前　　言：

耐壓(Withstanding)、絕緣(Insulation Resistor)、接地電阻(Ground Bond)是電氣安規(guī)測(cè)試儀的測(cè)試功能，其中的耐壓測(cè)試是用電設(shè)備出廠前的必測(cè)項(xiàng)目，雖然這些測(cè)試應(yīng)用廣泛，但是許多工程師還是存在著一些知其然卻不知其所以然的問題，在這份應(yīng)用白皮書中我們整理了十個(gè)最常見的問題，從基本面來探討這些問題的解答。

這十個(gè)問題分別是：

1、耐壓測(cè)試的電壓要設(shè)置多少? 為何耐壓測(cè)試的電壓比工作電壓高那么多?

2、為何有三種測(cè)試波形?

3、測(cè)試時(shí)間要設(shè)定多久?

4、耐壓儀器的容量如何選擇?

5、絕緣體及絕緣崩潰的定義?

6、按照絕緣崩潰的定義，如何避免誤判?

7、發(fā)現(xiàn)電弧ARC、閃絡(luò)(Flashover)是否意味絕緣已崩潰?

8、絕緣電阻與耐壓的測(cè)試順序，通過絕緣電阻測(cè)試后可以不測(cè)耐壓?jiǎn)?

9、高壓的耐壓測(cè)試是否會(huì)損壞電路中昂貴的芯片?

10、接地與導(dǎo)通性量測(cè)的差別?

除了這十個(gè)常見的問題外，因?yàn)楦邏簝x器(用于絕緣電阻量測(cè)或耐壓測(cè)試的儀器)的安全隱患，所以IEC制定了對(duì)于高壓儀器的最新規(guī)范IEC-61010-2-034來確保工程師使用儀器的安全，本文也將探討這些安全隱患以及儀器廠商的因應(yīng)對(duì)策，讓您在分析絕緣材料或產(chǎn)測(cè)時(shí)得以安全地完成測(cè)試任務(wù)，最后我們將從研發(fā)到產(chǎn)測(cè)的測(cè)試計(jì)劃及設(shè)備選購提供有效的建議。

電氣安規(guī)測(cè)試的十個(gè)為什么?

四、安規(guī)耐壓儀器的容量如何選擇?

圖四為待測(cè)物的等效電路，接下來我們來討論在問題二中留下的議題，為何需要直流耐壓的測(cè)試與交流耐壓測(cè)試泄漏電流量測(cè)誤差大的原因。

圖四：待測(cè)物的等效電路

IR是流過絕緣電阻的電流；IC是流過等效電容(包含雜散電容與濾波電容)的電流，IT是耐壓機(jī)量到的泄漏電流，IC=VTest/XC，XC=1/2πfC，在交流耐壓測(cè)試時(shí)，頻率f為60Hz，當(dāng)電容C越大時(shí)，XC便越小、IC就越大，造成的泄漏電流IT的誤差就越大。

如果改采直流呢? 頻率f為0Hz，XC為無窮大，IC為0，所以量到的IT泄漏電流=IR，不會(huì)造成誤差。

在絕緣電阻上要建立足夠的測(cè)試電壓，用直流的波形測(cè)試所需的電流較小，相對(duì)交流而言便較為安全。

從等效電路解釋完交/直流耐壓在準(zhǔn)確度上的議題后，接下來回到主題，耐壓機(jī)的容量如何選擇？目前市面上的耐壓機(jī)有100VA/200VA/250VA/500VA等可選擇，以5000V為例，500VA可提供100mA，200VA可提供40mA，要用多少容量其實(shí)是取決于要有多大的電流來維持測(cè)試電壓，我們期待在待測(cè)的絕緣電阻上建立足夠的測(cè)試電壓來確認(rèn)絕緣是否良好，但是當(dāng)絕緣崩潰時(shí)，絕緣電阻會(huì)下降，此時(shí)的電流如果不足(容量不足)便無法在這個(gè)電阻值下降的電阻上建立足夠的電壓。這個(gè)現(xiàn)象類似直流電源供應(yīng)器從CV模式轉(zhuǎn)到CC模式，當(dāng)絕緣電阻很大時(shí)(負(fù)載電流小)，當(dāng)絕緣崩潰時(shí)，絕緣電阻變小(負(fù)載電流變大)，此時(shí)便需要容量來支撐，所以在研發(fā)單位或第三方實(shí)驗(yàn)室需要做材料的破壞性實(shí)驗(yàn)會(huì)需要500VA的容量，而產(chǎn)測(cè)的例行測(cè)試最常選擇100VA的機(jī)種，其原因在于到了大量生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的良率是很高的，以絕緣電阻100MΩ為例，建立5000V的測(cè)試電壓，負(fù)載電流不過50uA；建立1500V的測(cè)試電壓，負(fù)載電流不過15uA，以100VA的容量來看綽綽有余，當(dāng)然如果是交流耐壓還需考慮等效電容的影響。

在此我們總結(jié)一下交流耐壓與直流耐壓測(cè)試的優(yōu)缺點(diǎn)：

交流耐壓

優(yōu)點(diǎn)

1、與真實(shí)環(huán)境波形相同，因此受標(biāo)準(zhǔn)青睞

2、正半周、負(fù)半周都測(cè)試

3、對(duì)待測(cè)物的等效電容沒有充放電時(shí)間的議題

缺點(diǎn)

1、因?yàn)榈刃щ娙莸碾娏髟斐尚孤╇娏鞯牧繙y(cè)誤差

2、整體的測(cè)試電流較大，可能需要購買更大的容量，如果工程師誤觸輸出端相對(duì)而言較為危險(xiǎn)。

直流耐壓

優(yōu)點(diǎn)

1、泄漏電流的量測(cè)準(zhǔn)確度高

2、整體的測(cè)試電流較小，購買時(shí)可能降低容量的成本，如果工程師誤觸輸出端，相對(duì)于交流而言較為安全。

缺點(diǎn)

1、僅測(cè)試半周

2、須對(duì)電容充電、放電，會(huì)增加測(cè)試的時(shí)間

五、絕緣體及絕緣崩潰的定義？