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干货|灯具的耐压测试方法

kaikai 2024-4-17 20:53:41
耐压测试
耐压测试也称为高压测试,是将设定的高电压施加在绝缘体(绝缘系统、绝缘结构)两端并维持一定时间,通过检测绝缘体中流过的电流大小来评估绝缘性能好坏的一种检测方法。

耐压测试的目的
由于电网切换操作、设备故障等原因会导致电力系统的内部过电压,此时用电设备的绝缘体不仅要承受额定电压而且还要够承受一定的过电压。另外,在电子产品的生命周期内,由于材料老化等因素也可能出现绝缘退化的情形。

耐压测试可以用来验证产品的绝缘性能以及设计余量,是确保产品品质的重要手段。另一方面,通过耐压测试,可以发现制造过程中出现的爬电距离不足或电气间隙不够等缺陷,及时剔除不良品,保障消费者的人身和财产安全。


灯具的耐压测试是确保产品安全可靠性的重要环节。合格的耐压测试结果能够保证灯具在正常使用环境下不发生电气故障,降低用户的安全风险,提高产品的可信度和市场竞争力。

测量系统
耐压能力依靠绝缘等级实现,耐压测试仪就是一种用来检验绝缘完整性的测试仪器。


常用的耐压测试仪内部由交/直流高压电源、定时控制器、电流检测电路、指示电路和报警电路等部分组成。

当仪器输出的高电压施加到绝缘体时,输出回路中检测到的漏电流将与预设的判定值进行比较,若检出的漏电流小于预设值,则通过测试;当检出的漏电流大于预设值时,输出电压将被瞬间切断并发出声光报警,从而判定耐压测试失败。

交流或直流电压的选择
在大部分安规标准中,都允许选择使用交流(AC)或直流(DC)电压进行耐压测试,制造商可以根据实际情况自行决定。

但是,在灯具产品中,耐压测试实际是针对包含了不同介质串联组合后的一个绝缘系统。使用AC测试时,测试电压可以按介电常数分配到不同材料的两端,更符合产品的实际使用状况,更容易被各方认可。需要注意的是,有些第三方验货公司完全不接受DC测试的结果。


当采用AC测试时,如果被测样品呈电容性、存在杂散电容或对地接有电容器,测试过程中会存在一个持续的充电电流,测量仪器显示的是充电电流和漏电流的叠加值,无法读取真实的漏电流值,这容易造成误判。同样的样品采用DC测量时,在启动测试后,充电电流会逐渐减小,一旦电容充满,仪器的显示值就是流过样品的实际漏电流,因此不会造成误判。

由于AC测试不存在电容储能效应,测试完成后无需对样品进行放电处理。而DC测试会对电路中的电容充电,在测试完成后必须对样品进行放电,以避免操作人员被电击的风险。

采用AC测量时,多数测试仪输出电压的频率都同步于市电,即50Hz或60Hz,这是大部分安规标准所允许的,二者的差异不会对测量结果产生明显影响。

金鉴实验室在灯具可靠性测试方面有丰富的经验及雄厚的实力,为国内众多灯具厂提供LED可靠性试验及其试验后的失效分析和技术咨询,为客户提供灯具耐压测试检测服务。

对测试区的建议
01
与常规工作行动区域分开
测试区应选择一个不打扰员工常规工作行动的地方,测试区用清晰的图案标识,上面写:危险-高压测试区,非请勿进。

测试只能使用用不导电的工作桌或专用工作台。把测试者与被测产品之间的任何金属物体移开。

如果测试小产品,中间要用非导电材料,如透明的有机玻璃,来组成防护罩等或者把测试区围起来。要安装联动开关,如果该开关不在合适的位置时便不能工作。在测试区用绝缘的安全垫垫在地面上,使操作者与地面隔离。
02
装置开关
建立测试区,除了警示灯之外,还应装置一个可以关掉所有电源的开关。开关的位置要在测试区的边上且要贴清晰的标签。当员工在遇到紧急情况时,援助人员在进入测试区之前必须切断电源。
03
耐压测试仪必须良好接地
电源线连到测试台一定要分布合理,在合适的位置要有较低的对地电阻。有些仪器用监测电路来检查电源线和地线的连接。
04
保持测试区的安静与整洁
测试员应明确:哪些产品正在测试、哪些产品是已经测试完的、哪些产品是待测试的。
正在测试的产品周围的工作台上要留出足够大的空间。仪器要放在比较方便的位置,测试员不用越过正在测试的仪器开机或调试仪器。

