（一）絕緣電阻測試儀

   家用電器產(chǎn)品絕緣電阻是評價其絕緣質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志之一。絕緣電阻是指家用電器帶電部分與外露非帶電金屬部分之間的電阻。隨著家用電器工業(yè)迅速發(fā)展和這類產(chǎn)品的普及率大大提高，為確保使用者人身安全，對家用電器的絕緣質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量帶電部件與殼體之間的絕緣電阻時，基本絕緣條件的絕緣電阻值不應(yīng)小于2MΩ；加強(qiáng)絕緣條件的絕緣電阻值不應(yīng)小于7MΩ；II類電器的帶電部件和僅用基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件之間，絕緣電阻值不小于2MΩ；II類電器的僅用基本絕緣與帶電部件隔離的金屬部件和殼體之間，絕緣電阻值不小于5MΩ。

（二）泄漏電流測試

   家用電器的泄漏電流是指電器在加電壓作用下，通過測量得到的漏電流，對于各類家用電器，各國家標(biāo)準(zhǔn)也都規(guī)定了泄漏電流不應(yīng)超過的上限值，產(chǎn)品出廠前都要進(jìn)行測試。測試時施加電壓為家用電器額定電壓1.06倍（或1.1倍），在電壓施加5分鐘內(nèi)進(jìn)行測量，施加試驗(yàn)電壓的部位是家用電器帶電部件和僅用基本絕緣與帶電部件隔離的殼體之間，以及帶電部件和金屬殼或金屬蓋之間距離小于IEC60335-1所規(guī)定的適當(dāng)間隙時，施加試驗(yàn)電壓的部位是用絕緣材料做襯里的金屬殼或金屬蓋與貼在襯里內(nèi)表面的金屬箔之間。IEC標(biāo)準(zhǔn)在1982年10月才確定泄漏電流測試線路，規(guī)定電熱器具要測熱和潮濕狀態(tài)下泄漏電流，電動器具要測工作溫度狀態(tài)下泄漏電流。

（三）絕緣電氣強(qiáng)度試驗(yàn)

   通用要求規(guī)定，電熱器具在作溫度和濕熱試驗(yàn)后均要進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)，電動器具只在濕熱試驗(yàn)后進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。家用電器在長期使用過程中，不僅要承受額定電壓，還要承受工作過程中短時間內(nèi)高于額定工作電壓的過電壓的作用，當(dāng)過電壓達(dá)到一定值時，就會使絕緣擊穿，家用電器就不能正常工作，使用者就可能觸電而危及人身安全。電氣強(qiáng)度試驗(yàn)俗稱耐壓試驗(yàn)，是衡量電器的絕緣在過電壓作用下耐擊穿的能力，這也是一種考核該產(chǎn)品是否保證使用安全的可靠手段。

   電氣強(qiáng)度試驗(yàn)分兩種：一種是直流耐壓試驗(yàn)，另一種是交流工頻耐壓試驗(yàn)。家用電器產(chǎn)品一般進(jìn)行交流工頻耐壓試驗(yàn)。電氣強(qiáng)度試驗(yàn)受試部位和試驗(yàn)電壓值，在各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中都作了具體說明和規(guī)定。一般地說，在工作溫度下，II類電器在與手柄、旋鈕、器件等接觸的金屬箔和它們的軸之間，施加試驗(yàn)電壓為2500V；III類電器使用基本絕緣，試驗(yàn)電壓500V；其他電器，采用基本絕緣，試驗(yàn)電壓1250V，采用加強(qiáng)絕緣，試驗(yàn)電壓為3750V。除電動機(jī)絕緣外，其他部分的絕緣應(yīng)能承受1分鐘，正弦波、頻率為50Hz的耐壓試驗(yàn)，不應(yīng)發(fā)生閃絡(luò)和擊穿。試驗(yàn)開始時，先將電壓加至不大于試驗(yàn)電壓50%，然后迅速升到試驗(yàn)電壓規(guī)定值，并持續(xù)到規(guī)定時間。

   在進(jìn)行電氣強(qiáng)度試驗(yàn)時，應(yīng)注意下列事項(xiàng)：

1. 電氣強(qiáng)度試驗(yàn)必須在絕緣電阻（電動電器）或泄漏電流（電熱電器）測試合格后，才能進(jìn)行。

2. 試驗(yàn)電壓應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選取，施加試驗(yàn)電壓部位，必需嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

3. 試驗(yàn)場地應(yīng)設(shè)防護(hù)圍欄，試驗(yàn)裝置應(yīng)有完善保護(hù)接零（或接地）措施，試驗(yàn)前后應(yīng)注意放電。

