安規(guī)工程師容易忽視的五大要素詳解

1.定義

為了保證人身安全,財(cái)產(chǎn),環(huán)境等不受傷害和損失,所做出的規(guī)定.

2.安規(guī)所涉及的要求:

a.電擊

b.火災(zāi)

c.電磁輻射

d.環(huán)境污染

e.化學(xué)輻射

f.能量沖擊

g.化學(xué)腐蝕

h.機(jī)械傷害和熱傷害

3.世界主要安規(guī)體系

a.IEC體系----以歐盟為代表

b.UL體系----以美國(guó)為代表

盡管這兩個(gè)體系各自獨(dú)立,但現(xiàn)在有互相承認(rèn),走向一致的趨勢(shì).

4.安規(guī)認(rèn)證

安規(guī)認(rèn)證其實(shí)是一種技術(shù)壁壘,世界各國(guó)為了限制別國(guó)的產(chǎn)品進(jìn)入本國(guó),都對(duì)安規(guī)有不同要求,而且是帶有強(qiáng)制性的.

常見(jiàn)的安規(guī)認(rèn)證

a.UL-美國(guó)

b.TUV,VDE,GS-德國(guó)

c.CCC-中國(guó)

d.PSE-日本

e.CE-歐盟

f.KETI-韓國(guó)

g. --丹麥

h. --挪威

i. --芬蘭

j. --瑞典

另外,還有澳大利亞,新西蘭,新加坡等國(guó).

二.安規(guī)認(rèn)證的申請(qǐng)流程

1.向安規(guī)機(jī)構(gòu)遞交申請(qǐng)資料.

2.安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)會(huì)在承諾的時(shí)間內(nèi)給予是否接受申請(qǐng)的答覆.

3.安規(guī)機(jī)構(gòu)接受申請(qǐng)後,申請(qǐng)人開(kāi)始送樣接受安規(guī)測(cè)試.

4.如果樣品通過(guò)安規(guī)測(cè)試,安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)安排工廠檢查(UL叫IPI),如果未通過(guò)測(cè)試,則退回申請(qǐng)人,申請(qǐng)人對(duì)未通過(guò)測(cè)試的項(xiàng)目進(jìn)行改善,然後再重新送樣測(cè)試,如果第二次未通過(guò),則需要重新申請(qǐng).

5.工廠檢查通過(guò),安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)認(rèn)證證書(shū)或安規(guī)標(biāo)志使用授權(quán)書(shū),申請(qǐng)人可以在獲得認(rèn)證的產(chǎn)品使用認(rèn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)志.

如果工廠檢查未通過(guò),認(rèn)證機(jī)構(gòu)會(huì)給申請(qǐng)人一段時(shí)間進(jìn)行整改,整改結(jié)束後進(jìn)行復(fù)查,復(fù)查若未通過(guò),則須重新申請(qǐng).

6.以後認(rèn)證機(jī)構(gòu)對(duì)獲得認(rèn)證的產(chǎn)品轉(zhuǎn)入跟蹤檢查,UL一般是一年四次,CCC是每年一次,其他認(rèn)證機(jī)構(gòu)的周期也大都為1年1次.跟蹤檢查主要檢查產(chǎn)品的一致性,但象CCC,TUV等還對(duì)品質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行審查.

三.電子產(chǎn)品的安規(guī)基本要求

1.耐壓(抗電強(qiáng)度)-防止電擊傷害

2.絕緣電阻-防止電擊傷害

3.接地電阻-防止電擊傷害

4泄漏電流-防止電擊傷害

5.電磁兼容-抗電磁干擾能力和對(duì)其他電子產(chǎn)品的影響

6.耐火阻然-防止火災(zāi)危險(xiǎn)

7.機(jī)械結(jié)構(gòu)-防止機(jī)械結(jié)構(gòu)缺陷引起的損傷,灼傷等.

8.能源沖擊-防止因?yàn)榇箅娏饕鸹馂?zāi)或電弧灼傷

四.電子產(chǎn)品在制程中的

安規(guī)要求

1.耐壓-主要考量產(chǎn)品在異常高壓下,絕緣系統(tǒng)的承受能力.工作電壓低於50V,一般不進(jìn)行耐壓測(cè)試.

a.耐壓一般與產(chǎn)品的工作電壓有關(guān).

