安规基础知识培训.

安规基础知识接地、绝缘、耐压、泄漏一、安规国家标准简介按照世贸有关协议和国际通行规则，我国对涉及人类健康安全及环境保护和公共安全的产品实行强制性认证制度，发布《中华人民共和国实施强制性产品认证的产品目录》，并确定统一适用的国家标准。上述说的是宏观的范围，我们只是针对于其中的某一类安全产品进行安规测试，主要是小家电类、电动机、电动工具等。安全标准1、家电类产品安全标准目前这一类的标准主要是指GB4706系列标准、GB4943标准、GB8898标准。GB4706系列标准适用的家电产品是指洗衣机、电冰箱、空调器、电风扇等；GB4943标准适用的产品是指计算机、复印机、传真机、打印机等；GB8898标准适用的家电产品是各种视听设备。2、灯具类产品的安全标准灯具类产品的安全标准是指GB7000系列标准，适用于各种灯具的安全要求与试验。3、手持式电动工具类产品的安全标准手持式电动工具类产品的安全标准是指GB3883系列标准，适用于各种手持式电动工具的安全。4、中小型电动机的安全标准中小型电动机的安全标准是指GB12350、GB14711、GB755标准，适用于各种中小型旋转电动机。二、安规测试概述2.1测试的重要性在消费意识高涨的现今社会，每一个电气和电子产品的制造商，必须尽最大的努力，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操作也不应有触电可能。为了达到一般公认的安全要求，必须使用安规性能测试仪器。下列各种状况必须使用安规仪器测试产品的安全性能：设计时的功能测试------确定设计的产品能达到要求的条件。生产时的规格测试------确认生产的产品能达到要求的标准。品保时的确认测试------确认产品的品质能符合安规的标准。维修后的安全测试-----确认维修后的产品能符合安规的标准。由于电气产品种类繁多，本文仅以家用和类似用途电器产品为例展开说明。2.2家用电器的分类普通家用电器按照其电击防护措施一般分为Ⅰ类器具或Ⅱ类器具。Ⅰ类器具（classⅠappliance）：其电击防护措施包括基本绝缘和附加的接地防护措施（如接地端子）。万一基本绝缘失效，其附加的接地防护措施可以保证易触及的导电部件连接到固定的接地保护端子，这样可有效的避免危险。Ⅰ类器具常见的有电冰箱、空调器、洗衣机、热水器、微波炉、吸排油烟机等。Ⅱ类器具（classⅠappliance）：其电击防护措施包括基本绝缘和附加的双重绝缘或附加绝缘。该类器具没有保护接地或依赖安装条件的措施。Ⅱ类器具常见的有电视机、影碟机、照明灯具等。由以上的两类器具的防护原理可知，对Ⅰ类器具，其电源对外壳（接地外壳）的基本绝缘是关键的，必须进行整机组装后的安规检验；而对Ⅱ类器具，由于其设计的特殊性，整机组装后，一般不需进行安规测试。三、安规四项测试综合介绍电器产品安全性能检测中常用的四项测试：接地导通电阻绝缘电阻电气强度（耐压）泄漏电流接地导通电阻是检测其保护接地措施是否可靠；而绝缘电阻测试、耐压测试、泄漏电流测试分别对被测设备施加不同的电压，检测其绝缘性能，安全性能测试简介1、接地导通电阻接地导通电阻定义接地导通电阻是指被测设备易触及金属部件与接地端子或接地触点之间的连接电阻，而非配电系统中的保护接地电阻，接地导通电阻是评价被测设备接地连续性的量化指标。通俗说：测量器具接地线与机壳之间的接触点电阻。安全性能测试简介接地导通电阻的测量从空载不超过12V的电源取一规定的电流，（该电流等于被测设备额定电流的1.5倍或25A，两者取大值），在被测设备的接地端子与各易触及的金属部件之间测量电压降。由电流和该电压降计算所得电阻值即为接地导通电阻。一般标准中规定该电阻值不应超过0.1Ω。接地导通电阻应采用四线制（V－Sense）测量方式，以消除接触热电势，减小测量误差；测量仪应具有自动消除测试线电阻和接触电阻的功能，保证测量的准确性。