В библиотекуИсточник: http://www.ce-mag.com/archive/01/Spring/Ahmadi.html Понятие безопасности осуществления испытаний электрического оборудования Хоми Ахмади Знание правил безопасности при выполнении необходимых испытаний электрооборудования является не менее важным, чем знание того, как их выполнять. При столь большом числе электрических продуктов стандарты безопасности, используемые в настоящее время, и многие гражданские и правовые решения, в судах различной инстанции во всем мире электрические испытания безопасности приобретают как никогда важное значение для обеспечения того, чтобы все продукты были безопасными до того, как они достигнут конечного пользователя. К счастью, большинство производителей в полной мере осознают опасность, связанную с электрическим оборудованием, и последствия несоблюдения международных стандартов, соответствующих стандартам безопасности, или соглашений, испытательных лабораторий. Электрические тесты на безопасность можно условно разделить на две категории: те испытания, которые проведены во время процесса утверждения в лабораториях (известные как тесты) и те, что проводятся в конце каждой производственной линии производителя (известные как обычные производственные испытания). При тесте продукт подвергается испытаниям и оценке в соответствии с конкретным критерием безопасности. Для производственных испытаний изготовитель может выбрать несколько тестов, обеспечив при этом, чтобы каждый продукт подвергался этим испытаниям в соответствии со своими собственными процедурами. Большинство производителей, в частности информационных технологий (ИТ), производителей оборудования, выбирают один из четырех первичных испытаний безопасности продукта, обычно в конце производственной линии. К ним относятся диэлектрические, сопротивление изоляции, заземления и тока утечки. Эти тесты предназначены для того, чтобы пользователь не получил электрошока или не пострадал от обслуживания оборудования, которое имеет опасное напряжение или высокий ток утечки вследствие электрического дефекта. В этой статье приводятся основы стендовых испытаний и анализируется мотивация каждого теста, а также обсуждаются соответствующие ограничения и оборудование. Диэлектрические испытания на прочность Диэлектрическая прочность, известная также как способность диэлектрика выдержать испытание или hipot-испытания, вероятно наиболее известная и наиболее часто выполняется в производственной линии для безопасности испытаний. Она является частью практически каждого стандарта, в котором указывается его значение. Hipot-испытания – это тест, который определяет адекватность электрической изоляции, как правило, вследствие временного перенапряжения. Это высоковольтные испытания, которые применяются для всех устройств для конкретного времени, с тем, чтобы обеспечить теплоизоляцию. Еще одна причина для проведения hipot заключалась в том, что он также обнаруживает возможные дефекты, такие как недостаточное крепление и расстояние зазора, введенные в процессе производства. В ходе hipot-теста испытание применяется после проверки, например, на неисправность, влажность, и вибрации, чтобы установить, есть ли отклонения. Производственная линия hipot-испытаний, однако, является проверкой производственного процесса для определения, является ли строительство производственной единицы примерно таким же, как строительство подразделения, которое подвергается испытаниям. Некоторые из технологических нарушений, которые могут быть обнаружены путем производственной линии hipot-испытания, включают, например, трансформатор таким образом, чтобы крип и зазор были уменьшены. Такое отклонение могло бы произойти из-за нового процесса в винтовом отделе. Другие примеры включают определения ионных дефектов в изоляции или обнаружение расширенного следа паяльника. Большинство стандартов безопасности используют формулу 2U + 1000 В в качестве основы для тестирования базовой изоляции, где U является операционным среднеквадратичным значением напряжения. Хотя эта формула является основным положением в каждом стандарте, например в МЭК 60950 приводится пользователю конкретная таблица со стандартным указанием точного испытательного напряжения на основе рабочего напряжение измерения. Основанием для использования 1000В в качестве части базовой формулы является то, что изоляция в любом оборудовании может подвергаться обычным повседневным преходящим перенапряжениям. Опыты и исследования показали, что эти перенапряжения могут доходить до 1000 В. Методы испытаний. Обычно высокое напряжение приложено между двумя частями через изоляцию, тестированную, как например, первичная цепь, и вложенную в металл испытываемого оборудования (EUT). Если изоляция между ними достаточная, то затем применение большого напряжения между двумя проводниками, разделенными изоляцией, может привести к течению очень небольшого тока. Хотя такой небольшой ток приемлемый, никакой поломки, либо воздушной изоляции, или прочной изоляции не должно произойти. Таким образом, в настоящее время интерес вызывает ток, который является результатом частичного погашения или поломки, а не ток из-за емкостной связи. Еще одним примером может служить проверка изоляции между первичной и вторичной цепью электропитания. Здесь все выходы закорочены вместе Земля расследования из тестера hipot установлена в контакте с этой кабельной связкой, и высоковольтное расследование