安规产品教育训练

ModernElectricalSafetyTester

PresentedbyJeffChuang1

電流對人體造成致命意外電流對人體造成致命意外的主因是心室纖維顫動,對流過人體的電流路徑而言,人體所遭受的危險主要取決於電流的大小和時間長短.事實上電擊防護考慮的是接觸電壓(亦即流過身體的電流和人體阻抗乘積)的可容許極限,它是時間的函數.電流和電壓的關係在人體上並不是線性,因人體阻抗隨者接觸電壓大小而改變.直流造成電擊持續時間比心跳一週期長,心室纖維顫動的臨界點遠比在交流時高出很多,因此發生致命危險機率較交流電低.電流對人體和家畜的效應

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

2人體阻抗統計值電流對人體和家畜的效應3人體皮膚改變對電流和時間的關係

電流對人體和家畜的效應區域3=皮膚碳化區域2=電流疤痕區域1=皮膚變紅區域0=無改變4電流對人體和家畜的效應

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

人體對交流電波的效應220V50/60Hz人體阻抗值(Zt)約1千歐姆至1.5千歐姆知覺反應臨界值約0.5mA釋放臨界值約10mA心室纖維顫動的臨界值約500mA/0.1秒,當電流大小在數安培纖維顫動多半會發生.病理效應(身體內部傳遞障礙,深度灼傷)在數安培電流持續超過數秒時甚至可能發生死亡.5電流對人體和家畜的效應

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

最終產品的使用者對交流電波的效應最終產品的使用環境浴室裡的洗衣機最終產品的工作電壓

電動牙刷(dc3V)

醫院內的醫療儀器(dc12V)接地條件兩插電源插座,三插電源插座,獨立的接地線6電流對人體和家畜的效應

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

安規量測設備使用者對交流電波的效應

標準的工作環境,適當的安全防護手握高壓槍,接地失效中斷保護(電擊造成操作人員死亡)使用INLET測試,先執行接地阻抗測試

Interlock確保操作人員雙手離開戴測物足夠的量測功率(大的輸出電流對安規量測設備操作者有較大的危險)15mA量測零件,變壓器100mA量測馬達,大型電源濾波器≧200mA短路電流(VDE0551,EN60065:1998)7執行EST測試

為何需要執行EST測試執行安規測試是為了符合受託者的標準要求執行安規測試是對自我的品質要求改善產品品質及可靠度縮小潛在可能發生的爭議或問題明定測試的標準項目，如電子零件8執行EST測試

