抗电强度测试方法.pdf

抗电强度试验的概念与方法 江苏省电子信息产品质量监督检验研究院 杨东岩 作为电子电器设备安全性能考核的重要手段之一，有关安全标准都会给出抗电强度试验 的要求。那么这种试验的目的和要求是什么呢？ 一、试验的目的 评价在设备中作隔离用的绝缘耐高压冲击的性能。 1．考核电气设备中带电部件与可触及件之间的用作隔离措施的绝缘材料的性能。 我们知道电流通过人体会引起病理生理效应，通常毫安级的电流就会对人体产生危害， 更大的电流甚至会造成人的死亡。因此，在各类电子电气设备的安全设计中防触电保护是一 个很重要的内容。 通常产生电击危险的原因有： 触及带电件 正常情况下带危险电压零部件和可触及的导电零部件（或带非危险电压的电路）之间 的隔离用的绝缘击穿 接触电流过大 大容量电容器放电 在安全设计中采用的措施之一就是通过使用双重绝缘或加强绝缘，将带危险电压的零部 件与可触及件隔离。这样防止危险带电件与可触及件之间的绝缘击穿就是个关键点，产品内 所有绝缘都必须能够承受产品在正常工作条件下和单一故障条件下产品内部产生的相关电 压，还必须承受来自电网电源和从通信网络传入的瞬态冲击电压，而不飞弧、击穿。 击穿的概念： 当绝缘承受的电压足够高而使得绝缘电阻无法再限制电流的增大，此时在施加电压的两 极间发生放电，称为击穿。此时施加在绝缘上的电压引起的电流以失控的方式迅速增大。 击穿的途径：可能是固体绝缘材料内部；或沿两电极之间的绝缘体表面（即所谓的“爬 电”）；或沿两电极之间最短的空间路径（即气体介质中的“飞弧”） 击穿的主要形式： 电击穿绝缘材料的电介质结构直接为电场力所破坏而致。 热击穿 由于绝缘材料的介质损耗导致电介质发热所致。 在交变正弦电压作用下绝缘材料的介质损耗为 2 P=U 2πf C tgδ 式中：U— 电压（V ） f—频率（Hz ） C— 电容（F ） tgδ--损耗角正切 在直流电压作用下绝缘材料的介质损耗为 2 P=U /R 式中：U— 电压（V ） R—绝缘电阻（Ω） 电化学击穿 由于外加电压的作用，致使电介质内部发生化学变化而引起。 为考核设计的有效性，。要求在施加相应的试验电压下用于安全隔离的绝缘不能被击穿。 二、试验原理 1．试验电压 电气设备在使用过程中，其绝缘长期承受各种因素引起的瞬态过电压的作用，这些电压 常会达到正常工作电压的数倍、甚至数十倍。另外，设备在运行过程中会发生各种故障，而 使设备的绝缘承受较高的电压，导致绝缘击穿引起电击危险和设备起火。 为了评价设备在各种因素条件下能否安全可靠地运行，必须对设备施加高于设备绝缘工 作电压的试验电压进行抗电强度试验，以考核设备绝缘承受瞬态过压的能力。从而保证设备 的使用者不会受到电击危害。其试验电压通常依据考核的部位、绝缘的等级(功能绝缘、基 本绝缘、附加绝缘或加强绝缘) 、设备工作时该绝缘所承受的工作电压值（绝缘两端的工作 电压），查安全标准的有关表得到，例如信息技术设备，查GB4943 表5 。 2 ． 试验的种类 抗电强度分为三种情况进行 ——设备在承受电涌放电试验后立即进行的抗电强度试验（部分设备，例如对音视频产 品的天线端）； ——湿热试验后立即进行的抗电强度试验； ——发热试验后立即进行的抗电强度试验。 3 ．试验方法 1）型式试验（按安全标准的规定进行的试验） 步骤： a ．设备在进行电涌、湿热、发热试验后。应保持试验环境条件不变，立即进行抗电强 度试验。 b ．对被考核的绝缘施加规定的试验电压值。施加方式为施加到被试绝缘上的试验电压 从零升至规定试验电压值的一半，然后迅速将电压升高到规定值并持续1min。 c ．试验电压应是频率为50 Hz、基本波形为正弦波形的电压，或是等于规定的交流试验 电压峰值的直流电压。 d ．试验结果的判定。当由于施加的试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大，即 绝缘无法限制电流