谈家用电器的电气强度测试方法

【摘要】 家用电器中电气强度测试是考核电器产品绝缘性能的一项强制性试验项目，也是能够有效验证电器产品能否安全使用的一种手段。本文通过七个方面对家用电器的电气强度测试方法进行了分析，并依据标准，对家用电器的电器产品在检测过程中遇到的相关知识进行了系统的介绍，希望能对广大质检人员在工作中提供一定的参考与借鉴。

【关键词】 家用电器;电气强度;测试;绝缘材料

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.017

Discussion on Electrical Strength Test Method of

Household Appliances

Abstract： Electrical strength test in household appliances is a mandatory test item to assess the insulation performance of electrical products，and also a means to effectively verify the safe use of electrical products. This paper analyzes the electrical strength testing methods of household appliances in seven aspects，and systematically introduces the relevant knowledge encountered in the testing process of household appliances according to the standards，hoping to provide certain reference and reference for the majority of quality inspectors in their work.

Key words： household appliances;electrical strength;testing;insulating materials

WANG Li-fei

（The Engineering Center of National New Raw Material Base Construction of Liaoning Province，Shenyang 110032，China）

隨着我国家用电器普及率的迅速提高，家用电器中电气绝缘受到普遍关注，现有许多新材料成为家用电器制造商的首选材料。新材料普遍具有质量轻，韧度好，绝缘性能好等特点，通过电气强度的试验，可以对新材料的绝缘性能进行科学，公正，准确的检测。

我们依据国家标准GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》对家用电器的电器产品进行电气强度检验，是产品安全性能测试中的一项强制性试验项目，是考核电器产品能否安全使用的可靠手段，使消费者放心使用的保证。

1 电气强度及相关术语的基本定义

1.1 电气强度

指电气产品承受高压的能力。在物理学中术语电器强度具有以下含义：绝缘材料中，纯材料在理想条件下可以承受的最大电场而不会损坏（即不会经历其绝缘性能的失效）。

电气强度测试又称耐压测试，是围绕绝缘材料被击穿后呈现出导体特性的特点，考察相关电参数的变化特征，以此判断绝缘材料是否被击穿。

1.2 电气绝缘

是对电气设备绝缘性能要求的一个总体指标，就是把电气设备中存在电位差的不同零件分隔开。常用的绝缘材料有气体绝缘，液体绝缘和固体绝缘，它已作为衡量电气设备合格标准的基本要素。电气绝缘可分为基本绝缘、附加绝缘、双重绝缘和加强绝缘。

1）基本绝缘：施加于带电部件对电击提供基本保护的绝缘。

①用于防止触及带电部件的初级防护;②该防护是由绝缘材料完成的。

2）附加绝缘：万一基本绝缘失效，为了对电击提供防护而施加的除基本绝缘以外的独立绝缘。

①附加绝缘是为防止触及带电部件，在基本绝缘外另加的一层防护，该防护是由绝缘材料完成的（如Ⅱ类器具的塑料外壳）;②附加绝缘是独立于基本绝缘的。

3）双重绝缘：由基本绝缘和附加绝缘构成的绝缘体系。

①双重绝缘是由基本绝缘和附加绝缘组成的防触电措施（如Ⅱ类器具内部布线的绝缘和塑料外壳）;②双重绝缘中基本绝缘和附加绝缘是相互独立的。

4）加强绝缘：在标准规定的条件下，提供等效于双重绝缘的防电击等级而施加于带电部件上的单一绝缘。

①加强绝缘是等效于双重绝缘的用于防触电的单一防护措施（如电源插头的绝缘）;②这单一防护系统可以是一种绝缘材料，也可以由几层（几种）紧密连接的单质绝缘体组成（如电源软线的绝缘）。

2 电气强度测试的目的

家用电器中电气强度测试是考核电器产品绝缘性能的一项重要试验项目，也是能够有效验证电器产品能否安全使用的一种手段。目的是发现电器产品绝缘结构中存在的簿弱环节和缺陷，判断电器产品能否在规定条件下有效运行。通过该试验可以检测出不同电器产品绝缘材料的好与坏，以保证消费者在使用家用电器时的生命安全，必免造成不必要的伤害。

3 电气强度测试的试验电压

电气强度测试是家用和类似用途电器系列标准中规定的一项强制性试验项目，根据标准GB4706.1-2005的规定，电气强度试验电压有二种，分别为工作温度下的电气强度试验电压和耐潮湿试验后的电气强度试验电压。

3.1 工作温度下的电气强度测试

工作温度下的电气强度测试项目设立的目的，是家用电器产品在长期使用中，电压存在波动，不仅要承受额定电压，还要承受工作过程中短时间内高于额定电压的过电压的作用，当过电压达到较高数值时，电气绝缘材料的内部结构将发生变化，其电场强度有可能会使绝缘击穿，家用电器产品就不能正常工作，可能引起局部短路，严重的话危及到生命和财产的安全。