執行EST測試的時間及地點進料測試產品製造過程測試產品最終測試品質保證及品質管制時作測試產品絕緣性的分析9執行EST測試

其他醫療院所設備工廠儀器、設備、工具戶外使用的電器設備、電動工具學校、公共場所電器設備健康器材10ElectricalSafetyTestHi-pot耐壓壓測測試試Hi-Pot(StressTestoftheInsulation)一般般而而言言都都可可稱稱為為““DielectricWithstand””,““HighPotential””,或或““Hi-Pot””Test,是是對對待待測測物物作作高高壓壓時時的的絕絕緣緣測測試試；；一一般般而而言言，，測測試試待待測測物物的的電電壓壓都都高高過過於於正正常常操操作作電電壓壓,大大約約是是1000VAC加加上上兩兩倍倍正正常常操操作作電電壓壓。。11ElectricalSafetyTestHi-pot基本本絕絕緣緣Basicinsulation(1stlayer)雙重重絕絕緣緣Supplementaryinsulation(2ndlayer)12ElectricalSafetyTestHi-pot加強強絕絕緣緣Reinforcedinsulation13ElectricalSafetyTestHi-potReinforcedinsulation3750VMin2mmEN60335Suppl.insulation2750VMin1mmEN60335Basicinsulation1250V14ElectricalSafetyTestHi-potHipot線線路路圖圖2wire,3wireApplianceHVLeadGroundLeadInsulatingTable1250VACHVLeadGroundLead1250VACApplianceInsulatingTable15ElectricalSafetyTestInsulation絕緣緣(Insulation)絕緣緣Insulation(任任意意兩兩端端絕絕緣緣材材料料隔隔開開的的電電阻阻值值)，，絕絕緣緣測測試試則則是是量量測測有有效效的的絕絕緣緣材材料料，，阻阻隔隔電電子子流流的的產產生生，，以保保證證絕絕緣緣材材料料的的品品質質。。一般般而而言言，，產產品品量量測測絕絕緣緣，，並並非非僅僅在在生生產產時時，，同同時時在在產產品品使使用用過過一一段段時時間間後後，，亦亦須須測測試試。。週期期性性的的測測試試，，可可偵偵測測出出即即將將發發生生的的絕絕緣緣不不良良，，防止止使使用用者者發發生生危危險險或或減減少少財財產產損損失失。。絕緣緣電電壓壓一一般般使使用用500Vdc16ElectricalSafetyTestGroundingGroundContinuityGroundContinuityReturnGroundContinuityDriverconnectmetalcase0.1AmpApplianceInsulatingTable17ElectricalSafetyTestGroundingGroundBondTestCurrent=2x(ratedcurrent)or25AwhicheverishigherGroundBondReturnGroundBondDriverconnectmetalcase25AmpApplianceInsulatingTable18ElectricalSafetyTestLeakageCurrentLeakageCurrent(TheSteady-statecurrentthatflowthroughtheinsulationiscalledtheLeakageCurrent)120VVoltMeterDUTHumanbodyRCnetworkTable19ElectricalSafetyTestLeakageCurrentIEC60065IEC60950ClassIIequipmentaccessibleparts34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ0.25mA,LCCrequirementsClassIhand-held34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ0.75mA,LCCrequirementsClassIplugabletypeAandmoveable34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ3.5mA,LCCrequirementsClassIplugabletypeB34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ3.5mAor5%ofinputcurrentifpermanently,LCCrequirementsAntennaandearthterminals34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith2kΩSubjectedtoIEC6006520ElectricalSafetyTestLeakageCurrent模擬擬漏漏電電流流(SimulationLeakageCurrent)Hipot(115V60Hz/50Hz)2wire1000pFat