ModernElectricalSafetyTester

PresentedbyJeffChuang1

電流對(duì)人體造成致命意外電流對(duì)人體造成致命意外的主因是心室纖維顫動(dòng),對(duì)流過(guò)人體的電流路徑而言,人體所遭受的危險(xiǎn)主要取決於電流的大小和時(shí)間長(zhǎng)短.事實(shí)上電擊防護(hù)考慮的是接觸電壓(亦即流過(guò)身體的電流和人體阻抗乘積)的可容許極限,它是時(shí)間的函數(shù).電流和電壓的關(guān)係在人體上並不是線性,因人體阻抗隨者接觸電壓大小而改變.直流造成電擊持續(xù)時(shí)間比心跳一週期長(zhǎng),心室纖維顫動(dòng)的臨界點(diǎn)遠(yuǎn)比在交流時(shí)高出很多,因此發(fā)生致命危險(xiǎn)機(jī)率較交流電低.電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

2人體阻抗統(tǒng)計(jì)值電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)3人體皮膚改變對(duì)電流和時(shí)間的關(guān)係

電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)區(qū)域3=皮膚碳化區(qū)域2=電流疤痕區(qū)域1=皮膚變紅區(qū)域0=無(wú)改變4電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

人體對(duì)交流電波的效應(yīng)220V50/60Hz人體阻抗值(Zt)約1千歐姆至1.5千歐姆知覺(jué)反應(yīng)臨界值約0.5mA釋放臨界值約10mA心室纖維顫動(dòng)的臨界值約500mA/0.1秒,當(dāng)電流大小在數(shù)安培纖維顫動(dòng)多半會(huì)發(fā)生.病理效應(yīng)(身體內(nèi)部傳遞障礙,深度灼傷)在數(shù)安培電流持續(xù)超過(guò)數(shù)秒時(shí)甚至可能發(fā)生死亡.5電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

最終產(chǎn)品的使用者對(duì)交流電波的效應(yīng)最終產(chǎn)品的使用環(huán)境浴室裡的洗衣機(jī)最終產(chǎn)品的工作電壓

電動(dòng)牙刷(dc3V)

醫(yī)院內(nèi)的醫(yī)療儀器(dc12V)接地條件兩插電源插座,三插電源插座,獨(dú)立的接地線6電流對(duì)人體和家畜的效應(yīng)

(ReferenceIECSTANDARD479-1ThirdEdition1994-09)

安規(guī)量測(cè)設(shè)備使用者對(duì)交流電波的效應(yīng)

標(biāo)準(zhǔn)的工作環(huán)境,適當(dāng)?shù)陌踩雷o(hù)手握高壓槍,接地失效中斷保護(hù)(電擊造成操作人員死亡)使用INLET測(cè)試,先執(zhí)行接地阻抗測(cè)試

Interlock確保操作人員雙手離開(kāi)戴測(cè)物足夠的量測(cè)功率(大的輸出電流對(duì)安規(guī)量測(cè)設(shè)備操作者有較大的危險(xiǎn))15mA量測(cè)零件,變壓器100mA量測(cè)馬達(dá),大型電源濾波器≧200mA短路電流(VDE0551,EN60065:1998)7執(zhí)行EST測(cè)試

為何需要執(zhí)行EST測(cè)試執(zhí)行安規(guī)測(cè)試是為了符合受託者的標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行安規(guī)測(cè)試是對(duì)自我的品質(zhì)要求改善產(chǎn)品品質(zhì)及可靠度縮小潛在可能發(fā)生的爭(zhēng)議或問(wèn)題明定測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，如電子零件8執(zhí)行EST測(cè)試

執(zhí)行EST測(cè)試的時(shí)間及地點(diǎn)進(jìn)料測(cè)試產(chǎn)品製造過(guò)程測(cè)試產(chǎn)品最終測(cè)試品質(zhì)保證及品質(zhì)管制時(shí)作測(cè)試產(chǎn)品絕緣性的分析9執(zhí)行EST測(cè)試

