智能家居時(shí)代電氣安全綜合測(cè)試技術(shù)探討

趙曉昕

【摘要】 隨著高清電視、中央空調(diào)、煙機(jī)爐灶、滾筒冰箱、多開(kāi)門(mén)洗衣機(jī)等家用電氣設(shè)備的快速普及和發(fā)展，人們已經(jīng)進(jìn)入到智能家居時(shí)代，顯著提高了生活質(zhì)量和水平。但是，電氣設(shè)備安全運(yùn)行事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響了人們的正常生活。論文詳細(xì)地分析了現(xiàn)階段家用電器常見(jiàn)問(wèn)題，總結(jié)了電氣安全綜合測(cè)試技術(shù)，目的在于將家用電器的安全問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài)，確保家用電器正常使用。

【關(guān)鍵詞】 智能家居 電氣安全 綜合測(cè)試

一、引言

隨著我國(guó)改革步驟的加快，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，智能制造技術(shù)也為工業(yè)革命帶來(lái)了契機(jī)。家用電器行業(yè)得到了較快的發(fā)展，人們逐漸開(kāi)始購(gòu)買(mǎi)空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電視等電器設(shè)備，極大地提高了生活質(zhì)量和水平。但是，在快速發(fā)展和使用過(guò)程中，許多家用電器的質(zhì)量問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)，問(wèn)題層出不窮，嚴(yán)重影響了人們的生活和生命健康安全。構(gòu)建完善的電氣綜合測(cè)試技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)家用電器的問(wèn)題，確保家用電氣的質(zhì)量合格[1]。

二、智能家居時(shí)代電氣設(shè)備應(yīng)用分析

為了能夠提高家用電器的使用壽命，確保家用電器無(wú)故障運(yùn)行，智能家居采用了嚴(yán)格測(cè)試工作，以便能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)用電器存在的問(wèn)題，但是經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，家用電器應(yīng)用及測(cè)試工作依然存在較多的問(wèn)題：

（1）許多家用電器安全標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范。家電行業(yè)發(fā)展迅速，不同功能的家用電氣安全標(biāo)準(zhǔn)更新較慢，導(dǎo)致家用電器安全問(wèn)題頻發(fā)，影響人們使用[2]。

（2）家用電器漏電現(xiàn)象較為嚴(yán)重。漏電可能導(dǎo)致家庭人員生命健康受到威脅，一般漏電發(fā)生的原因是絕緣工作沒(méi)做好，家用電器內(nèi)部導(dǎo)電部件之間的絕緣不完善。

（3）大功率家用電器安全問(wèn)題頻繁發(fā)生。大功率家用電器瓦數(shù)較大，家用電器內(nèi)部導(dǎo)線質(zhì)量不合格，容易導(dǎo)致設(shè)備工作短路，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)火災(zāi)，比如電磁爐、高壓鍋和電熱設(shè)備等，瓦數(shù)都高達(dá)兩三千瓦，如果使用不當(dāng)，極有可能引發(fā)火災(zāi)。

（4）不法商家偷工減料。許多家用電器對(duì)制造材料的要求較高，而許多制造商為了追求利潤(rùn)最大化，制造家用電器時(shí)容易偷工減料，或者使用較次的材料進(jìn)行加工生產(chǎn)，為用電器的安全使用埋下了隱患，非常容易產(chǎn)生安全事故。

三、智能家居時(shí)代電氣設(shè)備安全測(cè)試技術(shù)

隨著智能家居時(shí)代的快速發(fā)展和普及，電氣設(shè)備安全測(cè)試技術(shù)也在迅速發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始逐漸引入國(guó)外先進(jìn)的電氣設(shè)備測(cè)試技術(shù)，家用電器測(cè)試技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）泄露電流測(cè)試技術(shù)。泄露電流是指在不存在電器運(yùn)行故障和電壓的情況下，電器中存在電流泄露。根據(jù)電氣設(shè)備測(cè)試經(jīng)驗(yàn)可以獲知，電流泄露的情況包括以下幾個(gè)方面：電器中相互絕緣的金屬零件之間泄露電流；帶電零件與接地零件之間泄露電流；周?chē)橘|(zhì)與絕緣表面形成的電流；人體觸及家用電器設(shè)備時(shí)，設(shè)備經(jīng)人體流入大地的電流或由設(shè)備經(jīng)人體又回到設(shè)備的電流。因此，泄露電流測(cè)試時(shí)主要針對(duì)這些部位進(jìn)行測(cè)試，可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)泄露電流的部位[3]。

