安规基本知识及测试原理

SAFETY TEST & EV ALUATION1.GENERAL TEST(1)INPUT TESTA.測試條件:I.Vin為額定電壓或額定電壓范圍的下限值;II.輸出頻率為銘板標示;III.設備在使用者正常使用下最大負載(normal max.load)條件下動作;B.要求:Iin小于額定電流值的110%;(2). PERMANENCE OF MARKING TESTA.測試對象:與SAFETY有關的MARKINGS,如銘板CAUTION LABELS等;B.測試步驟:I.用手將沾水的布,擦MARKING15秒鐘;II.用手將沾有酒精,汽油等機溶劑的布,繼續擦15秒鐘;C.要求:測試完后,MARKING要求仍清楚易辨,字跡清楚,其邊緣不可卷起或被輕易取下;2.FUNDAMENTAL DESIGN TEST(1)ACCESSIBILITY TESTA.測試對象:所有開孔之外殼及內部裝置B.測試步驟:I.以測試手指(TEST FINGER)在不施力情況下,測試開孔部位;II.再以測試針(TEST PIN)在不施力情況下,測試電氣外殼之開孔部位;III.最后以無彎節測試手指,施以30N之力,測試開孔部位,若能插入開孔內,則改用標準之測試手指,推入開孔測試之;C.要求:I.以測試手指測試時,不可觸碰到下述零件:i.具危險電壓的裸露零件或位于ELV電路的裸露零件;ii具危險電壓的裸零件或位于ELV電路內,有操作絕緣或基本絕緣保護的零件或線材;iii與ELV電路或危險電壓零件僅以操作絕緣或基本絕緣隔開的不接地導電零件;II.以測試針測試時,不可觸碰到具危險電壓的裸露零件.(2)ENERGY HAZARD MEASUREMENTA.測試對象:外部所有的CONNECTORS,其裸露之帶電導體部分(接地者除外),若以TEST FINGER 測試,可同時觸碰到此導體與接地部分;B.測試條件:I.Vin為額定電壓上限的106%(若為230V電壓,則為110%);II.待測2點間,接上一可變電阻並調其電阻值,得到最大V A值(V A≧2V才有效);c. 要求:V A<240V A;*** 能量危險: 一個2V以上(含2V)潛在性電壓,其所儲存能量標準超過20J以上(含20J) 或一個連續性功率標準超過240V A(含240V A)的能量.(3). CAPACITANCE DISCHARGE TESTA.測試條件:I.Vin為額定電壓;II.輸出端為WORSE之輸出負載;III.開關OFF;B.測試項目:放電時間常數I.放電時,從原始電壓降至37%所需時間或II.放電時間常數(秒)=有效電容值(μF)*有效洩放電阻值(MΩ);C.要求:放電時間常數<1秒;注: 由線路判斷,若待測兩端之有效電容值小于0.1μF,則不需做此測試.(4). HUMIDITY TESTA.測試對象:I.隔離變壓器;II.整台設備;III.具吸水性絕緣物;B.測試條件:I.溫度20~30℃(恆溫恆濕箱內溫度變化量必須在1℃范圍內);II.溫度:91~95%;III.時間:48小時;C.要求:隨后進行電氣強度測試,不能有絕緣崩潰情形發生;*** 整台設備放入箱中測試前,開關應處于“ON”狀態.(5). SELV RELIABILITY TESTA.測試對象:在SELV電路中,在單一零件FAIL或基本絕緣損壞后,有可能造成電壓異常上升的外部CONNECTORS;B.測試條件:Vin為額定電壓上限的106%(若為230V電壓,則為110%);C.測試步驟:I.SELV區域,CONNECTOR之裸露兩端點,在示波器上觀察其電壓變化情形;II.將有可能導致CONNECTOR待測兩端點電壓上升之零件SHORT或OPEN,並繪出示波器電壓波形變化(FAULT后0.1~2秒后電壓曲線);D.