其他醫(yī)療院所設(shè)備工廠儀器、設(shè)備、工具戶外使用的電器設(shè)備、電動(dòng)工具學(xué)校、公共場(chǎng)所電器設(shè)備健康器材10ElectricalSafetyTestHi-pot耐壓壓測(cè)測(cè)試試Hi-Pot(StressTestoftheInsulation)一般般而而言言都都可可稱稱為為““DielectricWithstand””,““HighPotential””,或或““Hi-Pot””Test,是是對(duì)對(duì)待待測(cè)測(cè)物物作作高高壓壓時(shí)時(shí)的的絕絕緣緣測(cè)測(cè)試試；；一一般般而而言言，，測(cè)測(cè)試試待待測(cè)測(cè)物物的的電電壓壓都都高高過(guò)過(guò)於於正正常常操操作作電電壓壓,大大約約是是1000VAC加加上上兩兩倍倍正正常常操操作作電電壓壓。。11ElectricalSafetyTestHi-pot基本本絕絕緣緣Basicinsulation(1stlayer)雙重重絕絕緣緣Supplementaryinsulation(2ndlayer)12ElectricalSafetyTestHi-pot加強(qiáng)強(qiáng)絕絕緣緣Reinforcedinsulation13ElectricalSafetyTestHi-potReinforcedinsulation3750VMin2mmEN60335Suppl.insulation2750VMin1mmEN60335Basicinsulation1250V14ElectricalSafetyTestHi-potHipot線線路路圖圖2wire,3wireApplianceHVLeadGroundLeadInsulatingTable1250VACHVLeadGroundLead1250VACApplianceInsulatingTable15ElectricalSafetyTestInsulation絕緣緣(Insulation)絕緣緣Insulation(任任意意兩兩端端絕絕緣緣材材料料隔隔開(kāi)開(kāi)的的電電阻阻值值)，，絕絕緣緣測(cè)測(cè)試試則則是是量量測(cè)測(cè)有有效效的的絕絕緣緣材材料料，，阻阻隔隔電電子子流流的的產(chǎn)產(chǎn)生生，，以保保證證絕絕緣緣材材料料的的品品質(zhì)質(zhì)。。一般般而而言言，，產(chǎn)產(chǎn)品品量量測(cè)測(cè)絕絕緣緣，，並並非非僅僅在在生生產(chǎn)產(chǎn)時(shí)時(shí)，，同同時(shí)時(shí)在在產(chǎn)產(chǎn)品品使使用用過(guò)過(guò)一一段段時(shí)時(shí)間間後後，，亦亦須須測(cè)測(cè)試試。。週期期性性的的測(cè)測(cè)試試，，可可偵偵測(cè)測(cè)出出即即將將發(fā)發(fā)生生的的絕絕緣緣不不良良，，防止止使使用用者者發(fā)發(fā)生生危危險(xiǎn)險(xiǎn)或或減減少少財(cái)財(cái)產(chǎn)產(chǎn)損損失失。。絕緣緣電電壓壓一一般般使使用用500Vdc16ElectricalSafetyTestGroundingGroundContinuityGroundContinuityReturnGroundContinuityDriverconnectmetalcase0.1AmpApplianceInsulatingTable17ElectricalSafetyTestGroundingGroundBondTestCurrent=2x(ratedcurrent)or25AwhicheverishigherGroundBondReturnGroundBondDriverconnectmetalcase25AmpApplianceInsulatingTable18ElectricalSafetyTestLeakageCurrentLeakageCurrent(TheSteady-statecurrentthatflowthroughtheinsulationiscalledtheLeakageCurrent)120VVoltMeterDUTHumanbodyRCnetworkTable19ElectricalSafetyTestLeakageCurrentIEC60065IEC60950ClassIIequipmentaccessibleparts34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ0.25mA,LCCrequirementsClassIhand-held34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ0.75mA,LCCrequirementsClassIplugabletypeAandmoveable34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ3.5mA,LCCrequirementsClassIplugabletypeB34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith50kΩ3.5mAor5%ofinputcurrentifpermanently,LCCrequirementsAntennaandearthterminals34Vpeakor100Vdc0.7mApeakor2mAdcwith2kΩSubjectedtoIEC6006520ElectricalSafetyTestLeakageCurrent模擬擬漏漏電電流流(SimulationLeakageCurrent)Hipot(115V60Hz/50Hz)2wire1000pFat60Hz,容容抗抗Xc=260kΩ42uA漏漏電電流流(115V)ApplianceHVLeadGroundLeadInsulatingTable115VAC21ElectricalSafetyTestLeakageCurrent隔離離變變壓壓器器(IsolatingTransformer)IsolatingtransformerLN2MeasuringinstrumentEquipmentprotectiveearthterminalEquipmentundertestSelectorswitch122ElectricalSafetyTestLeakageCurrent漏電電流流表表(LeakageCurrentmeter)直接接使使用用市市電電頻頻率率50Hz或60Hz，，所所以以可可直直接接使使用用電電阻阻進(jìn)進(jìn)行行EarthLeakageCurrent量量測(cè)測(cè)V23ElectricalSafetyTestLeakageCurrent漏電流表表(LeakageCurrentmeter)電源實(shí)際際工作頻頻率達(dá)數(shù)數(shù)十千Hz以上上，安規(guī)規(guī)均要求求使用模模擬人體體阻抗進(jìn)進(jìn)行EarthLeakageCurrent量量測(cè)V1500Ω500ΩΩ0.2uF10kΩΩ0.022uFVoltmeterMeasuringcircuitsford.candfora.cwithsinusoidalfrequenciesupto1MHz24SmartSafetyTestACHipot執(zhí)行ACHipot測(cè)測(cè)試的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)不需較長(zhǎng)長(zhǎng)的緩升升時(shí)間測(cè)測(cè)試(某些較較敏感的的設(shè)備除除外)易於判斷斷待測(cè)物物連接是是否確實(shí)實(shí)可檢查有有極性問(wèn)問(wèn)題的產(chǎn)產(chǎn)品無(wú)放電問(wèn)問(wèn)題(不不包含瞬瞬間離開(kāi)開(kāi))25SmartSafetyTestACHipotRealCurrent/TotalCurrent/ImaginaryCurrent執(zhí)行ACHipot測(cè)試試缺點(diǎn)TotalCurrent2mA“REAL”orResistiveComponentofCurrent2uA“REACTIVE”orCapacitiveComponentofTotalCurrent2mA26SmartSafetyTestDCHipot優(yōu)點(diǎn)無(wú)旁路電電容造成成的電流流,可確確實(shí)顯示示真實(shí)的的漏電電電流值,以確實(shí)實(shí)達(dá)到Hi-pot量量測(cè)的的目地.缺點(diǎn)-瞬瞬間離開(kāi)開(kāi)微小漏電電流時(shí)安安規(guī)測(cè)試試器不易易判斷高高壓是否否連接至至待測(cè)物物增加緩升升時(shí)間,以防止止瞬間充充電電流流造成誤誤判測(cè)試結(jié)束束後待測(cè)測(cè)物可能能殘存電電荷27SmartSafetyTestDCHipotRampingAppliedVoltageCurrentCheckonHighLimitSteady-state28SmartSafetyTestDCHipot快速放電電一般放電電29SmartSafetyTestDCHipot高頻操作作/小小電容值值最小電容容值解析析度執(zhí)行在1000V可得得到10GOHM,且且解析析度為0.1uADC30SmartSafetyTestGroundingConstantCurrentTestwithaKelvinConnection最大電壓壓(12Vor6V)TESTERDUTHighCurrentSourceDRIVERSENSEKELVINSENSESENSEDRIVERKELVINCONNECTIONINTERNALCIRCUITSGROUNDRESISTANCECHASSISGROUND31SmartSafetyTestArcingARC為為電壓壓或電流流快速變變化時(shí)所所發(fā)生的的電子特特性，它它同時(shí)有有可能發(fā)發(fā)出短促促的聲音音或zapping的的聲響尖端放電電離子化電暈(corona)功率損失失短時(shí)間高高壓,正正常工工作在低低電壓32SmartSafetyTestArcingPulseWidthArcs低於於10