通常用的計(jì)算公式:

1)交流:1000 2*額定工作電壓

2)直流(1000 2*額定工作電壓)*1.4

以上是普通絕緣用的試驗(yàn)電壓,如果是雙重絕緣,則試驗(yàn)電壓為普通的2倍.

如果計(jì)算出來(lái)的結(jié)果不是100的整數(shù)倍,則取大不取小.

例:額定工作電壓為220V,普通絕緣的試驗(yàn)電壓為:

交流:1000 2*220=1440V,此時(shí)試驗(yàn)電壓應(yīng)當(dāng)取1500V,而不是采用四舍五入.

b.泄漏電流的設(shè)定

一般設(shè)定為5~10mA,最大不超過(guò)100mA,根據(jù)不同的行業(yè)有不同的要求,如醫(yī)療器械的泄漏電流一般為1mA.

c.測(cè)試時(shí)間的設(shè)定

一般試驗(yàn)設(shè)定為1分鐘,產(chǎn)線(xiàn)上可考慮縮短,但一

般爬升時(shí)間不得低於1秒.縮短測(cè)試時(shí)間時(shí),應(yīng)采用更高的試驗(yàn)電壓.根據(jù)UL的規(guī)定,可以有如下關(guān)系轉(zhuǎn)換:

交流(1000V 2*額定工作電壓)*1.2

直流(1000V 2*額定工作電壓)*1.4*1.2

2.絕緣電阻-主要考量產(chǎn)品的絕緣性能

絕緣電阻的試驗(yàn)電壓一般采用直流電壓,通常采用500V,絕緣電阻不低於10M Ohm,測(cè)試時(shí)間一般也為1分鐘.如需縮短測(cè)試時(shí)間,可參照耐壓測(cè)試進(jìn)行調(diào)整.

3.泄漏電流-主要考量在最大工作電壓和最大工作電流的情況下,產(chǎn)品由於分布電容或絕緣特性引起的,向大地或可接觸介面泄漏的電流,這與產(chǎn)品的絕緣有關(guān).

泄漏電流的最高限值一般為1mA.測(cè)試時(shí)間一般也為1分鐘.

4.接地電阻-主要考量產(chǎn)品發(fā)生絕緣崩潰,或正常工作情況下泄漏的電荷,能把這些電荷迅速導(dǎo)入大地的能力,這屬於一種保護(hù)措施,這在沒(méi)有接地的產(chǎn)品中不做考量.

接地電阻要求越小越好,一般的單體接地電阻不允許大與0.1Ohm,系統(tǒng)接地總電阻不允許4 Ohm,系統(tǒng)中接地點(diǎn)之間的連續(xù)性電阻不允許大於0.01Ohm.

根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果耐壓試驗(yàn)通過(guò),那絕緣電阻測(cè)試一般也會(huì)通過(guò),但絕緣電阻試驗(yàn)通過(guò),但不能代表耐壓試驗(yàn)也會(huì)通過(guò).

在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下,產(chǎn)線(xiàn)一般只要測(cè)試耐壓即可,絕緣電阻,泄漏電流和接地電阻只是在抽查時(shí)進(jìn)行試驗(yàn).

5.安全距離

安全距離包括爬電距離和電氣間隙.

爬電距離-帶電導(dǎo)體之間沿絕緣表面的最短距離.

電氣間隙-帶電導(dǎo)體之間的空間最短距離.

安全距離是耐壓,絕緣電阻,泄漏電流的保證之一.

安全距離最低限值與產(chǎn)品的工作電壓有關(guān),請(qǐng)參見(jiàn)下表.

6.電磁兼容

電磁兼容的要求測(cè)試項(xiàng)目比較多,一般要求為:

a.傳導(dǎo)干擾及抗干擾

b.輻射干擾及抗干擾

c.抗靜電

d.抗雷擊

e.抗浪涌或電壓突變等

因傳導(dǎo)干擾,輻射干擾需要專(zhuān)用而且龐大復(fù)雜的測(cè)試設(shè)備,一般采用定期抽查并委托有能力的測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行.

電磁兼容現(xiàn)在已成為安規(guī)的一個(gè)極其重要的要求,許多國(guó)家以將其列為強(qiáng)制性項(xiàng)目,并且獨(dú)立開(kāi)展電磁兼容認(rèn)證-EMC認(rèn)證.