要求:I.電壓不可超過71Vpeak或120Vdc;II.電壓在掉至42.4Vpeak或60Vdc以前,不可停留在42.4Vpeak或60Vdc以上而超過0.2秒時間的規定.(6). VOLTAGE MEASUREMENT TESTA.測試項目:I.以TRUE RMS. VOLTMETER量測A-C ,A-D ,B-C ,B-D點之Vrms值;II.以示波器量下圖之A-C ,A-D ,B-C ,B-D間Vpeak值附注: I量測時,示波器最好放在100V,10ms的檔位;II. TRUE RMS. VOLTMETER 及示波器的電源供應需與待測物之電源供應隔離;B.要求:依取得數據,決定工作電壓,並據此定出所須之沿面及空間距離.(7). LIMITED CURRENT CIRCUIT MEASUREMENTI.非SELV電路,但使用者可觸摸到的裸露零件;II.在維修可觸及區域,有可能不小心觸及具危險電壓(42.4Vpeak或60Vdc)的裸露零件;B.測試條件:I.Vin為額定電壓上限的106%(若為230V電壓,則為110%);II.輸出為正常條件下最大負載;C.測試步驟:I. 2KΩ非感性電阻接在限電流電路的兩點間或一端接電路的待測點上,另一端接大地或使用者可觸及部分;II.示波器接于電阻之兩端,以記錄電阻上之電壓降情形;III.找出當其它零件不正常時,有可能會導致待測點處電壓上升零件,將此零件開(或短)路,記錄電阻上電壓降之情形;D.要求:I.AC電壓時,每一KHz,可允許0.7mA電流,最大不可超過70mA極限值即超過100KHz,按100KHz算;II. DC電壓時,不可超過2mAIII.若U≦450V,則此電路容值≦0.1μF;IV.若450V<U≦15000V,則該電路有效儲存量不可超過45UC;V. 若U>1500V,則該電路有效能量不可超過350mJ.(8). GROUND CONTINUITY TESTCLASS I設備內,須接保護大地的零件或電路;B.測試條件:I. 測試電流: 25A或30A(IN CANADA);II.測試電壓: 不超過12V;C.測試步驟:I.將待測兩點接上DYNAMIC GROUND TESTER,通上電流,兩點間的阻值即可測出;II.測試時間,一般為一分鐘,以待測兩點間阻值穩定為準;D.要求:阻值須在0.1Ω以內*** 待測兩點,一點為設備本身的GROUND TERMINAL, 另一點須接至下述地方:I.Y-CAP地端;II.有PE MARKING地方;** PE: PROTECTIVE EARTH;III.PCB上SAFETY GROUND TRACE最遠端;IV以EARTHLING方式形成的SELV電路接地端;V. 使用者可觸碰金屬外殼.(9). INTERNAL SPACING PUSH TESTA.測試對象:設備內部所有零件及金屬外殼;B.測試步驟:I.以手指,對設備內部之零件施以10N之力,推至最不利于計算CLEARANCE計算的位置;II.以無彎節的測試手指,對設備之金屬外殼,施以30N之力,推至最不利于CLEARANCE 計算的位置;C.要求:依各絕緣所需的CLEARANCE距離,來檢查是否經10N及30N TEST后,而導致CLEARANCE不足(量CLEARANCE時,力量仍須施于待測物上);(10). LIMIT POWER SOURCE MEASUREMENT TEST不符合防火外殼要求的設備之電源供應器;B.測試條件Vin為額定電壓的106%(若為230V電壓,則為110%);C.測試步驟:I.在正常操作狀況下,測輸出端每一組開路電壓Uoc及能持續一分鐘以上最大短路電流Isc及最大輸出V A值;II.令過載保護裝置失效再量Uoc, Isc及V A值;D.