us時(shí)時(shí)，即無(wú)無(wú)須考慮慮其影響響的程度度，可當(dāng)當(dāng)成無(wú)害害尖端放放電PulseCount不連續(xù)發(fā)發(fā)生的Arcs,即無(wú)無(wú)須考慮慮其影響響的程度度，可當(dāng)當(dāng)成無(wú)害害尖端放放電ARCingLevel非常小的的Arcs電電流值即即無(wú)須考考慮其影影響的程程度，可可當(dāng)成無(wú)無(wú)害尖端端放電Corona材料的離離子化,會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生電暈暈電流,電暈暈電流的的大小是是與電壓壓等比例例縮放33SmartSafetyTestArcing其他因螺絲鬆鬆散造成成,經(jīng)經(jīng)常發(fā)生生於Y電電容對(duì)地地的螺絲絲有些隔離離材料絕絕緣度不不足部分零件件初級(jí)(Primary)/次級(jí)級(jí)(Secondary)過(guò)過(guò)度接近近絕緣材料料未經(jīng)確確實(shí)乾燥燥,即即執(zhí)行高高壓測(cè)試試34SmartSafetyTestGroundFaultInterrupt(GFI)GFI電電流值值(GFILevel)0.5mA或或5mA是是足夠GFI的的電流流值，硬硬體切斷斷電路能能將高壓壓輸出於於最短時(shí)時(shí)間內(nèi)將將其切斷斷，防止止電擊延遲時(shí)間間(DelayTime)無(wú)延遲時(shí)時(shí)間是GFI所所必須考考慮的項(xiàng)項(xiàng)目，因因此DCHipot不能能保證此此為有效效功能1kV1.000mAHipot35SmartSafetyTestFloatinghighVoltageHI-pot在最佳的的高壓電電路設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，有有些國(guó)家家須具備備Floating高高電壓輸輸出，來(lái)來(lái)預(yù)防電電流流過(guò)過(guò)操作者者無(wú)電流迴迴路(NonCurrentLoop)操作者的的安全(ForOperatorSafety)HipotDUTHipotDUT36SmartSafetyTestRegulationLineRegulation因高壓輸輸出電路路皆設(shè)計(jì)計(jì)有變壓壓器裝置置，當(dāng)輸輸入電壓壓改變時(shí)時(shí)，輸出出電壓，，亦會(huì)隨隨著輸入入電壓而而變化，，現(xiàn)在的的電路設(shè)設(shè)計(jì)，經(jīng)經(jīng)常使用用類似電電源供應(yīng)應(yīng)器原理理，避免免上述狀狀況的發(fā)發(fā)生。120%100%80%60%40%(LineVoltage)REGULATEDOUTPUTUNREGULATEDOUTPUT37SmartSafetyTestRegulationLoadRegulation因高壓輸輸出電路路皆設(shè)計(jì)計(jì)有變壓壓器裝置置，當(dāng)輸輸出負(fù)載載改變時(shí)時(shí)，輸出出電壓，，亦會(huì)隨隨著負(fù)載載而變化化，現(xiàn)在在的電路路設(shè)計(jì)，，經(jīng)常使使用類似似電源供供應(yīng)器原原理，避避免上述述狀況的的發(fā)生。。120%100%80%60%40%(kohm)REGULATEDOUTPUTUNREGULATEDOUTPUT38SmartSafetyTestRatingACHI-pot15mA,40mA,100mA或或其他輸輸出功率率由待測(cè)測(cè)物決定定,例例如大型型Y電容容、大型型電EMIFilter及及大馬馬力馬達(dá)達(dá)大額定功功率較容容易對(duì)操操作人員員造成危危險(xiǎn)DCHI-pot5mA,10mA,20mA真實(shí)漏電電流於一一般狀態(tài)態(tài)下低於於100uA,故不不須太大大的額定定功率39SmartSafetyTestLayerShort層間耐壓壓為同一一繞組的的耐電壓壓,與線線圈與線線圈間的的耐壓壓完全不不同單一線圈圈多組線圈圈40SmartSafetyTestLayerShort-SurgeTestTestVoltage-如何何設(shè)定判判定條件件R:並並聯(lián)消消耗電阻阻,越越小,消消耗電電力越大大。41SmartSafetyTestLayerShort測(cè)試頻率率(TestFrequency)/測(cè)試試電壓(TestVoltage)測(cè)試能量量(TestEnergy)無(wú)論放放電或或功率率損失失一般般需要要最小小輸出出能量量0.12joulemax.