60Hz,容容抗抗Xc=260kΩ42uA漏漏電電流流(115V)ApplianceHVLeadGroundLeadInsulatingTable115VAC21ElectricalSafetyTestLeakageCurrent隔離離變變壓壓器器(IsolatingTransformer)IsolatingtransformerLN2MeasuringinstrumentEquipmentprotectiveearthterminalEquipmentundertestSelectorswitch122ElectricalSafetyTestLeakageCurrent漏電電流流表表(LeakageCurrentmeter)直接接使使用用市市電電頻頻率率50Hz或60Hz，，所所以以可可直直接接使使用用電電阻阻進進行行EarthLeakageCurrent量量測測V23ElectricalSafetyTestLeakageCurrent漏電流表表(LeakageCurrentmeter)電源實際際工作頻頻率達數數十千Hz以上上，安規規均要求求使用模模擬人體體阻抗進進行EarthLeakageCurrent量量測V1500Ω500ΩΩ0.2uF10kΩΩ0.022uFVoltmeterMeasuringcircuitsford.candfora.cwithsinusoidalfrequenciesupto1MHz24SmartSafetyTestACHipot執行ACHipot測測試的優優點不需較長長的緩升升時間測測試(某些較較敏感的的設備除除外)易於判斷斷待測物物連接是是否確實實可檢查有有極性問問題的產產品無放電問問題(不不包含瞬瞬間離開開)25SmartSafetyTestACHipotRealCurrent/TotalCurrent/ImaginaryCurrent執行ACHipot測試試缺點TotalCurrent2mA“REAL”orResistiveComponentofCurrent2uA“REACTIVE”orCapacitiveComponentofTotalCurrent2mA26SmartSafetyTestDCHipot優點無旁路電電容造成成的電流流,可確確實顯示示真實的的漏電電電流值,以確實實達到Hi-pot量量測的的目地.缺點-瞬瞬間離開開微小漏電電流時安安規測試試器不易易判斷高高壓是否否連接至至待測物物增加緩升升時間,以防止止瞬間充充電電流流造成誤誤判測試結束束後待測測物可能能殘存電電荷27SmartSafetyTestDCHipotRampingAppliedVoltageCurrentCheckonHighLimitSteady-state28SmartSafetyTestDCHipot快速放電電一般放電電29SmartSafetyTestDCHipot高頻操作作/小小電容值值最小電容容值解析析度執行在1000V可得得到10GOHM,且且解析析度為0.1uADC30SmartSafetyTestGroundingConstantCurrentTestwithaKelvinConnection最大電壓壓(12Vor6V)TESTERDUTHighCurrentSourceDRIVERSENSEKELVINSENSESENSEDRIVERKELVINCONNECTIONINTERNALCIRCUITSGROUNDRESISTANCECHASSISGROUND31SmartSafetyTestArcingARC為為電壓壓或電流流快速變變化時所所發生的的電子特特性，它它同時有有可能發發出短促促的聲音音或zapping的的聲響尖端放電電離子化電暈(corona)功率損失失短時間高高壓,正正常工工作在低低電壓32SmartSafetyTestArcingPulseWidthArcs低於於10us時時，即無無須考慮慮其影響響的程度度，可當當成無害害尖端放放電PulseCount不連續發發生的Arcs,即無無須考慮慮其影響響的程度度，可當當成無害害尖端放放電ARCingLevel非常小的的Arcs電電流值即即無須考考慮其影影響的程程度，可可當成無無害尖端端放電Corona材料的離離子化,會產產生電暈暈電流,電暈暈電流的的大小是是與電壓壓等比例例縮放33SmartSafetyTestArcing其他因螺絲鬆鬆散造成成,經經常發生生於Y電電容對地地的螺絲絲有些隔離離材料絕絕緣度不不足部分零件件初級(Primary)/次級級(Secondary)過過度接近近絕緣材料料未經確確實乾燥燥,即即執行高高壓測試試34SmartSafetyTestGroundFaultInterrupt(GFI)GFI電電流值值(GFILevel)0.5mA或或5mA是是足夠GFI的的電流流值，硬硬體切斷斷電路能能將高壓壓輸出於於最短時時間內將將其切斷斷，防止止電擊延遲時間間(DelayTime)無延遲時時間是GFI所所必須考考慮的項項目，因因此DCHipot不能能保證此此為有效效功能1kV1.000mAHipot35SmartSafetyTestFloatinghighVoltageHI-pot在最佳的的高壓電電路設計計時，有有些國家家須具備備Floating高高電壓輸輸出，來來預防電電流流過過操作者者無電流迴迴路(NonCurrentLoop)操作者的的安全(ForOperatorSafety)HipotDUTHipotDUT36SmartSafetyTestRegulationLineRegulation因高壓輸輸出電路路皆設計計有變壓壓器裝置置，當輸輸入電壓壓改變時時，輸出出電壓，，亦會隨隨著輸入入電壓而而變化，，現在的的電路設設計，經經常使用用類似電電源供應應器原理理，避免免上述狀狀況的發發生。