衡量绝缘性能的电气强度测试

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1、河南省瑞光印务股份有限公司提供衡量绝缘性能的电气强度测试电气强度测试（ElectricStrengthTest）是产品安全测试领域中常见的电气测试项目之一，几乎所有涉及到电气绝缘强度的评估都一定会包含所谓的“打耐压”测试，也因此电气强度测试也被称作耐压测试，其常见的英文用语包括：DielectricVoltageWithstandTest、HighPotentialTest、HipotTest等。本文将针对用以衡量电气绝缘性能的电气强度测试进行全面介绍，从其基本原理的说明，进一步引出安全标准要求的意涵，协助大家了解并厘清对电气强度测

2、试的认知。基本原理阐述绝缘体并非完全没有可移动的电子，只是比例上数目很少，也因此当外加电场强度增强时，就有可能把物质由绝缘体变成导体，形成所谓的绝缘崩溃（InsulationBreakdown）。若绝缘是以气体或液体形式存在，其绝缘性能是可以在绝缘崩溃发生后再恢复的，条件是外加电场降低至该绝缘的崩溃场强（BreakdownFieldStrength，即造成崩溃所需之电场强度）以下，也因此气体或液体绝缘常被称为可恢复的绝缘（RenewableInsulation）。但若绝缘是以固体形式存在，通常发生绝缘崩溃后就无法再继续提供原有的绝缘

3、功能。绝缘性能的评估电气强度测试即是用于确认该绝缘在特定电场作用下是否仍能保持所需之绝缘性能的重要指针，也是决定电力设备及其元件最终使用寿命的关键因素。绝缘的崩溃电压通常受材料的组成、厚度、环境条件及电极形状、布置等因素影响。材料抵抗电场作用的能力通常以介电强度（DielectricStrength）来表示。均强电场下，介电强度定义为样品崩溃电压与其厚度之比，单位常为MV/m，比方说，石英（Quartz）可达8MV/m，而空气一般则分布于0.4MV/m（针状电极）至3.1MV/m（平版电极）的区间。此外，当电介质中含有水分、气泡及细

4、微杂质时，亦可使得崩溃场强降低。电气强度测试的意义基本上，电气强度测试的测试电压通常大于设备工作电压，或者换言之，当设备可能暴露于特定过电压等级（OvervoltageCategory）并大于设备存在的工作电压时，对绝缘的允收标准就必须拉高到过电压等级。反之，当设备的工作电压高于过电压等级时，测试电压就不能小于该工作电压。所以电气强度测试的第一要务就是提供一个预期待测绝缘可能暴露的电场强度。河南省瑞光印务股份有限公司提供河南省瑞光印务股份有限公司提供电气强度测试是要验证该电气绝缘是否能够符合标准所规范的最小要求，进而确保电气隔离（例

5、如：隔离变压器）不至崩溃，而让使用者可触及的区域暴露于危险电压下。电气强度测试也常常运用于机械性测试或故障模拟测试之后，以确认绝缘能力是否依然存在。生产在线的电气强度测试可以检验因组装而产生的机械性绝缘受损，也可发现设备是否有外物进入等。此外，电气强度测试可用于对设备本体所提供的绝缘阻抗做一次全面的体检，也适用于检验某材料的崩溃场强是否大于实际应用可能承受之电场强度。国际安规标准UL/IEC60950-1相关条文精读绝缘崩溃的定义UL/IEC60950-1章节5.2.2对于绝缘崩溃的叙述如下：“Insulationbreakdown

6、isconsideredtohaveoccurredwhenthecurrentthatflowsasaresultoftheapplicationofthetestvoltagerapidlyincreasesinanuncontrolledmanner,thatistheinsulationdoesnotrestricttheflowofthecurrent.Coronadischargeorasinglemomentaryflashoverisnotregardedasinsulationbreakdown.”绝缘崩溃的认定是

7、：待测绝缘所流经的电流已经可以随测试电压的上升而产生对应的电流（失控地陡升），也就是说，待测绝缘已经无法有效地于测试电场强度下限制电流的增长。电晕放电（CoronaDischarge）与单一瞬间的闪络（Flashover）并不会被认定为绝缘崩溃。该定义基本上是符合现今科技的认知。绝缘并联于提供直流路径（d.c.Path）的元件章节5.2.2里的NOTE3是另一个值得注意地方：“NOTE3Componentsprovidingad.c.pathinparallelwiththeinsulationtobetested,suchasdi

8、schargeresistorsforfiltercapacitorsandvoltagelimitingdevices,shouldbedisconnected.”河南省瑞光印务股份有限公司提供河南省瑞光印务股份有限公司提供电气强度