層間不不良的的發(fā)生生層間不不良的的防止止多組線線圈一一般只只量測(cè)測(cè)最高高圈數(shù)數(shù)繞組組42SmartSafetyTestTestTime電子安安規(guī)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一一般都都會(huì)要要求最最小測(cè)測(cè)試時(shí)時(shí)間，，但有有些生生產(chǎn)線線會(huì)因因生產(chǎn)產(chǎn)線流流程而而必須須縮短短測(cè)試試時(shí)間間，需需負(fù)擔(dān)擔(dān)無(wú)法法測(cè)試試出不不良品品之風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)線線可接接受的的測(cè)試試時(shí)間間生產(chǎn)線線上通通常會(huì)會(huì)執(zhí)行行較長(zhǎng)長(zhǎng)的耐耐壓測(cè)測(cè)試時(shí)時(shí)間，，找出出臨界界不良良決定測(cè)測(cè)試時(shí)時(shí)間的的依據(jù)據(jù)依據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)規(guī)格來(lái)來(lái)決定定耐壓壓測(cè)試試的時(shí)時(shí)間量測(cè)各各種不不同材材質(zhì)的的塑膠膠材質(zhì)質(zhì)之絕絕緣特特性，，會(huì)依依據(jù)測(cè)測(cè)試時(shí)時(shí)間的的不同同而量量測(cè)出出不同同的絕絕緣電電阻值值，因因充電電電流流逐漸漸變小小所造造成的的現(xiàn)象象，部部分高高速絕絕緣測(cè)測(cè)試設(shè)設(shè)備是是利用用固定定時(shí)間間作為為判斷斷標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)43SmartSafetyTestMaximumHI-potVoltage臨界電電壓CriticalVoltage研發(fā)設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)的臨臨界值值是重重要的的紀(jì)錄工工作樣樣品的的臨界界電壓壓零件極極限ComponentsLimit選擇適適當(dāng)?shù)牡牧慵紤]ARCs特特性性最終測(cè)測(cè)試條條件FinalTestConditions零件的的臨界界電壓壓生產(chǎn)用用測(cè)試試電壓壓及電電流44OperationCaution監(jiān)視器器,電電視視,LCD顯示示器執(zhí)行DCHipot執(zhí)行模模擬漏漏電流流每日檢檢查測(cè)測(cè)試器器的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)殘留電電壓可可能造造成下下一測(cè)測(cè)試站站之測(cè)測(cè)試治治具損損害45OperationCaution交換式式電源源供應(yīng)應(yīng)器S.M.P.S.無(wú)FloatingGround(標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn))測(cè)測(cè)試試項(xiàng)目目為GroundBondP(L+N)-Case同時(shí)具具有Grounded輸輸出出及FloatingGround輸輸出,有有時(shí)需需要掃掃描器器.測(cè)測(cè)試項(xiàng)項(xiàng)目為為GroundBondP-Case+S(grounded)P-S(Floatingground)S(floating)-C46OperationCaution交換式式電源源供應(yīng)應(yīng)器S.M.P.S.無(wú)GroundLead測(cè)測(cè)試試項(xiàng)目目為P-Case+S(ground)塑膠封封閉型型且兩兩線式式輸入入測(cè)試試項(xiàng)目目為P-S(ground)塑膠封封閉型型且三三線式式輸入入(部部分設(shè)設(shè)計(jì)會(huì)會(huì)將次次級(jí)接接地與與初級(jí)級(jí)接地地間使使用一一串有有chock的的連連接線線，接接地阻阻抗的的測(cè)試試值將將不同同於一一般標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值)測(cè)測(cè)試試項(xiàng)目目為GroundBondP-Case+S(ground)47OperationCaution變壓器器兩組線線圈(ARCinglevel3mA)須須使用用自動(dòng)動(dòng)高壓壓掃描描器.測(cè)測(cè)試項(xiàng)項(xiàng)目為為P(coil1)-S(coil2)P(coil1)-Core多組線線圈(ARCinglevel3mA)須使使用自自動(dòng)高高壓掃掃描器器.測(cè)測(cè)試試項(xiàng)目目為P(coil1)-S1(coil2)+S2(coil3)…S1(coil2)-S2(coil3)P(coil1)-Core48OperationCaution變壓器器-何何時(shí)須須執(zhí)行行層間間測(cè)試試初級(jí)線線圈一一般須須執(zhí)行行層間間測(cè)試試曾發(fā)生生不良良狀況況不良比比例過(guò)過(guò)高時(shí)時(shí)溫度上上升改變線線圈溫溫度等等級(jí)49OperationCaution電容器器X,Y電電容容須具具有