7.耐火阻燃

要求產(chǎn)品本身不能起火燃燒,在外界存在火源時(shí)可以一起燃燒,但一旦外界火源消失,產(chǎn)品應(yīng)立即停止燃燒.現(xiàn)在電子產(chǎn)品通行的防火等級(jí)是采用UL94中的V-0.

8.機(jī)械結(jié)構(gòu)傷害和熱傷害

電子產(chǎn)品由於在結(jié)構(gòu)上存在缺陷,如有鋒利的銳邊,尖角,毛刺容易造成人體的傷害,開(kāi)孔過(guò)大或安全距離不夠容易觸及內(nèi)部帶電的部件造成電擊傷害,防護(hù)措施不當(dāng)造成動(dòng)作部件傷害人體,散熱措施不當(dāng)容易灼傷人體.

一般來(lái)說(shuō),在大規(guī)模的生產(chǎn)中,除了耐壓和絕緣電阻可以在線(xiàn)測(cè)試外,其他項(xiàng)目均采取定期抽查或委外試驗(yàn).CCC認(rèn)證規(guī)定,產(chǎn)品要進(jìn)行定期確認(rèn)檢驗(yàn),至少每年進(jìn)行一次.

9.電子產(chǎn)品常見(jiàn)的安規(guī)零部件

a.保險(xiǎn)絲

b.導(dǎo)線(xiàn)

c.X電容和Y電容

d.高壓電容

e.變壓器,電感

f.壓敏電阻

g.塑膠部件

h.絕緣隔離物

i.PCB板

j.Model label或銘牌

k.警示標(biāo)志

l.光電耦合器

m.外殼

n.散熱風(fēng)扇

安規(guī)零部件是安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)重點(diǎn)管控的部分之一,任一家安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)都會(huì)對(duì)獲得認(rèn)證的產(chǎn)品開(kāi)出一份安全關(guān)鍵件清單,安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)會(huì)根據(jù)這份清單進(jìn)行一致性檢查.凡是在清單中注明規(guī)格型號(hào)和生產(chǎn)廠商的,都必須使用規(guī)定的廠商和規(guī)格型號(hào),未注明廠商但注明規(guī)格型號(hào)的,還有可能指定要求獲得相應(yīng)的認(rèn)證的,必須使用規(guī)定的規(guī)格型號(hào),并需獲得相應(yīng)的認(rèn)證.安全關(guān)鍵件發(fā)生變更,必須向安規(guī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)申請(qǐng)報(bào)備,只有在獲得批準(zhǔn)認(rèn)可後,才可變更,有時(shí)還必須重新送樣試驗(yàn),試驗(yàn)通過(guò)後,才能正式變更.

五.安規(guī)測(cè)試

因工廠生產(chǎn)一般只進(jìn)行耐壓和絕緣電阻測(cè)試,現(xiàn)在就這兩個(gè)項(xiàng)目做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹,測(cè)試儀器以常用的***華儀生產(chǎn)的EXTECH7440為主.

EXTECH7440是***華儀公司生產(chǎn)的,具有交直流耐壓測(cè)試,絕緣電阻測(cè)試,接地電阻測(cè)試四功能合一的安規(guī)分析儀,可以程控設(shè)置,并配有RS232和GPIB接口,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試.

1.耐壓測(cè)試

a.在線(xiàn)測(cè)試因其使用頻率很高,所以在進(jìn)行測(cè)試前要對(duì)儀器進(jìn)行點(diǎn)檢.

點(diǎn)檢方法:

1)高壓點(diǎn)檢

用高壓點(diǎn)治具(可自制)對(duì)儀器的輸出電壓進(jìn)行點(diǎn)檢,檢查儀器是否能正常輸出高壓和電壓的精度是否符合要求.一般設(shè)定點(diǎn)檢電壓為2000V,電流選擇5mA,10mA.然後觀察儀器顯示的電流是否符合目標(biāo)值.

2)功能點(diǎn)檢

功能點(diǎn)檢主要檢查儀器的識(shí)別能力,也就是查驗(yàn)儀器是否會(huì)誤判.

點(diǎn)檢方法:分別用已確認(rèn)為良品和不良品進(jìn)行點(diǎn)檢,儀器要正確識(shí)別良品和不良品.

b.程式設(shè)定

EXTECH7440的耐壓測(cè)試可按照如下步驟設(shè)定:

1)設(shè)定測(cè)試電壓,可根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格書(shū),測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定.

