在消费意识高涨的现今世界,每一个电气和电子产品的制造商,必须尽最大的能力,将产品的安全做好。每一种产品的设计必须尽其可能,不让使用者有触电的机会。纵然是使用者发生错误使用也应无触电机会。为了达到一般公认的安全要求,"耐压测试器"就必须被使用。安规执行单位、例如UL、CSA、IEC、BSI、VDE、TUV和JSI等都要求各制造商在设计和生产电子或电气产品时要使用"耐压测试器"作为安全测试。


这些安规执行单位有时也会要求某些产品必须做绝缘电阻测试、接地电阻测试,甚至要求做泄漏电流测试。

 

 

耐压测试(Dielectric Withstand Voltage Test)
耐压测试的基础理论是将一个产品暴露在非常恶劣的环境之下,如果产品能够在这种恶劣的环境之下还能维持正常状况,就可以确定在正常的环境之下工作,也一定可以维持很正常的状况。最常使用耐压测试的情况为:

 

  • 设计时的功能测试:确定所设计的产品能达到其功能要求的条件。

 

  • 生产时的规格测试:确认所生产的产品能达到其规格要求的标准。

 

  • 品保时的确认测试:确认产品的质量能符合安规的标准。

 

  • 维修后的安全测试:确认维修后的产品能维持符合安规的标准。

 


不同的产品有不同的技术规格,基本上在耐压测试时是将一个高于正常工作的电压加在产品上测试,这个电压必须持续一段规定的时间。如果一个零组件在规定的时间内,其漏电电流量亦保持在规定的范围内,就可以确定这个零组件在正常的条件下运转,应该是非常安全。而优良的设计和选择良好的绝缘材料可以保护使用者,让他免予受到意外触电。


耐压测试,一般称之为"高电压介电测试",简称为"耐压测试"。基本的规定是以两倍于被测物的工作电压,再加一千伏特,作为测试的电压标准。有些产品的测试电压可能高于2 X 工作电压 + 1000 V。


例如有些产品的工作电压范围是从100V到240V,这类产品的测试电压可能在1000V到4000V之间或更高。一般而言,具有"双绝缘"设计的产品,其使用的测试电压可能高于 2 X 工作电压+ 1000 V 的标准。

 

耐压测试在产品的设计和样品制作时比正式生产时的测试更为精密,因为产品在设计测试阶段便已决定产品的安全性。虽然在产品设计时只是用少数的样品来作判断,然而生产时的在线测试更应严格要求所有的产品都必须能通过安规标准,可以确认没有不良品会流出生产线。

 

耐压测试仪的输出电压必须保持在规定电压的 100%到 120%的范围内。AC 耐压测试仪的输出频率必须维持在 40 到 70Hz 之间,同时其波峰值不得低于均方根(RMS)电压值的 1.3 倍,并且其波峰值不得高于均方根(RMS)电压值的 1.5 倍。
 

 

 

耐压测试能检测出下列状况:

 

 

  • 绝缘材料的绝缘强度太弱

 

  • 绝缘体上有针孔

 

  • 零组件之间的距离不够

 

  • 绝缘体被挤压而破裂

 

交流耐压(ACW)测试的优缺点
请先与受测试产品所指定的安规单位确认该产品应该使用何种电压,有些产品可以同时接受直流和交流两种测试选择,但是仍然有多种产品只允许接受直流或交流中的一种测试。如果安规规范允许同时接受直流或交流测试,制造厂就可以自己决定何种测试对于产品较为适当。为了达成此目地,使用者必须了解直流和交流测试的优缺点。

 

交流耐压(ACW)测试的特点
大部分做耐压测试的被测物都会含有一些杂散电容量。用交流测试时可能无法充饱这些杂散电容,会有一个持续电流流过这些杂散电容。

 

 

交流耐压(ACW)测试的优点
一般而言,交流测试比直流测试更容易被安规单位接受。主因是大部份的产品都使用交流电,而交流测试可以同时对产品作正负极性的测试,与产品使用的环境完全一致,合乎实际使用状况。


由于交流测试时无法充饱那些杂散电容,但不会有瞬间冲击电流发生,因此不需让测试电压缓慢上升,可以一开始测试就全电压加上,除非这种产品对冲击电压很敏感。由于交流测试无法充满那些杂散电容,在测试后不必对测试物作放电的动作,这是另外一个优点。

 

交流耐压(ACW)测试的缺点
主要的缺点为,如果被测物的杂散电容量很大或被测物为电容性负载时,这样所产生的电流,会远大于实际的漏电电流,因而无法得知实际的漏电电流。


另外一个缺点是由于必须供应被测物的杂散电容所需的电流,机器所需输出的电流会比采用直流测试时的电流大很多。这样会增加操作人员的危险性。

 

 

直流耐压(DCW)测试的特点
在直流耐压测试时,被测物上的杂散电容会被充满,直流耐压测试时所造成的容性电流,在杂散电容被充满后,会下降到趋近于零。

 

直流耐压(DCW)测试的优点
一旦被测物上的杂散电容被充满,只会剩下被测物实际的漏电电流。直流耐压测试可以很清楚的显示出被测物实际的漏电电流。
另外一个优点是由于仅需在短时间内,供应被测物的充电电流,其它时间所需供应的电流非常小,所以机器的电流容量远低于交流耐压测试时所需的电流容量。

 

 

直流耐压(DCW)测试的缺点
除非被测物上没有任何电容量存在,否则测试电压必须由"零"开始,缓慢上升,以避免充电电流过大,电容量越大所需的缓升时间越长,一次所能增加的电压也越低。充电电流过大时,一定会引起测试器的误判,使测试的结果不正确。


由于直流耐压测试会对被测物充电,所以在测试后,一定要先对被测物放电,才能做下一步工作。


与交流测试不一样,直流耐压测试只能单一极性测试,如果产品要使用于交流电压下,这个缺点必须被考虑。这也是大多数安规单位都建议使用交流耐压测试的原因。


在交流耐压测试时,电压的波峰值是电表显示值的 1.4 倍,这一点是一般电表所不能显示的,也是直流耐压测试所无法达到的。所以多数安规单位都要求,如果使用直流耐压测试,必须提高测试电压到相等的数值。