установлено в контакте с L и разъемами N, которые шунтируются вместе (см. Рисунок 1). EUT не запускается в hipot-тесте. Отметим, что при применении высокого напряжения в течение теста в идеальной ситуации должно потребоваться приложение не более чем половины заданного напряжения, и затем постепенное поднятие в течение 10 секунд до полной величины, и поддержание его до 1 минуты. Большинство испытательного оборудования, однако, включается непосредственно на полное напряжение или через прибор с электронным управлением. Испытательное напряжение. Большинство стандартов безопасности позволяет использовать либо переменный ток, либо напряжение постоянного тока для hipot-теста. При использовании напряжения переменного тока изоляция, о которой идет речь, выделяется наиболее, когда напряжение находится на своем пике, то есть на положительном или отрицательном пике волны синуса. Поэтому, если один решает использовать напряжение постоянного тока, при этом надо следить за тем, чтобы испытательное напряжение постоянного тока было в Ö 2 (или 1,414) раза больше испытательного напряжение переменного тока, это значение напряжения постоянного тока равно напряжению переменного тока пики. Так, например, напряжение сети переменного тока в 1500 В, будет эквивалентно напряжению постоянного тока для получения того же объема нагрузки на изоляцию 1500 или 1,414 х 2121 В постоянного тока. Одно из преимуществ применения испытательного напряжения постоянного тока заключается в том, что току можно установить гораздо меньшее значение по сравнению с испытательным напряжением переменного тока. Это должно позволить изготовителю фильтровать те продукты, которые имеют краевую изоляцию, которая была определена тестером переменного тока. Необходимо отметить, что при использовании постоянного тока hipot-тестером конденсаторы в цепи могли бы быть очень заряжены и, следовательно, безопасная разгрузка устройства или установка необходимы. Тем не менее, это хорошая практика, чтобы всегда проверять, что продукт разгружен, независимо от напряжения теста или природы, прежде чем он будет протестирован. Еще одно преимущество постоянного тока hipot-тестера заключается в том, что он применяет напряжение постепенно. Проверяя текущий поток как напряжение увеличения, оператор может обнаружить потенциальную поломку изоляции прежде, чем она произойдет. Незначительный недостаток hipot-тестера постоянного тока заключается в том, что испытательное напряжение переменного тока является более сложным для создания, стоимость тестера постоянного тока может быть несколько выше, чем тестера сети переменного тока. Одно из преимуществ в сети переменного тока для hipot-испытания заключается в том, что оно может проверить оба напряжения полярностей, поскольку тест заряжает изоляцию только в одну полярность. Это может вызвать интерес к продуктам, которые фактически используют напряжение сети переменного тока для нормального их функционирования. Испытания и процедуры настройки идентичны в обеих цепях переменного и постоянного тока hipot-испытания. Незначительный недостаток hipot-тестера переменного тока – это то, что если испытываемая цепь имеет большие величины конденсаторов Y, тогда, в зависимости от текущей установки тестера hipot-тестер мог бы указать неудачу. Большинство норм безопасности позволяет пользователю отключить Y конденсаторы до испытания или, наоборот, использовать токи hipot-тестером. Тестер не захочет указывать неудачу устройства с помощью высоких конденсаторов Y, поскольку конденсаторы Y видят напряжение, но не передают любой ток. Сопротивление изоляции Сопротивление изоляции проверяется с помощью Мегаомметр-теста. Его цель - измерить общее сопротивление между любыми двумя точками, разделенными изоляцией. Испытания, следовательно, определяет, насколько эффективна изоляция в сопротивлении потоку электрического тока. Напряжение обычно составляет 500-1000 В переменного тока; следовательно, ток идет на очень низком уровне. Поскольку ток так низок, это испытание можно использовать для проверки качества изоляции не только при производстве продукта, но и в период его использования. Требования к испытаниям. Большинство стандартов безопасности требует следующих параметров для проведения наземных испытаний: • EUT должно поддерживать высокий переменный ток или постоянный ток с нынешнего низкого испытательного напряжения для некоторого периода. • Падение напряжения между терминалами защитного заземления или контактами заземления должно быть измерено. • Сопротивление должно быть вычислено с помощью тока и результирующего напряжения, используя закон Ома. Сопротивление не должно превышать определенных значений, как указано в различных нормах безопасности. Так, например, МЭК 60950 требует, чтобы напряжение было не более 12 В. Ток может быть или переменным или постоянным, в 1.5 раза больше текущего потребления продукта, или 25 A, сколько угодно большой. Продолжительность испытания должна составлять 1 минуту и сопротивление связи между терминалами защитного заземления или контактами заземления и частями, которые должны быть заземлены, не должно превышать 0,1 W. Эта величина не включает сопротивление силового кабеля. Некоторые стандарты, например, № 60950-00 CAN/CSA-C22.2 UL 60950 или канадские, требуют тест, который нужно проводить при 30 A и в течение 2 минут, если текущая оценка испытываемой цепи - 16 A или ниже. |