4. 每次試驗(yàn)后，應(yīng)使測試電壓迅速返回零位。

   對于不同類別的家用電器，所需要進(jìn)行的測試要求也有所不同，例如，對于I類產(chǎn)品就必須進(jìn)行接地阻抗的測試；在II類產(chǎn)品的測試上就不需要，而對于電氣強(qiáng)度測試，不同的絕緣分類等級所對應(yīng)測試電壓的要求也是不一樣。因此在進(jìn)行各項(xiàng)安規(guī)測試之前，必須了解產(chǎn)品是屬于何種產(chǎn)品類別，然后再根據(jù)所對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求的測試項(xiàng)目、測試方法、測試部位、測試參數(shù)等的規(guī)范來進(jìn)行測試，經(jīng)過上述介紹后相信可以使您的產(chǎn)品在進(jìn)行安規(guī)測試時能更符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

第一章  耐電壓測試儀

第一節(jié)  耐電壓測試儀的原理及分類

一、耐電壓測試儀概述

   耐電壓測試儀主要用于測試絕緣介質(zhì)的電氣強(qiáng)度，方法是在絕緣介質(zhì)上施加一個遠(yuǎn)大于其正常工作條件的電壓信號，如果在規(guī)定的時間內(nèi)該介質(zhì)沒有發(fā)生擊穿，或擊穿電流不超過規(guī)定的值，那么則認(rèn)為該絕緣介質(zhì)經(jīng)受得住嚴(yán)酷條件下的考驗(yàn)，在正常工作電壓下工作時應(yīng)是安全的。施加電壓可以是交流的，也可以是直流的，這取決標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對產(chǎn)品的檢測要求。通常情況下所施加的高電壓值為被測試品工作電壓值的兩倍再加上1000V，或者波形和幅度符合不同安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

二、耐電壓測試儀的基本工作原理

   不管什么類型的耐電壓測試儀，其核心的工作機(jī)理均是要產(chǎn)生具有一定功率的交流或直流高壓信號施加于被測絕緣介質(zhì)上，持續(xù)規(guī)定的時間，并檢測流過絕緣體的擊穿電流，通過計(jì)算擊穿電流的大小來判定絕緣介質(zhì)的電氣強(qiáng)度是否符合要求。如果在規(guī)定的時間內(nèi)，擊穿電流沒有超過設(shè)定的限度，則認(rèn)為被測體的絕緣強(qiáng)度的合格的；相反，如果在規(guī)定的時間內(nèi)，擊穿電流會大于設(shè)定的限值，或當(dāng)絕緣體被擊穿時，擊穿電流會急劇增加，觸發(fā)事先設(shè)定的門限而致使測試儀跳閘，停止輸出高壓信號，則認(rèn)為被測體的絕緣強(qiáng)度不合格。安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中一般不規(guī)定耐壓測試時擊穿電流的合格范圍，原因是不同的絕緣介質(zhì)擊穿電流大小不一，其取值通常是由測試者通過取樣統(tǒng)計(jì)而得到的數(shù)據(jù)。

   如圖2-1-1所示，是交流耐電壓測試儀的基本工作原理圖，也是對上文的一個形象解釋。

三、耐電壓測試儀的分類

   耐電壓測試儀的分類按照不同參量的形式有以下幾種分類方法。

（一）交流耐電壓測試儀和直流耐電壓測試儀

   按照測試信號的波形可以分為交流耐電壓測試儀和直流耐電壓測試儀。通常在安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中要求使用與正常工作條件下波形相同的高電壓信號施加于被測絕緣介質(zhì)上；故對交流耐電壓測試則會要求使用與工作電源相同頻率的高壓信號，50Hz或60Hz；對于工作在直流電源條件下的絕緣介質(zhì)則要求使用直流耐電壓測試。但考慮到有些絕緣體呈容性，因其交流阻抗相對于直流阻抗會低得多，使用交流耐電壓代替交流耐電壓測試。就目前國內(nèi)外的安規(guī)測試儀而言，制造商通常會將交流耐電壓和直流耐電壓融合在一臺儀器上，單功能的交流耐電壓測試儀很常見，但單功能的直流耐電壓測試儀則很少。

