對(duì)電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的相關(guān)概念、要求存在誤解和疑問(wèn)，同時(shí)還有一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也存在著明顯的概念性錯(cuò)誤。

　　關(guān)鍵詞：電氣強(qiáng)度試驗(yàn);問(wèn)題;誤解

　　引言

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)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(qiáng)度試驗(yàn)前，需對(duì)試驗(yàn)電壓、試驗(yàn)時(shí)間和漏電流值進(jìn)行設(shè)定，以判斷被測(cè)試的樣品是否滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，而試驗(yàn)電壓如何施加，試驗(yàn)時(shí)間如何計(jì)算，判定電流如何設(shè)定這三個(gè)問(wèn)題是影響電氣強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的重要因素，而不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這三個(gè)問(wèn)題的描述或規(guī)定略有不同。

　　1電氣強(qiáng)度試驗(yàn)的常見(jiàn)問(wèn)題和誤解

　　1.1超過(guò)跳閘電流(GB/T17627.1標(biāo)準(zhǔn)中稱(chēng)為脫扣電流)不意味著擊穿電氣強(qiáng)度試驗(yàn)過(guò)程中通常依據(jù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，需要在試驗(yàn)儀上設(shè)定跳閘電流值，常見(jiàn)的跳閘電流值為10mA、100mA。跳閘電流主要用于防止試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的漏電流而產(chǎn)生破壞性危險(xiǎn)，當(dāng)漏電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，試驗(yàn)儀就會(huì)發(fā)生跳閘現(xiàn)象，使試驗(yàn)電路自動(dòng)脫開(kāi)，從而使電極間不再有電壓輸出。那么，問(wèn)題在于：標(biāo)準(zhǔn)要求試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)要求?

　　解答如上疑問(wèn)，首先應(yīng)了解什么是擊穿。擊穿是指在電場(chǎng)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(dāng)擊穿發(fā)生時(shí)，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(yuǎn)大于電壓的增速。擊穿其實(shí)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(dǎo)致的跳閘沒(méi)有直接的關(guān)系。即使試驗(yàn)期間發(fā)生了由于漏電流值超過(guò)了跳閘電流設(shè)定值而導(dǎo)致試驗(yàn)電路脫開(kāi)，也不意味著絕緣真的被擊穿。但是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的跳閘電流值是試驗(yàn)期間漏電流的上限值，漏電流過(guò)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(shí)，視同為擊穿，也不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　1.2電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀容許偏差的問(wèn)題

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀是我國(guó)強(qiáng)制性檢定的測(cè)量裝置，根據(jù)其檢定規(guī)程的要求，其準(zhǔn)確度等級(jí)為5級(jí)，表明最大允許誤差為5%。生產(chǎn)企業(yè)用于生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀都要經(jīng)過(guò)強(qiáng)制性檢定，檢定部門(mén)對(duì)于滿足檢定規(guī)程要求的試驗(yàn)儀頒發(fā)檢定證書(shū)。那么滿足檢定規(guī)程的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀是否符合家電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1中電氣強(qiáng)度測(cè)試的要求呢?問(wèn)題的關(guān)鍵在于5%的偏差是否滿足GB4706.1的標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　GB4706.1標(biāo)準(zhǔn)中13.3引用的GB/T17627.1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值與測(cè)量到的試驗(yàn)電壓值之間允許有±3%的偏差。如此，對(duì)于滿足準(zhǔn)確度5級(jí)檢定規(guī)程的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀還需做進(jìn)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(cè)量值之間偏差在±3%的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)儀才滿足GB4706.1中電氣強(qiáng)度測(cè)試的要求。

　　1.3常用工廠出廠檢驗(yàn)方法與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方法的差異

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是涉電產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)出廠檢驗(yàn)的常規(guī)基本檢驗(yàn)項(xiàng)目，只不過(guò)出廠檢驗(yàn)的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法存在著較大不同。第一，試驗(yàn)電壓值可能不一樣，出廠檢驗(yàn)的試驗(yàn)電壓通常大于或等于標(biāo)準(zhǔn)電壓;第二，試驗(yàn)中設(shè)定的跳閘電流不一樣，出廠檢驗(yàn)時(shí)的跳閘電流會(huì)設(shè)定得較低，常見(jiàn)的出廠檢驗(yàn)的跳閘電流為5mA;第三，承受電壓時(shí)間不一樣，出廠檢驗(yàn)通常采用1s，而標(biāo)準(zhǔn)一般要求1min;第四，試驗(yàn)部位不同，出廠檢驗(yàn)根據(jù)生產(chǎn)的需要一般只對(duì)產(chǎn)品的表面進(jìn)行測(cè)試，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需要對(duì)器具的整個(gè)絕緣系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。

　　出廠檢驗(yàn)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(guò)關(guān)的產(chǎn)品，是從產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制角度出發(fā)的，然而長(zhǎng)時(shí)間對(duì)絕緣施加高電壓對(duì)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(jìn)行。而產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是一種從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)等全面分析質(zhì)量出發(fā)的要求。因此，電氣強(qiáng)度的出廠檢驗(yàn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法會(huì)有差異，千萬(wàn)不能混為一談，要注意不能簡(jiǎn)單地將出廠檢驗(yàn)的方法作為產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定方法來(lái)使用。

　　1.4絕緣電阻值≠電氣強(qiáng)度電壓÷漏電流

　　大多數(shù)涉電產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都有絕緣電阻測(cè)量的要求，在一些標(biāo)準(zhǔn)中我們發(fā)現(xiàn)絕緣電阻的測(cè)量是通過(guò)在電氣強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)用電壓除以漏電流的方式而計(jì)算得出的。不可否認(rèn)電氣強(qiáng)度電壓與漏電流之間確實(shí)受到絕緣體的電阻因素影響，但是絕緣電阻的測(cè)量不應(yīng)該簡(jiǎn)單利用電氣強(qiáng)度試驗(yàn)而得出。

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是一種高電壓的試驗(yàn)，在高電壓電場(chǎng)下，即使絕緣沒(méi)有被擊穿，也可能會(huì)發(fā)生部分放電的損壞情況，所以利用電氣強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)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(chǎng)會(huì)產(chǎn)生較高的電流，從而導(dǎo)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(cè)試。

　　2試驗(yàn)誤判原因

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)使用耐壓儀，施加試驗(yàn)電壓在絕緣端間，同時(shí)監(jiān)測(cè)回路電流。當(dāng)回路電流增大并超過(guò)設(shè)定閾值后，耐壓儀報(bào)警表示絕緣擊穿。因此，耐壓儀性能高低和檢測(cè)員經(jīng)驗(yàn)多寡，將影響試驗(yàn)結(jié)果判定。以下介紹幾種常見(jiàn)的試驗(yàn)誤判案例。

　　誤判案例1：二次/多次試驗(yàn)

　　電氣強(qiáng)度試驗(yàn)是一種高壓試驗(yàn)，對(duì)絕緣有損傷。如果使用過(guò)高電壓試驗(yàn)后，再降低到正確電壓考核，即使二次試驗(yàn)結(jié)果失敗也不可以進(jìn)行判定。因?yàn)榻^緣已經(jīng)受損，不可以繼續(xù)考核，應(yīng)當(dāng)更換全新設(shè)備重新試驗(yàn)。

　　誤判案例2：報(bào)警閾值過(guò)小

　　電流不受控地急劇增加是判定電氣強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵指標(biāo)，而不是單純依賴耐壓儀的報(bào)警提示。假設(shè)耐壓儀設(shè)定閾值是10mA，試驗(yàn)中回路電流高于10mA時(shí)耐壓儀報(bào)警，此時(shí)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(jìn)行試驗(yàn)，觀察回路電流是否會(huì)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(huì)觸發(fā)交流電壓試驗(yàn)閾值報(bào)警，如果能夠確認(rèn)是電容影響，允許更換直流電壓試驗(yàn)。

　　誤判案例3：放電保護(hù)器件響應(yīng)

　　防雷保護(hù)等壓敏器件在進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)主動(dòng)短路放電，使設(shè)備后級(jí)電路不受過(guò)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(dāng)遇到擊穿電壓始終是固定數(shù)值時(shí)(壓敏器件響應(yīng)電壓是定值)，應(yīng)引起注意，拆機(jī)檢查是否有壓敏器件，如有則開(kāi)路它們?cè)龠M(jìn)行試驗(yàn)。

　　誤判案例4：耐壓儀輸出容量不足導(dǎo)致回路電流小，無(wú)法達(dá)到報(bào)警閾值，容易誤判。因此，許多電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了耐壓儀短路輸出電流至少要達(dá)到200mA，保證其輸出容量足夠進(jìn)行試驗(yàn)。

　　電氣論文投稿刊物：《電氣技術(shù)》(月刊)創(chuàng)刊于2000年，由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主管、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)主辦的中國(guó)電工行業(yè)的學(xué)術(shù)輿論媒體。雜志依托中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)的行業(yè)優(yōu)勢(shì)，立足電氣及自動(dòng)化領(lǐng)域，跟蹤國(guó)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(yǔ)

　　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(cái)產(chǎn)安全，因此，電氣強(qiáng)度檢測(cè)人員必須全面掌握電氣強(qiáng)度實(shí)際試驗(yàn)中設(shè)備與試驗(yàn)要求，才可以有效考核電子產(chǎn)品絕緣的性能，嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量，為用戶人身財(cái)產(chǎn)安全提供有效的保障。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]GB/T16935.1—2008，低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合第1部分：原理、要求和試驗(yàn)[S].

　　[2]施帥，孫仲瑞.抗電強(qiáng)度的測(cè)量方法[J].上海計(jì)量測(cè)試，2015，42(1):34-36.

　　[3]閆來(lái)清.防爆電氣設(shè)備外殼抗沖擊試驗(yàn)方法與影響因素分析[J].電氣技術(shù)，2015，23(08)：70~71.

　　[4]李苗.電力系統(tǒng)高壓電氣試驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的重要性分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(下半月)，2015，14(04)：86~87

　　作者簡(jiǎn)介：何毅

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