耐压测试原理

耐压测试

1、定义

耐压测试又称作高压测试或介电强度测试，是指对各种电器装置、绝缘材料和绝缘结构的耐受电压能力进行的测试检验。耐压测试是仿真被测物绝缘系统在远超出正常使用条件下，在一定的时间内必须能承受更高的电压，产品通过耐压测试代表在一般使用时能够安全运行，并且能够负担正常的开关瞬态，这是最普遍有效的测试，也是产品制造商能用来决定使用者对产品的最基本质量认定。

2、目的

耐压测试是一种无破坏性的测试，它用来检测经常发生的瞬态高压下产品的绝缘能力是否合格。它在一定时间内施加高压到被测试设备以确保设备的绝缘性能足够强。进行这项测试的另一个原因是它也可以检测出仪器的一些缺陷，例如制造过程中出现的爬电距离不足和电气间隙不够等问题

3、原理

耐压测试的基本原理：把一个高于正常工作的电压加在被测设备的绝缘体上，并持续一段规定的时间，如果其间的绝缘性足够好，加在上面的电压就只会产生很小的漏电流。如果一个被测设备绝缘体在规定的时间内，其漏电电流保持在规定的范围内，就可以确定这个被测设备可以在正常的运行条件下安全运行。

4、测试方法

测试的连线方法，一般情况下高电压将施加在被测绝缘体之间，例如加在电源初级回路和被测仪器的金属外壳之间。如果其间的绝缘性足够好，加在上面的电压差就只会产生很小的漏电流。另一个情况是测试电源初级和次级回路之间的绝缘性。在这种情况下，将所有的输出端都短接，并与耐压测试仪的低端线路连接，然后将被测仪器电源初级端的 L 线和 N 线短接，并与耐压测试仪的高压输出端连接。在测试时一定要记住，被测仪器并不接工作电源，处于不工作状态，但必须将其电源开关打开。

测试电压的确定应参考不同的安全标准。如果测试电压太低，绝缘材料就会因为没有施加足够的电压而导致不合格的绝缘通过测试；如果电压过高，测试时会对绝缘材料造成永久性的损害。但是，有一个通用的规则，就是采用经验公式：试验电压 = 电源电压× 2+1000V 。例如：试验产品的电源电压为 120V ，则试验电压=120V × 2+1000V=1240V 。实践上这种方法也正是大多数安全标准化采用的方法。

测试电压为频率为 50Hz 或 60Hz 的正弦交流电压，或等于规定的交流试验电压峰值的直流电压。加到被试绝缘上的试验电压应从零逐渐升高到规定的电压值，然后在该电压值上保持 60s。

具体测试电压选择参考下列标准：

GB10320-1995 激光设备和设施的电气安全 5.4.1表四

GB4943-2001 信息技术设备的电气安全 5.2.1 表5B

5、判定标准

1、GB4943-2001 信息技术设备的电气安全 5.2.1 一般要求

试验期间，绝缘不应击穿.

当由于加上试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大，即绝缘无限制电流时，则认为已发生绝缘击穿.（电晕放电或单次瞬间闪络不认为是绝缘击穿）。

2、GB10320-1995 激光设备和设施的电气安全 5.4.4

电压试验时不应出现飞弧或击穿，电晕效应及类似现象是允许的。

3、GB4793.1-1995 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第一部分：

通用要求：

用附录D规定的电压值进行电压试验，不应出现击穿或重复飞弧，电晕放电效应和类似现象忽略不计

6、交直流耐压

6.1 交直流耐压选择

如果被试绝缘上跨接有电容器，则建议采用直流试验电压，否则一般采用交流耐压测试。

6.2 交直流耐压优缺点

使用直流测试电压的其中一个好处在于在直流模式下，流过耐压测试仪报警电流测量装置的是真正的流过样品的电流。采用直流测试的另一个好处在于可以逐渐的施加电压。在电压增加时通过监视流过样品的电流，操作者可以在击穿发生前察觉到。需要注意的是当使用直流耐压测试仪时，由于电路中的电容充电，必须在测试完成后对样品进行放电。

直流耐压测试的不足在于它只能在一个方向施加测试电压，不能像交流测试那样可以在两个极性上施加电应力，而多数电子产品正是在交流电源下进行工作的。

交流耐压测试的优点在于 , 它可以检测所有的电压极性，这更接近与实际的实用情况。另外，由于交流电压不会对电容充电，因此大多数情况下，无需逐渐升压，直接输出相应的电压就可以得到稳定的电流值。并且，交流测试完成后，无需进行样品放电。

交流耐压测试的不足在于，如果测试中的线路中有大的 Y 电容，在某些情况下，交流测试将会误判。大部分安全标准允许使用者在测试前不连接 Y 电容，或者改为使用直流测试。直流耐压测试在加高电压于 Y 电容时，不会误判，因为此时电容不会允许任何电流通过。

7、耐压测试中常见问题

绝缘击穿（Breakdown）：击穿是绝缘材料在电场的作用下丧失绝缘性能。

出现的原因可能有：

•绝缘拆料的绝缘强度太弱

•绝缘材料有针孔

•零组件之间的距离不够

•绝缘体被挤压而破裂

•爬电距离不足和电气间隙不够