（二）自耦調(diào)壓器式和功率放大式交流耐壓測試儀

   對交流耐電壓測試儀而言，按照高壓信號產(chǎn)生的方式通常可分為自耦調(diào)壓器式和功率放大式。自耦調(diào)壓器式耐電壓測試儀原理十分簡單，如圖2-1-2所示，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出即可改變高壓變壓器的輸入，由高壓表監(jiān)視高壓變壓器的輸出，從而達(dá)到調(diào)節(jié)施加在絕緣介質(zhì)上電壓幅度的目的。這種儀器的優(yōu)點(diǎn)是原理簡單、性能穩(wěn)定可靠、成本低廉，缺點(diǎn)是智能性差、負(fù)載適應(yīng)性差（開環(huán)系統(tǒng)，存在負(fù)載調(diào)整率的問題），特別是分析功能，比如智能判別。

   功率放大型與自耦調(diào)壓器式耐電壓測試儀的主要區(qū)別是其高壓信號源由以下方式獲得的：可變頻率的正弦信號（50Hz/60Hz）經(jīng)某種類別的功率放大器的放大，再經(jīng)由高壓變壓器的升壓而得到；高壓信號的幅度是靠調(diào)節(jié)功放的輸入來實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)點(diǎn)是智能化程度高、功能強(qiáng)大，只要不超過規(guī)定的電流輸出能力，儀器可以自行根據(jù)負(fù)載的大小來穩(wěn)定輸出；缺點(diǎn)是原理相對復(fù)雜、穩(wěn)定性和可靠性不及前者、成本較高。就功率放大型耐電壓測試儀而言，還可分為線性功放式和開關(guān)功放式。

（三）模擬式和數(shù)字式耐電壓測試儀

   按照主要參數(shù)的測量方式還可以分為模擬式和數(shù)字式（又稱指針式和數(shù)顯式/數(shù)位式）耐電壓測試儀。數(shù)字式的耐電壓測試儀通常還有很多靈活的功能，如測試條件記憶、遙控功能和通訊功能等，又可稱為程控耐電壓測試儀。

（四）通用型和專用型耐壓測試儀

   按照使用范圍可分為通用型和專用型。我們常用的多為通用型耐電壓測試儀，制造商通常會研究相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，調(diào)研用戶的各種需求，然后根據(jù)這些需求來設(shè)計(jì)制造符合眾多要求的通用型耐電壓測試儀。但有些特殊的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)則要求特殊耐電壓測試方式，如電焊機(jī)的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，對于I類防護(hù)（電源線中含接地線、外殼接大地）的電焊機(jī)要求耐電壓測試儀有兩路等幅同相高壓信號輸出，且兩路間是串聯(lián)關(guān)系的。

第二節(jié)  耐電壓測試儀的主要技術(shù)參數(shù)

一、耐電壓測試儀輸出信號的參數(shù)

（一）輸出電壓的范圍

   任何一種耐電壓測試儀均有其輸出電壓的范圍，交流耐電壓測試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~5.00kV之間，直流耐電壓測試儀的輸出電壓范圍通常在0.10kV~6.00kV之間。交流耐電壓輸出有高至10kV的，直流耐電壓輸出則有高至20kV的。

（二）輸出電壓的誤差

   輸出電壓的誤差主要指輸出電壓示值與實(shí)際輸出電壓的誤差。

   另外一種解釋是指耐壓儀的實(shí)際輸出與設(shè)定值之間的誤差，這種定義在世界**的安規(guī)儀器中是常見的。

   這兩種定義在有些情況下是統(tǒng)一的，比如有的耐電壓測試儀顯示的輸出電壓恒為設(shè)定值，那么兩種定義是統(tǒng)一的；如果耐電壓測試儀顯示的輸出電壓為其電壓表的測量值，那么第一種定義是適用的。

（三）交流輸出電壓的失真度

   電壓擊穿強(qiáng)度或耐電壓試驗(yàn)的最主要技術(shù)參數(shù)是試驗(yàn)電壓，交流一般用有效值，直流用平均值表示，決定電壓擊穿的基本因素是絕緣材料能承受的最高電壓或峰值電壓、電壓施加的時間，因此，電壓測量結(jié)果的誤差除由測量設(shè)備產(chǎn)生的誤差外，在很大程度上還取決于測量對象即被測電壓發(fā)生器品質(zhì)本身不確定性引入的誤差，這種誤差產(chǎn)生的主要原因是：

   由變壓器鐵心激磁電流引起的磁飽和導(dǎo)致的波形失真，主要表現(xiàn)為由于一次諧波失真或峰值失真，產(chǎn)生的原因一般是鐵心尺寸偏小或鐵心材料質(zhì)量差，也可以叫做原邊失真，用失真度測量儀測量交流電壓的失真，交流輸出耐電壓測試儀輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%。