仪迪产品MN1101为接地电阻测试仪，内含3—30A输出可调的恒流源，接地电阻测试范围1—500mΩ，测试时间1—999秒可预置，基本精度2%。安全性能测试简介2、绝缘电阻测试①绝缘电阻定义绝缘电阻是指被测设备导电部件与外壳或外露的非导电部件之间的总电阻，它是评价电器产品绝缘性能最简单常用的方法。绝缘电阻的基本测量原理就是欧姆定律——对被测电器产品的导电部件和非导电部件之间施加规定的直流电压，在所施加电压的绝缘介质之间形成一定数值的泄漏电流，通过测量、计算，将该电流值变换为电阻值。通俗说：绝缘电阻测试主要测量器具火线与机壳之间的电阻。一般常用的绝缘电阻测试直流电压为250V、500V、1000V、2500V等。对采用220VAC供电的电器产品，一般选用500V/1000V直流测试电压。②测量方法被测设备处于非工作状态，电源开关处于接通状态，在电源进线与可触及的金属外壳之间施加直流测试电压。安全性能测试简介③在绝缘测试过程中需明确以下问题：由于待测电器火线与外壳间存在杂散电感及电容的影响，绝缘测试开始时往往存在充电效应，引起测试启动时绝缘电阻测试值偏小的现象，待测电器的绝缘电阻在测试过程中可能会出现测试值由小到大的变化。绝缘测试输出电压为直流DC500V或1000V，此电压适应于家电类测试要求。绝缘测试时待测电器不能处于带电工作状态。绝缘测试时，待测电器与大地最好保持为较好的绝缘状态，如：待测电器置于木座之上仪迪产品MN3501A数字式绝缘电阻测试仪。其输出电压为DC200~1000V，绝缘电阻测试范围为1—1000MΩ，基本精度为5%。安全性能测试简介3、电气强度（耐压）测试①电气强度（耐压）定义电气强度测试通常称为耐压测试，就是在被测设备的带电部件和外壳之间施加数倍于额定电压的高压，以验证被测设备的带电部件有无接地或击穿。在测试期间，被测设备的绝缘部分承受非正常的应力。对一般器具来说，耐电压测试是测试火线与机壳之间的漏电流。基本的规定是以两倍于被测物的工作电压，再加1000V，做为测试的试验电压。有些产品的测试电压可能高于两倍工作电压加1000V。例如有些产品的工作电压是从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“双重绝缘”设计的产品，其使用的测试电压可能高于两倍工作电压加1000V。安全性能测试简介②耐压测试的分类（按测量原理）冲击耐压测试DC耐压测试AC耐压测试A、冲击耐压测试试验时施加非周期性瞬态电压，它通常迅速上升至峰值然后较缓慢地降到零。冲击耐压测试通常用于绕组匝间绝缘测试。安全性能测试简介B、DC耐压测试直流耐压测试同绝缘电阻测试相类似，只不过测试时所施加的电压值可能要更高，并以漏电流的形式表示测试结果。大多被测设备因具有较大的绝缘电阻，故其绝缘部分含有杂散的分布电容。在直流测试时，当被测设备上的杂散分布电容被充电后，只剩下流过被测物的实际漏电流，故直流耐压测试能够准确地测试实际漏电流。直流测试只是单一极性的测试，若被测设备工作于交流电源环境，则直流测试就不能较真实的模拟实际使用情况。又因交流测试的波峰值是表头示值的1.414倍，是直流测试无法达到的，故一般进行的直流耐压测试数值较高。安全性能测试简介C、AC耐压测试由于大多数电气产品采用交流电源供电，为了更真实地模拟被测设备在实际使用中的情况，对于电气产品普遍采用交流耐压测试。按被测设备的工作状态可分为两类：●冷耐压测试冷耐压测试时的接线方法与绝缘电阻测试相同——被测设备处于非工作状态，其电源开关置于接通位置，在电源进线与可触及的金属外壳之间的测试。●热耐压（工作温度下的电气强度）测试热耐压测试是指被测负设备处于工作状态下的耐压测试。测量时，应通过隔离电源（隔离变压器）进行供电。安全性能测试简介在耐压测试过程中需明确以下问题：耐压测试的输出电压测量、漏电流测试数值均为真有效值，而不是峰值。