120%100%80%60%40%(LineVoltage)REGULATEDOUTPUTUNREGULATEDOUTPUT37SmartSafetyTestRegulationLoadRegulation因高壓輸輸出電路路皆設計計有變壓壓器裝置置，當輸輸出負載載改變時時，輸出出電壓，，亦會隨隨著負載載而變化化，現在在的電路路設計，，經常使使用類似似電源供供應器原原理，避避免上述述狀況的的發生。。120%100%80%60%40%(kohm)REGULATEDOUTPUTUNREGULATEDOUTPUT38SmartSafetyTestRatingACHI-pot15mA,40mA,100mA或或其他輸輸出功率率由待測測物決定定,例例如大型型Y電容容、大型型電EMIFilter及及大馬馬力馬達達大額定功功率較容容易對操操作人員員造成危危險DCHI-pot5mA,10mA,20mA真實漏電電流於一一般狀態態下低於於100uA,故不不須太大大的額定定功率39SmartSafetyTestLayerShort層間耐壓壓為同一一繞組的的耐電壓壓,與線線圈與線線圈間的的耐壓壓完全不不同單一線圈圈多組線圈圈40SmartSafetyTestLayerShort-SurgeTestTestVoltage-如何何設定判判定條件件R:並並聯消消耗電阻阻,越越小,消消耗電電力越大大。41SmartSafetyTestLayerShort測試頻率率(TestFrequency)/測試試電壓(TestVoltage)測試能量量(TestEnergy)無論放放電或或功率率損失失一般般需要要最小小輸出出能量量0.12joulemax.層間不不良的的發生生層間不不良的的防止止多組線線圈一一般只只量測測最高高圈數數繞組組42SmartSafetyTestTestTime電子安安規標標準一一般都都會要要求最最小測測試時時間，，但有有些生生產線線會因因生產產線流流程而而必須須縮短短測試試時間間，需需負擔擔無法法測試試出不不良品品之風風險生產線線可接接受的的測試試時間間生產線線上通通常會會執行行較長長的耐耐壓測測試時時間，，找出出臨界界不良良決定測測試時時間的的依據據依據產產品規規格來來決定定耐壓壓測試試的時時間量測各各種不不同材材質的的塑膠膠材質質之絕絕緣特特性，，會依依據測測試時時間的的不同同而量量測出出不同同的絕絕緣電電阻值值，因因充電電電流流逐漸漸變小小所造造成的的現象象，部部分高高速絕絕緣測測試設設備是是利用用固定定時間間作為為判斷斷標準準43SmartSafetyTestMaximumHI-potVoltage臨界電電壓CriticalVoltage研發設設計時時的臨臨界值值是重重要的的紀錄工工作樣樣品的的臨界界電壓壓零件極極限ComponentsLimit選擇適適當的的零件件考慮ARCs特特性性最終測測試條條件FinalTestConditions零件的的臨界界電壓壓生產用用測試試電壓壓及電電流44OperationCaution監視器器,電電視視,LCD顯示示器執行DCHipot執行模模擬漏漏電流流每日檢檢查測測試器器的標標準殘留電電壓可可能造造成下下一測測試站站之測測試治治具損損害45OperationCaution交換式式電源源供應應器S.M.P.S.無FloatingGround(標準準)測測試試項目目為GroundBondP(L+N)-Case同時具具有Grounded輸輸出出及FloatingGround輸輸出,有有時需需要掃掃描器器.測測試項項目為為GroundBondP-Case+S(grounded)P-S(Floatingground)S(floating)-C46OperationCaution交換式式電源源供應應器S.M.P.S.無GroundLead測測試試項目目為P-Case+S(ground)塑膠封封閉型型且兩兩線式式輸入入測試試項目目為P-S(ground)塑膠封封閉型型且三三線式式輸入入(部部分設設計會會將次次級接接地與與初級級接地地間使使用一一串有有chock的的連連接線線，接接地阻阻抗的的測試試值將將不同同於一一般標標準值值)測測試試項目目為GroundBondP-Case+S(ground)47OperationCaution變壓器器兩組線線圈(ARCinglevel3mA)須須使用用自動動高壓壓掃描描器.測測試項項目為為P(coil1)-S(coil2)P(coil1)-Core多組線線圈(ARCinglevel3mA)須使使用自自動高高壓掃掃描器器.測測試試項目目為P(coil1)-S1(coil2)+S2(coil3)…S1(coil2)-S2(coil3)P(coil1)-Core48OperationCaution變壓器器-何何時須須執行行層間間測試試初級線線圈一一般須須執行行層間間測試試曾發生生不良良狀況況不良比比例過過高時時溫度上上升改變線線圈溫溫度等等級49OperationCaution電容器器X,Y電電容容須具具有