家用电器电气强度测试技术探讨

摘 要：家用电器极大地丰富和方便了城乡人民的生活，同时也因家用电器事故引发的触电伤亡和电气火灾，严重影响到城乡人民的财产安全和生命安全，而电气强度指标是家用电器安全最基础、最重要的指标，它对提高家用电器产品的安全质量非常重要。本文主要就家用电器电气强度测试技术这一主题进行探讨。

关键词：家用电器;电气强度;测试技术

1 电气强度测试原理

家用电器产品根据试验性质（型式试验、例行试验）不同 ，电气强度测试它分为工作温度下的电气强度（即热态电气强度）测试、潮湿条件下的电气强度（即潮态）测试和电气强度（即常态电气强度）测试三种。潮湿电气强度测试和常态电气强度都是在器具不工作的状态下测试，而工作温度下的电气强度（即热态电气强度）测试是在器具工作温度下进行。型式试验电气强度测试包括工作温度下的电气强度测试和潮湿条件下的电气强度测试;而例行试验电气强度测试主要是常态电气强度测试。

2 家用电器电气强度测试主要依据

家用电器电气强度测试的主要依据就是GB 4706.1-2005（IEC60335-1：2004 （Ed 4.1）， IDT）家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求及GB 4706系列家用和类似用途电器的安全特殊要求。

3 影响电气强度测试结果判定因数

影响家用电器电气强度测试结果的因数一般来源于：被测对象、测试设备、测试环境、测试人员和测试方法。

3.1被测对象

不同的被测对象其电气强度测试要求不同。由于家用电器中新技术的发展，比如变频技术、高压技术、负离子发生器等，其一般使用是220V的额定电源电压，但在器具内部可能高于电源电压的工作部件，则需要对这些部件单独进行试验，且试验电压对于不同结构的家用电器产品，对其不同的绝缘类型（基本绝缘、附加绝缘、加强绝缘），则需要施加的试验电压也不同。

3.2测试设备

如4000V以内的试验电压，跳闸电流Ir设置为100mA，短路电流Is设置为200mA，则高压变压器的释放能量为400VA，短路能量为800VA。而电气强度试验是一种破坏性试验，要求高压电源有一定的容量，使击穿点留下痕迹，实验室要求耐压测试仪的高压变压器容量配置至少为800VA。实际中，在试验前要对仪器进行运行检查，重点检查试验机高压端输出电压是否施加到被测器具上，短接情况下过流继电器是否动作，整定电流值设置是否符合要求。

3.3测试人员

GB4706.1-2005/IEC60335-1：2004（Ed4.1）引言中规定“在起草本部分时已假定，由取得适当资格并富有经验的人来执行本部分的各项条款”。在实际检测中，应加强测试人员的相关的安全培训，测试人员工作时应戴绝缘手套。为安全起见，本试验不要一人进行，要有二人以上人员在场。

3.4测试方法

在器具的带电部件和易触及部件之间，施加规定试验电压。型式试验承受电压时间为1min， 例行试验承受电压时间为1s。试验电压分别详见表1表2。例行试验中可以表2中所列值的1.5倍的直流电压代替交流电压对绝缘进行电气强度试验。频率小于5Hz的交流电压就认为是直流电压。测试时应注意以下几点。

进行电气强度试验前，器具的状态位置应该正确无误，器具开关应该在接通状态;试验中应注意避免电子电路元件的过应力;关于型式试验电压施加的时间和速度的问题;关于金属箔放置的问题;较低的额定电压有可能会产生较高的内部工作电压，比如微波炉、空气净化器;这时候对于工作电压高于额定电压的情况，则应该按工作电压对应的规定值进行试验，试验时，应将较低的工作电压的电路断开，否则，会对那些电路产生实际中不存在的过压。

4 电气强度测试结果判定

电气强度指标是考核家电产品绝缘材料承受电压能力的指标，也是考核家电产品的绝缘结构是否良好，是否能起到防触电保护作用的安全指标之一。在器具的带电部件和易触及部件之间，施加规定试验电压，在试验期间，未出现击穿，即电气强度试验判定为合格。电气强度测试中的击穿现象就是绝缘材料在高压作用下，改变绝缘特性而呈现出的导特性。被试样品严重击穿时，泄漏电流剧增，当达到高压侧过电流继电器整定动作电流时，继电器动作，切断高压试验电压。在实际中一般以高压侧的过电流继电器的动作与否作为判定式样击穿与否的依据，所以高压侧过电流继电器的整定电流与击穿的判定直接相关。如果整定电流设置太大，当试验样品严重闪络时也检验不出来，而整定电流太小，又可能误判为击穿，所以一般整定电流设置在100mA;在例行试验中，当在试验电路中电流超过5mA时，假定已出现击穿。但是，对带有高泄漏电流的器具，该限制可增至30mA。测试结果的判定应注意以下几点。

可能导致电气强度误判击穿的两个因素：一般情况下，家电产品的电气强度与温度、湿度、气压所用的绝缘材料质量、电气间隙、爬电距离绝缘穿通距离等有关，如果绝缘材料和结构设计符合要求的话，则可能导致电气强度误判击穿的两个因素就是环境气候和表面污染程度。环境气候对家电产品电气绝缘性能的影响，主要表现在温度、湿度、气压三个方面。对具体家电产品，由于电气间隙已定，在通常大气压下，当温度较高、湿度较大、气压的降低三者同时作用时，对产品电气强度就会有较大的影响，这就是在“黄霉天”家电产品发生击穿较多的原因，家电产品绝缘材料表面污染相当于缩短了电气间隙和爬电距离，在电气强度误判击穿中占很大比例，表面污染一般分为油污、灰尘杂质、水迹，对绝缘的危害一般油污大于灰尘杂质，灰尘杂质大于水迹。对于水迹，重复进行电气强度试验，随着时间延长和测试多次进行，水分蒸发后即可合格，对于灰尘杂质，一般重复进行电气强度试验或将整定电流增大，一些灰尘被高压拉弧烧毁，试验即可合格。对于油污，由于具有一定的沾度，仅靠多做幾次试验或放大整定电流，一般不易通过，但经过搬动或擦拭后，再测则可能试验合格。

5 结语

为了确保电气强度测试结果真实可靠，在实际中，提供如下建议：1.进行家用电器电气强度测试时，一定严格按照GB4706.1标准执行。2.一旦设备出现击穿报警，不要立即判定电气强度测试结果不通过，应该对其结果进行确认，分析其原因，查找故障点。3.测试人员一定要了解测试原理和判定方法以及影响家用电器电气强度测试结果的因数，才能减少误判风险，提高测试效率，同时确保测试安全和人身安全。

参考文献：

[1]刘成旺.泄漏电流和电气强度的试验[J].电子技术与软件工程，2017（19）：242.

[2]莫院.浅谈电子产品的电气强度试验[J].中国新技术新产品，2019（17）：61-62.

作者简介：

余安国（1964-），男，汉族，四川内江人，工程师，主要从事机电产品质量检验工作.

（内江市产品质量监督检验所  四川  内江  641100）