要求:I.Uoc不可大于30Vac或60Vdc;II.Isc不可大于8A(見表8,表9);III.V A限值(見表8,表9).3.TESTS ON WIRING AND CONNECTOR(1). STRAIN RELIEF TESTA.測試對象:使用不可折卸電源線的產品;B.測試步驟:I.將此類設備的電源線,靠近線扣部分,盡可能大力的由外向內推擠;II.以下表所示之拉力,將電源線往最不利方向向外拉,每一秒鐘一次,連續做25次;設備重量(Kg) 拉力(N)M≦1 301<M≦4 60M>4 100C.要求:I.電源線外皮不可造成損傷;II.電源線本身不可產生2mm以上縱向位移;III.電源線與設備內部的連結部分不可有拉緊現象;IV.相關沿面及空間距離仍符合要求(2). CORD GUARD TESTA.測試對象:使用不可拆卸電源線手提式設備或使用過程過中須移動設備;B.測試步驟:I.量出電源線的直徑D(mm),若為扁平電源線,則D為較小邊長度;II.將電源線與CORD GUARD軸心呈45度角平放,然后施以相等于10*D 公克質量的力于電源線上,接著立即量測CORD GUARD上各處彎曲率,並記錄最小彎曲率值(mm;)C. 要求:彎曲率不可小于1.5D.(3). FIELD-WIRING TESTA.測試對象:具工業配電端子設備;B.測試步驟:I.記錄下設備指定使用的電源配線型式及線徑;II.電線前端絕緣外皮剝下8mm長,並將每一條分別插入或夾入配電端子上,但其中一條線(絞線形式)的一股線則不放入配電端子上;III.在不將電線絕緣外皮扯開情況下,將此股線折彎至任何可能方向;C.要求:此裸露股線若為水火線,則不能觸碰到任何金屬外表部分,若為地線,則不可觸碰到任何帶電部分.4.TEST ON ENCLOSURE(1)STABILITY TESTA.測試步驟:I.針對任何設備,放置于水平面呈10度角傾斜面上;II.置放于地板上且超過2Kg(含)設備:以相等于設備重量20%任何方向力量(最大不可超過250N),施于設備最高點處(施力處不可高于2m,且不可朝上推);*** 測試時,任何在正常情形下使用插孔均須定位,且所有使用者可用的門及抽屜等物均須置于最不利于平衡位置處;III.置放于地板上設備: 測試前,先將所有門,抽屜等物關閉,再施以一垂直向下的800N力, 施于設備上任何低于1m高度的工作平台或明顯的立足平面上.B.要求:設備不可產生失衡現象,而造成使用者及維修人員危險.(2)HAZARDOUS MOVING PARTS TESTA.測試對象:具有危險性可動零件的設備;B.測試步驟:I.對使用者可觸及區域,以測試手指進行模擬測試;II.對維修者可觸及區域,以測試手指進行模擬測試;C.判定:I.使用者可觸及區域,測試手指不可觸碰到任何具危險性的可動零件;II.維修者可觸及區域;D.要求:任何可動零件的表面及邊緣,皆應平滑及圓整,否則即可判定為具危險性.(3). IMPACT TESTA.測試步驟:I.將具完整外殼的設備樣品置于堅硬地板上;II.以直徑為50mm,重為500±25g實心鐵球,自1300mm處垂直落下進行撞擊測試(待撞擊處平面應保持與地面平行);B.要求:I.不可造成絕緣不足,或讓測試手指插入,或造成安全距離不足,若為金屬外殼,則不可造成能量危險;III.若產生表面損傷,裂縫,凹陷及瑕疵,若不嚴重影響安全防水性,均可忽略不計;備注:I.僅須對設備上方及側邊的外殼部分做測試;II.不可對設備的玻璃平台處,進行本測試;III.同一點只可撞擊一次.(4). DROP TESTA.測試步驟:I.將完整設備樣品自1m高處,自由落下至硬木地板上,若為桌上型設備,則高度為75cm; II.對于可產生最不利結果的同一碰撞位置,須連續進行三次落下試驗;B.要求:I.