对测试员的建议
01
注意测试环境的安全性
耐压测试是一项高风险的作业,操作员必须经过系统的专业培训,确保他们深入理解电压、电阻和电流的基本原理,熟知知道仪器能够提供的各种电压以及电流流经任何有效的地线,只有在确保操作员完全具备所需技能和知识,并获得了相应的作业资格后,方可允许其上岗执行耐压测试任务。
为了保障工作场所的安全,测试工位应设置醒目的警告标语,以提醒并防止未经授权的人员进入潜在的危险区域。
02
注重测试操作安全规范
操作员禁止穿着有金属装饰的衣服及佩带金属的手饰和手表等,在操作本产品时必须佩带绝缘手套。
测试开始后,测试员禁止随意触摸或移动测试仪、被测物和高压连接线。仪器出现故障后应交专业人员维修,并在重新校准后,确保其性能恢复正常方可再次投入使用。

对测试程序的建议
01
确认在连接之前高压是切断的
首先连接仪器回路端,然后用夹子联机到裸露的金属部分进行测试。如果你用夹子连向高压一端,手要抓住夹子的绝缘手柄,不要直接碰到夹子。

如果使用的仪器的面板上安放很多插座,应首先连接回路端夹子,然后才连产品的信号端到测试仪上。应该绝对清楚产品的哪端是信号端。当使用测试夹时,须确定其完全关掉电源而且所有保护装置都已打开。该测试夹应该与电源开关连成互动,以便连接不正确时不能开始测试。
02
测试之前反复检查连接,被测试产品
周围要留出足够的整洁的空间
顺着高压导线从测试仪到产品并且使导线在工作台上可以与测试产品直接相连。避免测试导线交叉。在测试仪与产品中间多余的导线要整齐地卷成一卷。详细制定标准测试程序,在测试过程中要始终遵照此程序。测试开始前要检查仪器的所有设置。测试开始前,应该对老化的绝缘线或其它相关导线做定期检查。

对试验结果的判定
在灯具产品中,耐压测试的结果呈现多种形式,归纳起来主要有以下三种情况:

绝缘击穿
指试验电压穿越绝缘系统,沿绝缘体内部形成放电回路,导致电流以失控的方式急剧增加,绝缘无法限制电流的现象。出现绝缘击穿后,测量仪器会立即断开输出并报警。在灯具产品中,通常是导线破损、驱动器内部隔离变压器短路、铝基板绝缘层破裂、焊点与接地螺丝短路等原因导致。

电晕
电晕是空气被高电压电离后,电荷沿绝缘体表面发生的从一个电极发展到另一个电极的气体放电现象。电晕发生时,在电离处会出现淡蓝色辉光和“滋滋”的放电声,同时伴随臭氧气味,严重时会观察到冒烟现象。

在灯具产品中,电晕放电通常是电源的金属外壳或铝基板与灯体接触不良、部件之间爬电距离不够、样品潮湿等原因导致。虽然电晕放电不认为是绝缘击穿,但电晕会使放电途径中的绝缘表面过热和碳化,导致绝缘性能退化,应高度关注这种潜在的绝缘崩溃对产品的影响。

闪络
闪络也称为打火,是导体边缘的电荷积累使电应力增大至空气被击穿的现象。单次打火可能由绝缘之间的杂质引起,打火将杂质烧毁后,绝缘性能可能会更高,所以单次的瞬间打火不认为是绝缘击穿。连续多次打火会导致漏电流迅速超过设定值,测量仪器会立即断开输出并报警。

在灯具产品中,打火通常是焊点拉尖、焊点与接地金属部件的空气间隙过小、导电杂质或污垢导致。

LED灯具的测试要求

目前灯具行业已经普遍使用LED光源,由于LED模组与灯具紧密集成,整灯测试时LED模组必然处于高压环境之中。常见的一个困扰是,LED灯具经历耐压测试后,若未能通过测试,LED模组往往会发生击穿损坏,导致高昂的维修成本。即便测试结果显示合格,有时也会出现电晕或打火等现象,这同样可能引发LED颗粒的偶发性失效。如果未能及时发现这些问题,产品就可能带着潜在问题出厂,对品牌形象和客户满意度造成负面影响。因此,金鉴实验室高度重视LED灯具的耐压测试,并采取相应的预防措施,以确保产品质量和安全性。

从电路原理以及实际的失效分析来看,LED灯具的耐压测试失败往往都是其它电气或结构缺陷导致,LED只是连带损坏。对于来料检验、验证测试、型式试验等环节,LED损坏带来的维修成本并不明显,但从生产制造的角度来看,则是无法承受的。


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