2)設(shè)定泄漏電流,一般上限取5mA或10mA,下限設(shè)為0.01-0.05mA,設(shè)定下限主要是防止產(chǎn)品未真正的接入測(cè)試電路中,造成儀器誤判.

3)設(shè)定電壓爬升時(shí)間,根據(jù)有關(guān)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,電壓爬升有一定的速率,但從最低爬升到最高時(shí)間不得少於1秒.

4)定義測(cè)試通道,H表示高壓端,L表示低壓端,0表示該通道關(guān)閉.

5)電弧偵測(cè)設(shè)置,一般情況下,電弧偵測(cè)都應(yīng)設(shè)置為開(kāi),但有些特產(chǎn)品電弧偵測(cè)需要設(shè)置為關(guān).

6)頻率選擇,根據(jù)產(chǎn)品使用電壓的頻率選擇,如果是通用型,一般選擇60Hz.

7)偏差測(cè)試,因在高壓情況下,測(cè)試線(xiàn)路和測(cè)試治具的分布電容產(chǎn)生漏電流,造成漏電流的讀數(shù)誤差,因此要進(jìn)行偏差測(cè)試,讓儀器自動(dòng)扣除這部分誤差.

8)連續(xù)測(cè)試設(shè)置,如果耐壓測(cè)試結(jié)束後,還要繼續(xù)測(cè)試其他本儀器提供的測(cè)試項(xiàng)目,可設(shè)置為開(kāi),儀器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入下一個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試.

c.測(cè)試前的準(zhǔn)備

1)首先要確認(rèn)儀器是否可靠接地.電源線(xiàn),高壓線(xiàn)有無(wú)破損,工作場(chǎng)所的地面是否舖上絕緣膠皮,或穿戴好絕緣鞋,絕緣手套等防護(hù)裝置,取出佩戴的靜電環(huán).

2)確認(rèn)測(cè)試線(xiàn)路治具連接無(wú)誤.

3)確認(rèn)選擇的測(cè)試程式於所測(cè)試的產(chǎn)品安規(guī)要求是否吻合.

d.測(cè)試

1)將待測(cè)品接入測(cè)試電路中,注意接線(xiàn)時(shí)高壓線(xiàn)要接產(chǎn)品的高壓端,饋線(xiàn)(地線(xiàn)或低壓線(xiàn))接產(chǎn)品的低壓端.一般要將高壓端的所有引線(xiàn)都要短接在一起,低壓端也同樣如此.不要認(rèn)為一次側(cè)縱是比二次側(cè)電壓高.

2)確認(rèn)連接無(wú)誤,可以開(kāi)始測(cè)試,測(cè)試剛開(kāi)始時(shí),由於電路中存在分布電容,此時(shí)電容充電漏電流會(huì)較高,也很不穩(wěn)定,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),漏電流會(huì)慢慢下降,應(yīng)紀(jì)錄最後的漏電流數(shù)值.

3)在測(cè)試過(guò)程中,人體不要觸及帶電部分,以防受到電擊傷害.

2.絕緣電阻測(cè)試

絕緣電阻一般不作測(cè)試,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),如果耐壓測(cè)試通過(guò),就意味著絕緣電阻測(cè)試也會(huì)通過(guò).因?yàn)槟蛪簻y(cè)試的試驗(yàn)電壓比絕緣電阻的試驗(yàn)電壓高很多.

絕緣電阻的測(cè)試方式與耐壓測(cè)試差不多,只不過(guò)絕緣電阻測(cè)試使用的是直流電壓,紀(jì)錄數(shù)值是絕緣電阻.

絕緣電阻測(cè)試程式的設(shè)定

a.進(jìn)入絕緣電阻測(cè)試介面.

b.測(cè)試電壓的設(shè)定,一般取直流500V.

c.充電電流的設(shè)定,先測(cè)試被測(cè)物的充電電流(儀器自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試),取該數(shù)值的1/2作為測(cè)試的充電電流.

d.絕緣電阻的上限設(shè)定,一般將此項(xiàng)設(shè)定為0,表示對(duì)上限不做限定.

e.絕緣電阻的下限設(shè)定,一般設(shè)定為10M Ohm,也可根據(jù)要求輸入相應(yīng)的下限.

判定延遲時(shí)間的設(shè)定,一般設(shè)為1秒,也可根據(jù)產(chǎn)品的自身特性設(shè)定.

f.測(cè)試通道的設(shè)定與耐壓測(cè)試相同.