   在許多安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中通常對交流耐電壓測試的信號有這樣的規(guī)定——“波形基本為正弦波”，這是一個十分籠統(tǒng)的規(guī)定，安規(guī)儀生產(chǎn)商通常用失真度來衡量其產(chǎn)品對此要求的符合性，考慮到自耦調(diào)壓器式耐壓儀使用市電升壓獲取高壓信號，其波形很難優(yōu)于市電，故在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》國家計(jì)量檢定規(guī)程中規(guī)定耐電壓測試儀的交流輸出電壓的失真度不應(yīng)超過5%，這是一個比較容易達(dá)到的要求，因?yàn)槭须姷氖д娑韧ǔＴ?%左右，顯然電網(wǎng)污染嚴(yán)重的地區(qū)不宜使用自耦調(diào)壓器式耐電壓測試儀。

（四）直流輸出電壓的紋波

   由于濾波不良產(chǎn)生的紋波導(dǎo)致測量顯示的平均值電壓與峰值電壓的不一致，導(dǎo)致不能正確地用平均值電壓表示實(shí)際的決定電壓擊穿的電壓峰值。“紋波系數(shù)”可定義為紋波電壓有效值與平均值之比；也可定義為紋波電壓峰-峰值與平均值之比。因此，測量有幾種方法：一是按定義測量紋波系數(shù)，即紋波峰-峰值的二分之一，實(shí)現(xiàn)較困難。二是用交流電壓表測量直流電壓可以近似測量出直流電壓的紋波有效值，由于在耐電壓測試儀檢測中，紋波屬于誤差項(xiàng)，所以這種檢測方法足夠準(zhǔn)確，是可用的，直流耐電壓測試儀輸出直流電壓的紋波系數(shù)不應(yīng)超過5%。

（五）輸出容量

   在安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中通常會對耐電壓測試儀的輸出容量做出規(guī)定，特別是交流耐電壓測試儀，做此規(guī)定的主要目的是：容性被測體在做交流耐電壓測試時，測試儀應(yīng)能夠提供足夠的電流，深層的解釋是，由于容性被測體的交流阻抗小，如果耐電壓測試儀沒有足夠的容量，則有可能因?yàn)槠鋬?nèi)阻上的壓降過大，而導(dǎo)致所施加的高電壓信號值不能達(dá)到規(guī)定的要求。

   相對來說，因?yàn)橹绷髂碗妷簻y試時，當(dāng)容性被測體充滿電后，擊穿電流會很小，所以各種安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)對直流耐電壓測試儀的輸出容量很少做出規(guī)定，而且這也是安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)推薦當(dāng)被測體呈較大的容性時宜采用直流耐電壓測試的原由。

   耐電壓測試儀的輸出容量通常用“VA”（伏安）來表示，由于不同的被測體所要求的耐電壓測試儀的輸出容量不同，再考慮到成本因素，所以安規(guī)儀生產(chǎn)商會有不同規(guī)格（輸出容量）的耐電壓測試儀，JJG 795-2004《耐電壓測試儀》沒有強(qiáng)制規(guī)定輸出容量，而只是規(guī)定實(shí)際輸出容量不低于標(biāo)稱容量90%的原因。

（六）擊穿電流

   在的安規(guī)測試領(lǐng)域中習(xí)慣上稱耐電壓測試時流過絕緣介質(zhì)的電流為“擊穿電流”，而國際上廣泛認(rèn)同的名稱為“漏電流”。“漏電流”的叫法更為科學(xué)一些，但“擊穿電流”已被沿襲使用多年。“擊穿電流”更確切的含義應(yīng)為“當(dāng)絕緣體被擊穿時流過絕緣體的電流”，顯然“擊穿電流”會遠(yuǎn)大于沒有擊穿時的“漏電流”。讀者在實(shí)際的工作和學(xué)習(xí)中，只要根據(jù)具體的語言環(huán)境來判斷其含義就可以了。

   在JJG 795-2004《耐電壓測試儀》檢定規(guī)程中描述的“擊穿報警電流”也并非指真正意義上的“擊穿”，它也是沿襲了對“擊穿電流”的習(xí)慣定義，所以稱之為漏電流報警上限更科學(xué)一些；在實(shí)際的耐電壓測試中，通常會設(shè)定一個漏電流報警上限，實(shí)測超過這個限值時通常會認(rèn)為被測體有絕緣缺陷，但此時不一定發(fā)生了真正的擊穿。“擊穿”的確切含義為“在強(qiáng)電場作用下，電介喪失電絕緣能力的現(xiàn)象”。