电气产品常规耐压要求与实际应用

电气产品常规耐压要求与实际应用第一页，共24页。一、概述耐压测试(puncturetest)是检验电器、电气设备、电气装置、电气线路和电工安全用具等承受过电压能力的主要方法之一。有下述两种：

工频耐压试验其试验电压为被试设备额定电压的一倍多至数倍，不低于1000V。其加压时间：对于以瓷和液体为主要绝缘的设备为1分钟，对于以有机固体为主要绝缘的设备为5分钟，对于电压互感器为3分钟，对于油浸电力电缆为10分钟。工频耐压试验直流耐压试验耐压试验第二页，共24页。

直流耐压试验可通过不同试验电压时泄漏电流的数值、绘制泄漏电流—电压特性曲线。二、进行耐压测试的原因正常情況下,电力系统中的电压波形是正弦波.电力系统在运行中由于雷击，操作，故障或电气设备的参数配合不当等原因，引起系统中某些部分的电压突然升高，大大超过其额定电压，这就是过电压。过电压按其发生的原因可分为两大类：⑴.由于直接雷击或雷电感应而引起的过电压，称为外部过电压。雷电冲击电流和冲击电压的幅值都很大，而且持续时间很短，破坏性极大。

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⑵.因为电力系统内部的能量转换或参数变化引起的，例如切合空载线路，切断空载变压器，系统内发生单相弧光接地等，称为内部过电压。内部过电压是确定电力系统中各种电气设备正常绝缘水平的主要依据。所以产品的绝缘结构的设计不但要考虑额定电压而且要考虑产品使用环境的内部过电压。

耐压测试就是检测产品绝缘结构是否能够承受电力系统的内部过电压，且能够发现绝缘的局部缺陷、受潮及老化。耐压试验是保证电力设备安全运行的一种重要手段第四页，共24页。

三、工频(交流)与直流耐压的比较交流耐压试验：在被试设备电压的2.5倍及以上进行,从介质损失的热击穿观点出发,可以有效地发现局部游离性缺陷及绝缘老化的弱点。由于在交变电压下主要按电容分压，故能够有效地暴露设备绝缘缺陷。但是，交流耐压对绝缘的破坏性比直流大，而且由于试验电流为电容电流，所以需要大容量的试验设备。第五页，共24页。

直流耐压试验：能有效地发现绝缘受潮，脏污等整体缺陷，并能通过电流与泄漏电流的关系曲线发现绝缘的局部缺陷。由于直流电压下按绝缘电阻分压，所以，能比交流更有效地发现端部绝缘缺陷。同时，因直流电压下绝缘基本上不产生介质损失，因此，直流耐压对绝缘的破坏性小。另外，由于直流耐压只需供给很小的泄漏电流，因而所需试验设备容量小，携带方便。第六页，共24页。

直流耐压试验和工频交流耐压试验都能有效地发现绝缘缺陷，但各有特点，因此两种方法不能相互代替，必要时，应同时进行，相互补充四、耐压测试原理

基本工作原理是：将被测仪器在耐压测试仪输出的试验高电压下产生的漏电流与预置的判定电流比较，若检出的漏电流小于预设定值，则仪器通过测试，当检出的漏电电流大于判定电流时，试验电压瞬时切断并发出声光报警，从而确定被测件的耐压强度。第七页，共24页。五、耐压测试点和测试电压产品的带电部分与可能接地的非带电导电体间须施加适当频率的交流电压达1分钟。具体测试电压如下：(a)额定电压为31~250V的设备，测试电压为1000V。(b)额定电压为251~600V的设备，测试电压为1000V+两倍额定电压。(c)额定电压为31~250V，无接地而且可被人体触及的设备，测试电压为2500V。(d)对于30伏或以下的低电压电路，测试电压为500V。第八页，共24页。

双重绝缘的产品：测试电压施加点交流绝缘强度测试电压（V）带电部件与不可触及的带基本绝缘的非带电导电体之间按上述测试要求。

不可触及的带基本绝缘的非带电导电体与可触及的导电体之间2500。不可触及的带基本绝缘的非带电导电体与贴在外部非导电体表面上的金属箔之间2500。

加强绝缘的带电体与可触及的非带电导电体之间4000。加强绝缘的带电体与贴在外部非导电体表面上的金属箔之间4000可触及的非带电导电体（或贴在外部非导电体表面上的金属箔）与外壳入口处电源线的金属裹层（或与电源线直径相等的金属插杆）之间2500。第九页，共24页。

有一个通用的规则试验电压=电源电压×2+1000V。例如：试验产品的电源电压为220V，则试验电压=220V×2+1000V=1480V。

通常耐压测试时间为一分钟。由于在生产线上要进行大量的产品耐电测试，测试时间通常降低到只有几秒钟。有一个典型实用的原则，当测试时间降到只有1~2秒的情况下，测试电压必须增加10~20%，以保证短时间测试时绝缘的可靠性。第十页，共24页。

六、交直流测试的选择

测试电压，大部分的安全标准允许在耐压测试中使用交流或直流电压。若使用交流测试电压，当达到电压峰值时，无论是正极性还是负极性峰值时，待测绝缘体都承受最大压力。因此，如果决定选择使用直流电压测试，就必须确保直流测试电压是交流测试电压的√2倍，这样直流电压才可以与交流电压峰值等值。例如：1500V交流电压，对于直流电压若要产生相同数量的电应力必须为1500×1.414即2121V直流电压。第十一页，共24页。