同IMPACT TEST B.I項;II.同IMPACT TEST B.II項;III.測試完畢后,設備並不需要還能使用或操作備注: 所謂的硬木地板,由下列組合而成,其最上層為至少13mm厚的硬木,在其下二層為各厚約19mm至20mm左右的合板,最下層則為混凝土地板或類似的非彈性的地板.(5). MOLD STEEL RELIEF TESTA.測試對象:具熱塑材料射出成型的各種殼罩;B.測試步驟:I.將烤箱預熱至測試溫度值(做HEATING TEST 時之最高溫度+10℃)但溫度不可小于70℃;II.將完整的設備樣品或僅將以支撐住的完整殼罩樣品放入烤箱中;III.7小時后,取出樣品,待冷卻至室溫;IV.進行ACCESSIBILITY TESTC.要求:I.同IMPACT TEST B. I項;II.同IMPACT TEST B. II項;(6). SPILLIAGE TESTA.測試對象:含有液體容器的設備;B.測試步驟:I.設備內的液體容器,先注滿至制造商的規定上限量;II.,再以額外15%容量液體,以1分鐘以上時間倒入容器內;III.對于液體溢出可能影響到絕緣部位,須在液體溢出之后,立即進行電氣強度測試;C.要求:絕緣需通過電氣強度測試;*** 做完本測試的設備樣品,須放置于正常大氣壓的測試時間內24小時之后,才可繼續它項電子類測試.(7). KNOB PULL TESTA.測試對象:具提把,旋鈕,杠杆等物的設備;B.測試步驟:I.若其形狀在正常使用下,不像是要軸向拉出的,則對操控電氣的零件,施以15N的力,其它情形,則為20N軸向力,時間為1分鐘;II.若其為正常使用下,是以軸向拉出的,則對操控電氣的零件,施以30N的軸向力,其它情形則為50N軸向力,時間為1分鐘;C.要求:測試后,不可有松脫情形發生,但如有脫落情形發生,則需進行整體安全考量,若有可能因此造成任何危險,才算FAIL.(8). DIRECT PLUG-IN MOMENT TESTA.測試對象:直接插牆設備;B.測試步驟:I.將設備插頭上的地端子取掉,僅留水火端子,再將其插入固定插座內;II.離插入點8mm處,施以一力以避免插頭松脫;C.要求:維持插頭良好接觸的額外力矩,不可大于0.25Nm.5.THERMAL AND ELECTRICAL TESTS(1). HEATING TESTA.測試條件I.Vin為額定電壓的90%及106%(若為230電壓,則為90%及110%);II.輸出為正常使用情形下最大負載;B.測試步驟:I.將所有待測溫度零件接上THERMOCOUPLE,接觸點上涂散熱膏,以求溫度均勻II.須待溫度穩定后才可停止(溫度持平4小時,即算穩定)C.要求:I.溫升值不可超過下表之限值II.線圈類溫升限制,須降低10℃;III.若Tmra>25℃，則:i.若待測物規定的耐溫值為Ｔmax，則：ΔT≦Tmax-Tmraii.若待測物規定的溫升限值為ΔTmax,則：ΔT≦ΔTmax-25- Tmra.附注：I. 須測溫升之零件:LINE CHOKES, TRANSFORMER (CORE and COIL), FBT, POWER SUPPL Y CORD, RIPPLE CAPACITOR, BRIDGE DIODE, X-CAP, Y-CAP, DEFLECTION YOKE, CASE of POSITOR, HANDLES, KNOBS,熱塑成型零件,設備外表,大型散熱片，線材及線材有可能碰觸到的發熱零件．II. 測試前,應使溫度感應控制器失效．(2). LEAKAGE CURRENT TEST. A. 測試條件：Vin為額定電壓的106%(若電壓為230V,則為110%);B.測試步驟:I.若為TT或TN電源系統:單相按圖1連接;三相按圖2連接;II.