3.2 耐潮湿试验后的电气强度测试

耐潮湿试验后的电气强度测试项目设立的目的，是家用电器产品在正常使用或储存中可能遇到各种潮湿环境的状态，因此电器产品必须具有良好的绝缘。当家用电器周围的环境湿度高于正常环境湿度时，电器产品内部零件的绝缘材料就有可能会受到潮湿的影响导致绝缘性能的下降，使电器产品极易出现短路或漏电现象，危险到人身和财产的安全。

4 电气强度测试的工作原理

耐压测试仪由高压升压回路、漏电流检测回路、指示仪表等组成，一旦出现击穿现象，漏电流超过设定的击穿电流，能自动切断输出电压，并同时报警。高压升压回路能调整输出电压至需要的最高量程，漏电流检测回路能设定击穿电流，在试验过程中能显示漏电流值，指示仪表直接读出试验电压值和漏电流值（或设定击穿电流值）。实验室要求耐压测试仪的高压变压器容量配置至少为800VA。如4000V以内的试验电压，跳闸电流设置为100mA，短路电流设置为200mA，则高压变压器的释放能量为400VA，短路能量为800VA。

5 电气强度的测试方法

5.1 标准对试验电压的要求

对被测电器产品做电气强度测试时，均应按GB/T 17627.1的规定，器具绝缘经受频率为50Hz或60Hz的电压，历时1分钟。

5.2 被测电器产品的绝缘类型分类

电气强度的测试值是根据在额定电压下被测电器产品的绝缘类型来确定的，被测电器产品绝缘材料的结构是确定绝缘类型的唯一依据，绝缘类型包括：基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘。

5.3 试验方法

1）对于工作温度下的电气强度测试（GB 4706.1-2005第13章）

器具在正常工作状态下一直到稳定状态时，断开器具电源后试验。试验电压施加在带电部件和易触及部件之间，非金属部件应用金属箔覆盖。带电部件和易触及部件之间有中间金属件的Ⅱ类结构，要分别跨越基本绝缘和附加绝缘施加电压。接好耐压测试回路，在确保连接无误的情况下，施加规定的试验电压值，并耐压1min，在试验期间，不应出现击穿，可忽略不造成电压下降的辉光放电。家用电器控制器的电子元器件，例如集成电路属于微功耗，微型结构器件，它本身承受“过应力”的能力很差，很容易受到过应力引起的烧毁。对于在耐压试验中易损的电子元器件，应预先断开。

2）对于耐潮湿试验后的电气强度测试（GB 4706.1-2005第15章）

在耐潮湿试验后，立即进行电气强度试验。绝缘材料的易触及部件，要用金属箔覆盖，金属箔可根据产品的形状选择不同的尺寸，但要保证所有的易触及绝缘材料面都覆盖且不重复测试。金属箔应用沙袋等类似的重物压在绝缘材料的易触及部分，保证充分的接触，金属箔上不应有粘胶之类的东西，它会增加被测产品绝缘层的抗电强度。在确保连接无误的情况下进行试验，试验初始，施加的电压不能超过规定电压值的一半，然后平稳地升高到测试值，主要是考虑不至于产生瞬间的过电压冲击，而产生误判。施加的电压应该在达到规定的电压值后再保持1min，在试验期间不应出现击穿（短时的闪络和连续的闪络都不能算击穿）。

3）对于非工作状态下的电气强度测试（GB 4706.1-2005第16章）

本章的试验方法与GB 4706.1-2005第15章的试验方法相同。区别是GB 4706.1-2005第15章的试验是在耐潮湿试验后，立即进行电气强度的测试，而本章的试验是在进行试验前，保护阻抗要从带电部件上断开，在器具处于室温的状态下，且不连接电源的状态下进行的电气强度测试。

6 测试结果分析

如果试验电器产品出现击穿现象，说明该产品的绝缘性能较差，产品存在质量问题，反之，电器产品的绝缘性能完好。

7 仪器使用注意事项

1）勿在腐蚀性环境中使用该仪器（不要在含有腐蚀性液体或气体的地方使用该仪器，否则将對该仪器造成损坏）。

2）勿在爆炸性环境下操作（不在存放有易爆品的地方使用该仪器，否则可能危及安全）。

3）勿在严重粉尘环境下使用该仪器（大量粉尘会影响通风和散热效果）。

4）打开仪器前应确保供电电源电压与额定电压相符。

5）试验时必须戴好橡胶绝缘手套，座椅和脚下垫好橡胶绝缘垫，防止高压电击造成生命危险。

6）电源线必须有接地的三芯线。

7）连接或拆卸被测产品时，高压输出端必须为“O”及在“复位”的状态。

8）测试时，仪器接地端与被测产品要正确连接，严禁开路。

9）不能将输出地与交流电源线短路，造成仪器外壳带电。

10）请勿将高压输出端子与地线短路，必免发生意外。

11）仪器上的测试灯、漏电灯如果失效，应马上更换，以免误判。

12）故障检查时，应立即关闭电源。

【参考文献】

[1]    家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求：GB 4706.1-2005[S].

[2]    低压电气设备的高压试验技术 第一部分：定义和试验要求：GB/T 17627.1[S].

【作者简介】

王丽菲（1963-），女，高级工程师，大专，研究方向为家用电器产品检测。