使用直流测试电压的其中一个好处在于在直流模式下，流过耐压测试仪报警电流测量装置的是真正的流过样品的电流。采用直流测试的另一个好处在于可以逐渐的施加电压。在电压增加时通过监视流过样品的电流，操作者可以在击穿发生前察觉到。需要注意的是当使用直流耐压测试仪时，由于电路中的电容充电，必须在测试完成后对样品进行放电。事实上，无论是测试电压是多少、其产品特点如何，在操作产品前对其放电都是有好处的。第十二页，共24页。

直流耐压测试的不足在于它只能在一个方向施加测试电压，不能像交流测试那样可以在两个极性上施加电应力，而多数电子产品正是在交流电源下进行工作的。另外，由于直流测试电压较难产生，因此直流测试比交流测试成本要高。

交流耐压测试的优点在于,它可以检测所有的电压极性，这更接近与实际的实用情况。另外，由于交流电压不会对电容充电，因此大多数情况下，无需逐渐升压，直接输出相应的电压就可以得到稳定的电流值。并且，交流测试完成后，无需进行样品放电。

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交流耐压测试的不足在于，如果测试中的线路中有大的Y电容，在某些情况下，交流测试将会误判。大部分安全标准允许使用者在测试前不连接Y电容，或者改为使用直流测试。直流耐压测试在加高电压于Y电容时，不会误判，因为此时电容不会允许任何电流通过。第十四页，共24页。

七、上限电流的设定与误判分析绝缘耐压测试仪的工作原理就是对施加高压的被测物所产生的漏电流进行判定，此处的漏电流试验电压几倍甚至几十倍额定电压下被测物的漏电流，记为。而在绝缘耐压测试仪上设定的电流即为仪器的跳闸电流，记为。绝缘耐压测试仪一般耐压测试的状况，随测试电压上升而增大，当测试电压升到设定的电压上限，并保持60s时，在这过程中被测物绝缘没被击穿，也就是，绝缘耐压测试仪测试仪器将提示测试合格；第十五页，共24页。

反之，如果被测试物绝缘被击穿，此时流经被测物和仪器的电流，绝缘耐压测试仪将发出电流警报，表示测试不合格。绝缘耐压测试仪跳闸电流只是参考值而不是限定值，而的设定是为了判定绝缘是否被击穿，只作为一种指针，测试电压的设定才是限定指针（这一点我们在前面几期的电子报中曾经说明过）。的设定直接影响耐压试验的判定结果。若设定太小时，有可能把合格品误判为不良品；另外一种就是将设定太大，将不良品误判为合格品。第十六页，共24页。

除了一般测试会出现以外，以下几种情形也会发生：上限报警（Hi-Lim/Max-Fail）、短路(Short)、耐压崩溃（Breakdown）。上限报警时，指漏电流超过了跳闸电流值（不符合工厂规定的上限电流限值），或者是超出绝缘耐压测试仪量程范围，但这种情况被测物不一定是被高压击穿，只能说明漏电流超过参考值，需对产品做进一步的品质鉴定从而确定产品是否存在严重的安全问题；当仪器提示短路时，则说明远超过绝缘耐压测试仪测量范围，被测物外壳和L、N线有短路现象，存在严重的安全问题，需认证检查绝缘耐压测试仪到被测物之间的连接是否出现了短路的现象，再对产品作重新测定；当出现耐压崩溃时，此时绝缘已失效，产品已被高压击穿，必须对产品绝缘材料、品质重新确定。第十七页，共24页。八、下限电流的设定生产线上的绝缘耐压测试仪使用非常频繁，特别是测试线、测试夹具等经常处于活动状态，容易造成内部芯线断裂开路，而且一般不易发现。只要回路中的任何一点有开路，则绝缘耐压测试仪输出的高压就不能真正加到被测物上。这些原因都会造成在进行耐压强度测试时，设定的高压并没有真正加到被测物上，自然此时流过被测物的电流几乎为零，由于没有超出绝缘耐压测试仪上限的设定值，于是仪器就会给出试验合格的提示，认为绝缘是合格的。但这种情况下的测试数据是不真实的。倘若此时的被测物恰好是绝缘性能存在缺陷，那么就会造成严重的误判。第十八页，共24页。九：如何避免误判的产生在耐压测试中，我们都是认为漏电流越小越好，因此很多的操作者都没有对下限电流进行设定（一般出厂值设定为零），如果出现上述的情况，就存在误判的可能，这时合理地设定下限就能解决此种情况的发生。在耐压仪不连接被测物的情况下进行空测，此时有一个很小的虚电流，我们只需将下限电流设定为较空测电流值稍高就可以了。当测试回路出现开路（如操作人员未能连接好被测物或是测试线短裂等情况），由于漏电流值小于下限设定，此时绝缘耐压测试仪就会出现报警的提示。那么我们就要检查一下是否测试线或是连接上出现开路的情况，从而确保产品测试的有效性。在作绝缘阻抗测试中，也同样存在这样的问题。对于一般产品而言，总是认为产品绝缘电阻越大越符合要求，但如果同样出现绝缘耐压测试仪与被测物之间开路的现象，那么也会存在同样的误判现象。这时我们就可以通过设定绝缘阻抗上限值来避免这种情况的发生。第十九页，共24页。十、仪器报警所提示的情况如何判定一台功能完善的绝缘耐压测试仪，要提供操作者充分的信息，当仪器报警时，可以快速提供一些接近真实情况的资料给操作者，以提高生产的效率。以下我们以华仪在提供客户相关测试服务的丰富项目经验，如何透过仪器所提供的信息，操作者可以充分了解被测物不合格是否因为操作不当所引起。第二十页，共24页。

十一、结论现在市场上很多先进的绝缘耐压测试