談家用電器的電氣強(qiáng)度測試方法

【摘要】 家用電器中電氣強(qiáng)度測試是考核電器產(chǎn)品絕緣性能的一項強(qiáng)制性試驗項目，也是能夠有效驗證電器產(chǎn)品能否安全使用的一種手段。本文通過七個方面對家用電器的電氣強(qiáng)度測試方法進(jìn)行了分析，并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對家用電器的電器產(chǎn)品在檢測過程中遇到的相關(guān)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，希望能對廣大質(zhì)檢人員在工作中提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】 家用電器;電氣強(qiáng)度;測試;絕緣材料

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.017

Discussion on Electrical Strength Test Method of

Household Appliances

Abstract： Electrical strength test in household appliances is a mandatory test item to assess the insulation performance of electrical products，and also a means to effectively verify the safe use of electrical products. This paper analyzes the electrical strength testing methods of household appliances in seven aspects，and systematically introduces the relevant knowledge encountered in the testing process of household appliances according to the standards，hoping to provide certain reference and reference for the majority of quality inspectors in their work.

Key words： household appliances;electrical strength;testing;insulating materials

WANG Li-fei

（The Engineering Center of National New Raw Material Base Construction of Liaoning Province，Shenyang 110032，China）

隨著我國家用電器普及率的迅速提高，家用電器中電氣絕緣受到普遍關(guān)注，現(xiàn)有許多新材料成為家用電器制造商的首選材料。新材料普遍具有質(zhì)量輕，韌度好，絕緣性能好等特點(diǎn)，通過電氣強(qiáng)度的試驗，可以對新材料的絕緣性能進(jìn)行科學(xué)，公正，準(zhǔn)確的檢測。

我們依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全第1部分：通用要求》對家用電器的電器產(chǎn)品進(jìn)行電氣強(qiáng)度檢驗，是產(chǎn)品安全性能測試中的一項強(qiáng)制性試驗項目，是考核電器產(chǎn)品能否安全使用的可靠手段，使消費(fèi)者放心使用的保證。

1 電氣強(qiáng)度及相關(guān)術(shù)語的基本定義

1.1 電氣強(qiáng)度

指電氣產(chǎn)品承受高壓的能力。在物理學(xué)中術(shù)語電器強(qiáng)度具有以下含義：絕緣材料中，純材料在理想條件下可以承受的最大電場而不會損壞（即不會經(jīng)歷其絕緣性能的失效）。

電氣強(qiáng)度測試又稱耐壓測試，是圍繞絕緣材料被擊穿后呈現(xiàn)出導(dǎo)體特性的特點(diǎn)，考察相關(guān)電參數(shù)的變化特征，以此判斷絕緣材料是否被擊穿。

1.2 電氣絕緣

是對電氣設(shè)備絕緣性能要求的一個總體指標(biāo)，就是把電氣設(shè)備中存在電位差的不同零件分隔開。常用的絕緣材料有氣體絕緣，液體絕緣和固體絕緣，它已作為衡量電氣設(shè)備合格標(biāo)準(zhǔn)的基本要素。電氣絕緣可分為基本絕緣、附加絕緣、雙重絕緣和加強(qiáng)絕緣。

1）基本絕緣：施加于帶電部件對電擊提供基本保護(hù)的絕緣。

①用于防止觸及帶電部件的初級防護(hù);②該防護(hù)是由絕緣材料完成的。

2）附加絕緣：萬一基本絕緣失效，為了對電擊提供防護(hù)而施加的除基本絕緣以外的獨(dú)立絕緣。

①附加絕緣是為防止觸及帶電部件，在基本絕緣外另加的一層防護(hù)，該防護(hù)是由絕緣材料完成的（如Ⅱ類器具的塑料外殼）;②附加絕緣是獨(dú)立于基本絕緣的。

3）雙重絕緣：由基本絕緣和附加絕緣構(gòu)成的絕緣體系。

①雙重絕緣是由基本絕緣和附加絕緣組成的防觸電措施（如Ⅱ類器具內(nèi)部布線的絕緣和塑料外殼）;②雙重絕緣中基本絕緣和附加絕緣是相互獨(dú)立的。

4）加強(qiáng)絕緣：在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下，提供等效于雙重絕緣的防電擊等級而施加于帶電部件上的單一絕緣。

①加強(qiáng)絕緣是等效于雙重絕緣的用于防觸電的單一防護(hù)措施（如電源插頭的絕緣）;②這單一防護(hù)系統(tǒng)可以是一種絕緣材料，也可以由幾層（幾種）緊密連接的單質(zhì)絕緣體組成（如電源軟線的絕緣）。

