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      您的耐壓測試儀(Hipot)安全嗎?電氣安規測試的十個為什么?(3)

      文章來源:固緯經銷商-正東電子 上傳時間:2022-03-17 瀏覽次數:

      您的耐壓測試儀(Hipot)安全嗎?電氣安規測試的十個為什么?(3)


      五、絕緣體及絕緣崩潰的定義?

        在電學的教科書中,常以電阻率來定義導體(低于10-5Ω˙m)、半導體(電阻率介于導體與絕緣體之間)、絕緣體(高于108Ω˙m),在此定義下銅是導體,空氣是絕緣體,但從自然界中的閃電/雷擊現象,可得知絕緣是有條件的,只要電壓夠高,絕緣體也能變成導體,再從微觀的角度觀察,銅是導體,奈米銅卻是絕緣體;碳是絕緣體,奈米碳卻是導體,由此可見宏觀與微觀的物理特性可能改變,以下是維基百科對絕緣體的定義:絕緣體(英語:Insulator),又稱介電質或絕緣子,是一種阻礙電荷流動的材料。在絕緣體中,價帶電子被緊密的束縛在其原子周圍。這種材料在電氣設備中用作絕緣體,或稱起絕緣作用。其作用是支撐或分離各個電導體,不讓電流流過,這段描述可簡化為放諸四海皆準的最佳定義:絕緣體不讓電流流過。

        了解絕緣體的定義后,接著說明絕緣崩潰的定義,以下是UL/IEC 60950-1章節5.2.2對于絕緣崩潰的原文敘述如下:

        Insulation breakdown is considered to have occurred when the current that flows as a result of the application of the test voltage rapidly increases in an uncontrolled manner, that is the insulation does not restrict the flow of the current.

        絕緣崩潰的認定是:待測絕緣所流經之電流已經可以隨測試電壓的上升而產生對應的電流(失控地陡升),也就是說,待測絕緣已經無法有效地于測試電場強度下限制電流的增長。氣態與液態的絕緣物質具備絕緣崩潰的可逆性,當造成絕緣崩潰的高壓消失后可恢復到絕緣的狀態,而固態絕緣則不具備此可逆性,一旦絕緣崩潰對其絕緣能力便造成永久性的傷害。


      六、按照絕緣崩潰的定義,如何避免誤判?

        大多數的標準在耐壓測試的允收標準上僅說明測試的電壓,在此電壓及測試時間內不能造成絕緣崩潰,僅有少數的產測標準是定義泄漏電流不能超過多少電流。絕緣及絕緣崩潰的簡要口訣為:絕緣體不讓電流流過,當絕緣體上的跨壓越來越大時,導致電流失控的陡升稱為絕緣崩潰,所以這個敘述的V-I特性曲線如圖五。

       圖五:絕緣崩潰的V-I特性曲線

        傳統采用絕對值泄漏電流可能的誤判影響:產線的泄漏電流允收標準如何決定?有些公司是采用平均值法,透過樣品的測試,計算平均值后加上25%作為允收上限,或以對人體會產生危害的30mA泄漏電流值作為管制上限(配電上的漏電斷路器一般也以30mA作為動作電流),人體感知電流的影響,請見表二。

        如果您的待測物價值不斐,采用絕對值泄漏電流的方式可能造成假失敗,因為絕緣崩潰的定義是要看到電流失控的陡升,所以能夠看到測試結果的V-I特性曲線對于研發階段的材料驗證與單價昂貴產品的產線測試非常重要,目前固緯電子的GPT-9900系列、GPT-12000/15000系列電氣安規分析儀皆具備V-I特性曲線掃描功能,不會造成誤判的損失,實測結果請見圖七。

      人體感知電流的影響

      圖六:假失敗的影響

       圖七:GWInstek GPT-12000/15000系列電氣安規分析儀的V-I絕緣崩潰案例


        敬請期待,未完待續!


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