若為IT電源系統:單相按圖G1連接;三相按圖G2連接;D.要求:*** 對對地漏電流超過3.5mA的產品要求:I. 漏電流<每相輸入電流的5%;II. 內部的接地保護導線之截面積需>1.0mm;III.靠近一次側電源連接端處,應設置警告標語或標簽;(3). ELECTRIC STRENGTH TESTA.測試步驟：I.整台設備:將設備一次側端子的水,火線短接,二次側短接;測試值如下：PRI----SEC:3KVac或4242VdcPRI----GND:1.5KVac或2121VdcSEC----GND:依工作電壓及絕緣等級而定II.安全隔離變壓器:將一﹑二側所有端子短接,測試值如下：PRI----SEC: 3KVacPRI----CORE: 1.5KVacSEC----CORE:1.5KVacIII.其它: 如線材,膠布,電容器,光耦合器, Relay, FBT,……等需要進行電氣強度測試者,依其工作電壓及絕緣等級及下表進行;B.要求：無絕緣崩潰;附注: I.測試電壓由零逐漸升至測試值，並停在欲測值１分鐘；II.若有電容器橫跨在待測絕緣上，則使用DC電壓做測試；III.待測絕緣旁有並聯零件且形成DC通路時，測試前應將其斷開；IV. HUMMIDITY TEST, LOCKED-ROTOR OVERLOAD TEST, IMPACT TEST, DROP TEST, ABNORMAL OPERATION TEST, TRANSFORMER OVERLOADTEST等測試后，均需進行該項測試.(4). LOCKED-ROTOR OVERLOAD TESTA.測試條件：I.Vin為額定電壓的最大值；II. 輸出為正常條件負載；III. 測試溫度為室溫；B.測試步驟：I.將馬達轉子鎖死；II.各種型號馬達測試時間如下：i.由內有的或外加的阻抗做為保護裝置的馬達為１５天；ii.自動重新啟動保護裝置的馬達為１８天；iii.人工重新啟動保護裝置的馬達為６０天；iv.不可重設保護裝置的馬達，測試時間為至保護裝置動作為止；III.第i, ii類馬達線圈溫度在前三必須定時記錄,第iii類馬達線圈溫度在前１０天必須定時記錄,第iv類馬達則全程記錄；C. 要求：馬達線圈溫度在進行轉子鎖死測試時不可超過下表規定:(5). TRANSFORMER OVERLOAD TESTA.測試對象：具電源變壓器的各類設備；B.測試步驟：I.鐵質共振變壓器以外的各類變壓器：i.Vin為額定電壓的最大值;ii.將二次側每一線圈繞組依序短路,余下的接上最大負載,量測線圈溫度;iii.短路之二次側繞組,不可能發生任何危險者,不須進行此項測試;II.鐵質共振變壓器:i.將二次側的每一線圈繞組負載到能產生最大熱效應情況,並將一次側電壓,輸入頻率,其它二次側繞組負載在零與規定最大負載之間,此三種參數間,綜合考量出能產生最不利狀況而做測試;ii.若二次側過載,不可能發生任何危險者,則不須進行本測試;C.要求:I. 變壓器線圈溫度不可超過下表規定值;II.測試時,若二次側線圈溫度超過規定值,若變成斷路或因而需更換變器,只要不產生危險,亦算PASS.(6). POWER SUPPL Y OUTPUT OVERLOAD TESTA.測試對象:電源供應器的輸出端有接頭或端子的各類設備;B.測試步驟:I.Vin為額定電壓的最大值;II.電源供應器接上負載,變壓器的CORE及COIL接上溫升線;III.先加90%額定負載,溫度穩定后,以5~10%比例逐漸加載,直至系統shut-down.C.要求:測試中,不可有下述情形發生:I.產生傳導至設備外的火焰;II.釋出熔化金屬;III.外殼變形而影響安全性;IV.變壓器溫度超出規定值.(7). ABNORMAL TESTA.操作絕緣測試:I.測試條件:Vin取會產生最利結果之電壓;II.