2 電氣強(qiáng)度測試的目的

家用電器中電氣強(qiáng)度測試是考核電器產(chǎn)品絕緣性能的一項重要試驗項目，也是能夠有效驗證電器產(chǎn)品能否安全使用的一種手段。目的是發(fā)現(xiàn)電器產(chǎn)品絕緣結(jié)構(gòu)中存在的簿弱環(huán)節(jié)和缺陷，判斷電器產(chǎn)品能否在規(guī)定條件下有效運(yùn)行。通過該試驗可以檢測出不同電器產(chǎn)品絕緣材料的好與壞，以保證消費(fèi)者在使用家用電器時的生命安全，必免造成不必要的傷害。

3 電氣強(qiáng)度測試的試驗電壓

電氣強(qiáng)度測試是家用和類似用途電器系列標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的一項強(qiáng)制性試驗項目，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1-2005的規(guī)定，電氣強(qiáng)度試驗電壓有二種，分別為工作溫度下的電氣強(qiáng)度試驗電壓和耐潮濕試驗后的電氣強(qiáng)度試驗電壓。

3.1 工作溫度下的電氣強(qiáng)度測試

工作溫度下的電氣強(qiáng)度測試項目設(shè)立的目的，是家用電器產(chǎn)品在長期使用中，電壓存在波動，不僅要承受額定電壓，還要承受工作過程中短時間內(nèi)高于額定電壓的過電壓的作用，當(dāng)過電壓達(dá)到較高數(shù)值時，電氣絕緣材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，其電場強(qiáng)度有可能會使絕緣擊穿，家用電器產(chǎn)品就不能正常工作，可能引起局部短路，嚴(yán)重的話危及到生命和財產(chǎn)的安全。

3.2 耐潮濕試驗后的電氣強(qiáng)度測試

耐潮濕試驗后的電氣強(qiáng)度測試項目設(shè)立的目的，是家用電器產(chǎn)品在正常使用或儲存中可能遇到各種潮濕環(huán)境的狀態(tài)，因此電器產(chǎn)品必須具有良好的絕緣。當(dāng)家用電器周圍的環(huán)境濕度高于正常環(huán)境濕度時，電器產(chǎn)品內(nèi)部零件的絕緣材料就有可能會受到潮濕的影響導(dǎo)致絕緣性能的下降，使電器產(chǎn)品極易出現(xiàn)短路或漏電現(xiàn)象，危險到人身和財產(chǎn)的安全。

4 電氣強(qiáng)度測試的工作原理

耐壓測試儀由高壓升壓回路、漏電流檢測回路、指示儀表等組成，一旦出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，漏電流超過設(shè)定的擊穿電流，能自動切斷輸出電壓，并同時報警。高壓升壓回路能調(diào)整輸出電壓至需要的最高量程，漏電流檢測回路能設(shè)定擊穿電流，在試驗過程中能顯示漏電流值，指示儀表直接讀出試驗電壓值和漏電流值（或設(shè)定擊穿電流值）。實驗室要求耐壓測試儀的高壓變壓器容量配置至少為800VA。如4000V以內(nèi)的試驗電壓，跳閘電流設(shè)置為100mA，短路電流設(shè)置為200mA，則高壓變壓器的釋放能量為400VA，短路能量為800VA。

5 電氣強(qiáng)度的測試方法

5.1 標(biāo)準(zhǔn)對試驗電壓的要求

對被測電器產(chǎn)品做電氣強(qiáng)度測試時，均應(yīng)按GB/T 17627.1的規(guī)定，器具絕緣經(jīng)受頻率為50Hz或60Hz的電壓，歷時1分鐘。

5.2 被測電器產(chǎn)品的絕緣類型分類

電氣強(qiáng)度的測試值是根據(jù)在額定電壓下被測電器產(chǎn)品的絕緣類型來確定的，被測電器產(chǎn)品絕緣材料的結(jié)構(gòu)是確定絕緣類型的唯一依據(jù)，絕緣類型包括：基本絕緣、附加絕緣、加強(qiáng)絕緣。