耐压测试一般是先接好测试线路，然后再启动高压输出，这样可以防止测试棒带高压接近待测电器时产生空间放电现象，空间放电可能产生较大漏电流，影响测试结果，空间放电在测试电压较高（大于3500V）时较容易出现。仪迪产品MN0201/02/03系列为数字式耐电压测试仪。其输出电压为AC300~5000V，泄漏电流的测试范围为10mA/20mA/40mA，基本精度为2%。安全性能测试简介4、泄漏电流测量电源通过绝缘或分布参数阻抗产生的与工作无关的电流称为泄漏电流，对于Ⅰ类器具，是指被测设备在所施加的测试电压作用下，穿过或跨过绝缘流入保护接地导线的电流。泄漏电流与被测设备的结构、材料、使用环境及操作者本身的人体阻抗有关，泄漏电流如果超过一定限值，将对操作者的安全造成威胁。为此，电器产品的安全标准对泄漏电流的限值作出了规定，将其限制在人体的感知电流范围内。人体阻抗在干燥、潮湿的不同状态下发生变化，还与电压等级、频率有关不同的标准用来模拟人体阻抗的电路是有差别的。如GB、UL、IEC等安全性能测试简介泄漏电流可分为三种不同的测试，分别为对地的漏电电流（EarthLeakageCurrent）、对机壳的漏电电流（EnclosureLeakageCurrent）和对应用物件的漏电电流（AppliedPartLeakage）。主要的不同点在于测试棒测量位置的不同，对地泄漏电流为漏电电流经由电源线上的接地线流回大地，而机壳泄漏电流是由于人员触摸机体时，泄漏电流经由人体流回大地。另外应用物件泄漏电流或称为治疗泄漏电流（PatientLeadLeakage），是在应用物件之间或流向应用物件的泄漏电流，通常只有医疗仪器有这项测试的要求。这些测试的主要目的为让使用者在操作或手握应用物件时非常安全，而不致于有触电伤害的危险。安全性能测试简介泄漏电流测试为一种产品的漏电电流经由一组模拟人体阻抗电路作为量测依据的测试，这个模拟人体阻抗电路被称为“测量电路（MeasuringDeviceMD）”。人体的阻抗由于人机接触点的位置、面积和电流的流向而有所不同，基于上述这些理由，测量电路规格的选择必须依据要做何种测试及所能允许的最大泄漏电流量来决定。产品泄漏电流的测量可以避免当产品在输入电压的最高值（通常为输入电压额定值的110％或106％）工作时，因故障或使用不当而引起的诸多问题和危险。安全性能测试简介1、泄漏电流的测量方法根据被测设备的工作状态，泄漏电流测量分为静态泄漏电流与动态泄漏电流测量。A、静态泄漏电流测量被测设备处于非工作状态，其电源开关置于接通位置，对其施加1.06倍的额定电压，分别测量相线和零线对机壳或对地的泄漏电流值。B、动态泄漏电流（工作温度下的泄漏电流）测量测量时应通过隔离电源（隔离变压器）给负载供电，对于电热器具，提供1.15倍的额定输入功率，对于电动器具，提供1.06倍的额定电压，分别测量相线和零线对机壳或对地的泄漏电流值。安全性能测试简介2、在泄漏电流测试过程中需明确以下问题：泄漏电流测试时，待测电器应在较高工作电压下处于工作状态，并且国标中推荐待测电器应处于与大地良好隔离状态或用隔离变压器供电。要满足上述的两个要求，则最简单可实现的方法是用隔离变压器供电，进行泄漏测试。用泄漏隔离变压器供电优点是成本低，可靠性高，过载能力强，缺点是电压调整率较大，例如要求隔离变压器输入220V时输出为220*1.06=233V，则设计隔离变压器时必须考虑到负载状况，带载较重时可能低于233V较多，带载较轻时可能高于233V较多，有时负载变化较大时就很难满足测试电压数值的要求，在这种情况下最好选用变频电源。泄漏测试要求测试回路具有较高的频响，仪迪产品的测试频率范围为DC—100KHz，完全满足电网谐波泄漏测试需要。安全性能测试简介仪迪产品MN2100A为单相电器泄漏电流测试仪GB4706.1-98,IEC335-1：2002中关于单相器具泄漏电流测试的说明单相用电器的泄漏电流测试是通过下图所描述的电路装置进行测试的