測試時間:若發生下述任一情形,才可終止測試:i.保險絲斷路;ii.最終結果非常明確;iii.已達7小時;iv. Iin或溫度已達平衡狀態;v. 火焰或熔化金屬噴出殼外;III. 要求:i.產生傳導至設備外的火焰;ii.釋出熔化金屬;iii.外殼變形而影響安全性;附注：測試完后,待溫度降至室溫,對設備內加強絕緣處,或是雙重絕緣內的基本絕緣或補充絕緣處做電氣強度測試.B.SEC線路機電零件(馬達除外)測試:I.測試條件:Vin為額定電壓的最大值;II. 測試項目:i.將可能動的零件放在最不利的位置,並開機測試之;ii.將僅供間斷或瞬間使用零件持續動作,以模擬不正常狀況;III.測試時間:i.若在設備或零件故障,而使用者無法察覺狀況下,則測試應待穩定狀況達到為止或是線路遭其它連鎖產生的故障影響而中斷為止,取時間最短者;ii.一般狀況,測試時間為5分鐘或是線路遭其它連鎖產生的故障影響而中斷為止,取最短者;III.要求:i.同a.III.i;ii.同a.III.ii;iii.同a.III.iii;*** 測試完畢后,待設備溫度降至室溫, 對設備內加強絕緣處,或是雙重絕緣內的基本絕緣或補充絕緣處做電氣強度測試.C.整個設備的測試:I.測試條件:Vin為額定電壓的最大值;II.測試方法:i.裝載失誤;ii.造成驅動馬達卡信或過負載卡紙情形;iii.FAN失靈;iv.不按制造商指示,胡亂操作旋鈕,按鍵情形;v. 測試完畢后,待設備溫度降至室溫, 對設備內加強絕緣處,或是雙重絕緣內的基本絕緣或補充絕緣處做電氣強度測試.vi.測試時間如a.II;III.要求:i. 同a.III.i;ii.同a.III.ii;iii.同a.III.iii;iv.在測試值中,各絕緣物(熱塑膠除外)的溫升,不可超過:CLASS A ≦125℃CLASS E ≦140℃CLASS B ≦150℃CLASS F ≦165℃CLASS H ≦185℃附注: 發生下列情形之一,必須進行電氣強度測試,一般無必要進行:I.沿面距離或空間距離縮小到規定值以下;或II.絕緣處有明顯的損壞情形;或III.絕緣無法以任何方式檢視是否仍然完好.(8). BALL PRESSURE TESTA. 測試對象:承愛危險電壓的熱塑成型零件;B. 測試步驟:I.預熱烤箱至待測溫度,並將球壓設備及測試平台放入烤箱預熱;II.將塑膠測試試片,放入球壓設備球壓下,溫試溫度為溫升測試該塑膠零件所測之值加上40±2℃,若為一次側零件,則測試溫度為125℃;III.測試時間為1小時;IV.1小時后,取出試片即浸入冷水中,使其溫度在10秒內降至室溫;V. 量試片上球壓凹痕之最大直徑;C. 要求:球壓凹痕直徑d≦2mm.6.OTHER TESTS(1). X-RADIATION MEASUREMENT TESTA. 測試對象:產生離子化輻射之設備;B. 測試條件:Vin為額定電壓的106%(若為230V電壓,則為110%);C. 測試步驟:I.將所有使用者及維修者可調整控制器,調至能產生最大輻射值處;II.將X射線偵檢儀放於距待測物5cm處,量測背景及待測物輻射值;D. 要求:待測物之X射線輻射值為0.5mR/h(或36PA/kg)以上;附注: X射線偵測儀的有效偵測面積至少達10cm 以上,才可用于本測試.7.安規測試儀器與設備SCOPE, DVM, LOAD, AC SOURCE, DC SOURCE, POWER METER, CURRENT PROBE, CURRENT PROBE AMPLIFIER, CLOSE CHAMBER, THERMAL RECORDER, HI-POT, BALL PRESSURE APPARATUS, LEAKAGE CURRENT TESTER,TEST PIN, TEST FINGER等.。