5.3 試驗方法

1）對于工作溫度下的電氣強(qiáng)度測試（GB 4706.1-2005第13章）

器具在正常工作狀態(tài)下一直到穩(wěn)定狀態(tài)時，斷開器具電源后試驗。試驗電壓施加在帶電部件和易觸及部件之間，非金屬部件應(yīng)用金屬箔覆蓋。帶電部件和易觸及部件之間有中間金屬件的Ⅱ類結(jié)構(gòu)，要分別跨越基本絕緣和附加絕緣施加電壓。接好耐壓測試回路，在確保連接無誤的情況下，施加規(guī)定的試驗電壓值，并耐壓1min，在試驗期間，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿，可忽略不造成電壓下降的輝光放電。家用電器控制器的電子元器件，例如集成電路屬于微功耗，微型結(jié)構(gòu)器件，它本身承受“過應(yīng)力”的能力很差，很容易受到過應(yīng)力引起的燒毀。對于在耐壓試驗中易損的電子元器件，應(yīng)預(yù)先斷開。

2）對于耐潮濕試驗后的電氣強(qiáng)度測試（GB 4706.1-2005第15章）

在耐潮濕試驗后，立即進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗。絕緣材料的易觸及部件，要用金屬箔覆蓋，金屬箔可根據(jù)產(chǎn)品的形狀選擇不同的尺寸，但要保證所有的易觸及絕緣材料面都覆蓋且不重復(fù)測試。金屬箔應(yīng)用沙袋等類似的重物壓在絕緣材料的易觸及部分，保證充分的接觸，金屬箔上不應(yīng)有粘膠之類的東西，它會增加被測產(chǎn)品絕緣層的抗電強(qiáng)度。在確保連接無誤的情況下進(jìn)行試驗，試驗初始，施加的電壓不能超過規(guī)定電壓值的一半，然后平穩(wěn)地升高到測試值，主要是考慮不至于產(chǎn)生瞬間的過電壓沖擊，而產(chǎn)生誤判。施加的電壓應(yīng)該在達(dá)到規(guī)定的電壓值后再保持1min，在試驗期間不應(yīng)出現(xiàn)擊穿（短時的閃絡(luò)和連續(xù)的閃絡(luò)都不能算擊穿）。

3）對于非工作狀態(tài)下的電氣強(qiáng)度測試（GB 4706.1-2005第16章）

本章的試驗方法與GB 4706.1-2005第15章的試驗方法相同。區(qū)別是GB 4706.1-2005第15章的試驗是在耐潮濕試驗后，立即進(jìn)行電氣強(qiáng)度的測試，而本章的試驗是在進(jìn)行試驗前，保護(hù)阻抗要從帶電部件上斷開，在器具處于室溫的狀態(tài)下，且不連接電源的狀態(tài)下進(jìn)行的電氣強(qiáng)度測試。

6 測試結(jié)果分析

如果試驗電器產(chǎn)品出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象，說明該產(chǎn)品的絕緣性能較差，產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，反之，電器產(chǎn)品的絕緣性能完好。

7 儀器使用注意事項

1）勿在腐蝕性環(huán)境中使用該儀器（不要在含有腐蝕性液體或氣體的地方使用該儀器，否則將對該儀器造成損壞）。

2）勿在爆炸性環(huán)境下操作（不在存放有易爆品的地方使用該儀器，否則可能危及安全）。

3）勿在嚴(yán)重粉塵環(huán)境下使用該儀器（大量粉塵會影響通風(fēng)和散熱效果）。

4）打開儀器前應(yīng)確保供電電源電壓與額定電壓相符。

5）試驗時必須戴好橡膠絕緣手套，座椅和腳下墊好橡膠絕緣墊，防止高壓電擊造成生命危險。

6）電源線必須有接地的三芯線。

7）連接或拆卸被測產(chǎn)品時，高壓輸出端必須為“O”及在“復(fù)位”的狀態(tài)。

8）測試時，儀器接地端與被測產(chǎn)品要正確連接，嚴(yán)禁開路。

9）不能將輸出地與交流電源線短路，造成儀器外殼帶電。

10）請勿將高壓輸出端子與地線短路，必免發(fā)生意外。

11）儀器上的測試燈、漏電燈如果失效，應(yīng)馬上更換，以免誤判。

12）故障檢查時，應(yīng)立即關(guān)閉電源。

【參考文獻(xiàn)】

[1]??? 家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求：GB 4706.1-2005[S].

[2]??? 低壓電氣設(shè)備的高壓試驗技術(shù) 第一部分：定義和試驗要求：GB/T 17627.1[S].

【作者簡介】

王麗菲（1963-），女，高級工程師，大專，研究方向為家用電器產(chǎn)品檢測。