家用電器設(shè)備通電以后，可以在正常工作狀態(tài)下檢查電流。對(duì)地漏電流就是指流過(guò)保護(hù)接地導(dǎo)線的電流，也是測(cè)量家用電器設(shè)備通過(guò)電源線地線流回到地的電流，大多數(shù)家用電氣設(shè)備都采用具有三芯插頭電源，具體的測(cè)試流程如圖1所示。Sl左S2合電源反接的狀態(tài)下；S1右，S2合的正常狀態(tài)下；S2斷開(kāi)中線，S1左的單一故障反向供電的狀態(tài)下；S2斷開(kāi)中線，S1右的單一故障正向供電下；進(jìn)行漏電流測(cè)試，對(duì)地漏電流在通常狀態(tài)下需要小于5mA，SFC（單一故障狀態(tài)下）必須小于 10mA。

家用電器外殼電流是指人接觸到設(shè)備上的接地保護(hù)外漏部分，部分電流將會(huì)從用戶身上流過(guò)，測(cè)試流程如圖2所示。S1用于反轉(zhuǎn)電源線，S3用于打開(kāi)或閉合接地連接，S2用于斷開(kāi)中線，外殼漏電流在正常使用狀態(tài)下需要小于100μA，單一故障狀態(tài)下小于500μA。

（2）耐壓測(cè)試技術(shù)。家用電器工作時(shí)，電壓的高低和動(dòng)態(tài)變化較為頻繁，因此家用電器的耐壓測(cè)試就顯得非常重要。一般地，耐壓測(cè)試是指將一個(gè)高于正常工作的電壓接入到一個(gè)家用電器設(shè)備上，按照耐壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間，如果設(shè)備的絕緣性合格，則加在上面的電壓僅僅產(chǎn)生一些微小的漏電流或不產(chǎn)生漏電流[4]。對(duì)一般的被測(cè)設(shè)備來(lái)講，耐壓測(cè)試技術(shù)的關(guān)鍵是測(cè)量火線與機(jī)殼之間的漏電流值，相關(guān)規(guī)定如下：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試電壓是兩倍被測(cè)量電氣設(shè)備的工作電壓加1000V，部分電氣設(shè)備的測(cè)試電壓也可以高于這個(gè)規(guī)定值，測(cè)試電壓必須在5S內(nèi)逐漸上升，達(dá)到測(cè)試電壓值，保證測(cè)試電壓值穩(wěn)定加壓時(shí)長(zhǎng)不少于5s，此時(shí)被測(cè)量的家用電器回路泄露的電流值等于額定電流的1.5倍。

（3）接地電阻測(cè)試。隨著家用智能大功率電氣的增多，接地電阻測(cè)試就顯得非常重要。接地電阻測(cè)試可以使用自動(dòng)化的測(cè)試系統(tǒng)，包括程控電源模塊測(cè)試、信號(hào)采集調(diào)理模塊設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。程控電源模塊可以輸出0v-140v的程控電源或升流器，并且在DSP控制系可以輸出相關(guān)的電壓測(cè)試結(jié)果，經(jīng)流器升流之后可以設(shè)定一個(gè)輸出電流值，并且將電流值輸出到調(diào)理電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和結(jié)果展示功能。

家用電器接地電阻測(cè)試時(shí)可以將設(shè)備電源線斷開(kāi)，被測(cè)設(shè)備不需要家電，使用10A的恒流源提供一個(gè)交流電信號(hào)，獲取通過(guò)電阻造成的電壓降，計(jì)算接地電阻值，如圖3所示。

家用電器的外殼為了防止短路造成瞬間電壓過(guò)高，通常都需要設(shè)置一些絕緣電阻，絕緣電阻通常達(dá)到兆歐級(jí)別，具體的絕緣電阻測(cè)試流程如圖4所示。

四、 結(jié)束語(yǔ)

隨著智能家用電器的普遍使用和發(fā)展，家用電器的安全使用已經(jīng)引起了人們的關(guān)注。做好家用電器安全測(cè)試工作，有助于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)家用電器存在的問(wèn)題，保證家用電器的質(zhì)量和合格率，進(jìn)一步保障使用人員的生命健康安全。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 邵奇峰， 吳必瑞. 智能家居電話網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電氣應(yīng)用， 2009， 28（3）：42-44.

[2]聶石宗. 家用電器電氣安全綜合測(cè)試技術(shù)探討[J]. 科學(xué)中國(guó)人， 2015， 21（13）：114-116.

[3]花鐵森. 智能家居系統(tǒng)核心技術(shù)探討[J]. 智能建筑電氣技術(shù)， 2009， 3（1）：42-45.

[4]李雷鳴. 家用電器檢測(cè)中虛擬儀器的應(yīng)用探究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2015（9）：53-53.