电气装置的测量原理及实践,电击接触触电的安全防护措施

浅谈商用售卖机的电气安全测试

发布时间:14-10-16 10:03分类:技术文章 标签:电气装置 2
建筑电气装置的测量
除了测量之外,对设备的外观检查也很重要(比如绝缘材料的颜色,导体型号,可靠的接地,使用的材料)。同时,在想要了解电气装置的功能时,需进行一些功能测试,比如电机转动方向,加热系统等。本文将详细讨论测量原理及实践。
不论使用哪种测量仪器测量参数(绝缘电阻,接地电阻,故障回路阻抗等),测量结果都必须是正确可靠的。
由于存在误差,测量结果必须进行校正。EN61557标准规定了不同参数的*大允许误差。
参数 允许误差 测量结果的校正 绝缘电阻 ±30% R×0.7 故障回路阻抗 ±30% Z×1.3
保护导体等的电阻 ±30% R×1.3 接地电阻 ±30% R×1.3 接触电压 (+20%/-0%)UL
R+5V(UL=25V) R+10V(UL=50V) RCD断电时间 (±10%)tL R+0.1tL(标准RCD)
R+0,1tLmax.(Sel.RCD) R–0,1tLmin.(Sel.RCD) RCD断电电流 (±10%)IΔN
R+0,1IDN(上限) R–0,1IDN(下限) 表1.测量结果校正 其中: R:仪器的测量结果
UL:*大接触电压(25或50V) tL:RCD断开时间 tLmax:RCD断开时间*大值
tLmin:RCD断开时间*小值 IΔN:RCD额定差动电流 2.1、绝缘电阻
电气装置的带电部分及主动导体(例如仪器外壳)之间的绝缘电阻,是防止人体接触到电源电压的*基本的安全参数。带电体之间可能存在短路及漏电流,故带电体间的绝缘电阻也非常重要。
图8.接线柜绝缘失效情况
上图显示了由于接线柜绝缘材料的失效,相线与金属外壳之间绝缘失效。此时产生一个故障电流If,流向保护线并经过接地电阻流向大地。在RE上产生的压降称为故障电压。
不同的绝缘材料适用于不同的场合,例如电缆,连接部分,配电柜绝缘材料,开关,电源插座,外壳等。不论使用什么样的绝缘材料,绝缘电阻应该达到规定的大小,因此需要测量绝缘电阻。
2.1、绝缘电阻测量的介绍
电气装置*次与主电源连接之前需要测量绝缘电阻。测量时,应闭合所有的开关,断开所有的负载,以确保测量不受负载的影响。
测量原理如下: 图9.绝缘电阻测量原理 U-I原理 测量结果=Ut/I=Ri 其中:
Ut:直流测试电压(由电压表V测量)
I:经过绝缘电阻Ri的测试电流(由电流计A测量) Ri:绝缘电阻
测试电压的选择,依赖于被测绝缘电阻所在主电源的额定电压,测试电压有以下几种选项:
•50VDC •100VDC •250VDC •500VDC •1000VDC 2.1.1、绝缘电阻的测量—导体之间
在所有导体之间进行绝缘电阻的测量,按照以下步骤:
•分别测量相线L1,L2,L3和中性线N之间的绝缘电阻
•分别测量相线L1,L2,L3和保护线PE之间的绝缘电阻 •分别测量相线L1和L2、L3
•测量相线L2和L3 •中性线N和保护线PE之间 图10.绝缘电阻测量示例 注意:
•开始测量前关闭主电源! •测试过程中所有开关要闭合!
•测试过程中所有负载要断开! 下表显示了绝缘电阻*小值的规定 电源额定电压
额定测试电压(V) 所允许的绝缘电阻*小值(MΩ) 安全低电压 250V 0.25
安全低压~500V 500V 0.5 大于500V 1000V 1.0
表2.相线之间绝缘电阻的*低允许值 2.1.2、不导电的墙体和地板
在某些场合下,我们会期望房间与保护接地导体间完全绝缘(例如:在实验室中进行特殊的试验等)。在这种房间内不会受到电击,地板和墙都是由绝缘材料做成,且在安装电气设备时应满足:
•出现绝缘故障的情况下,不可能同时触碰到电位不同的导体
•不可能同时触碰到主动及被动导体
在这种房间内,将故障电流引入到大地的保护接地线PE是不允许存在的。
绝缘的墙和地板保护操作者在绝缘故障的情况下不受电击。
使用绝缘电阻测试仪,测量非导电的墙和地板的绝缘电阻时,应按照以下步骤进行(使用下述特殊的测量电极)。
图11.测试电极
在测试电极和保护接地PE间进行测量,注意保护接地PE一定是在房间外。
为确保接触良好,应在测试电极和被测物(墙体或地板)之间放一块潮湿的布。测量时,应对电极施加一定的压力(地板测量时施加750N,墙体测量时施加250N)。
测试电压为: •500V:对地的额定电压小于500V •1000V:对地额定电压大于500V
正确的测试结果应大于: 50kΩ:对地的额定电压小于500V
100kΩ:对地额定电压大于500V 注意:
•测量时*好使用电压测试的两极(反向的测试端),并对测量结果取平均值。
•等测量结果稳定后再读数。 图12.墙和地板绝缘电阻的测量

直接电击有什么防护措施?
直接电击保护又称正常工作的电击保护,也称为基本保护,主要是防止直接接触到带电体,一般采取以下措施:
(1)带电体绝缘:带电部分完全用绝缘覆盖。
(2)用遮栏和外护物防护:外护物一般为电气设备的外壳,是在任何方向都能起直接接触保护作用的部件。遮栏只对任何经常接近的方向起直接接触保护作用。
对设备的绝缘体有什么基本要求?
设备的绝缘类型必须符合相应电气设备的标准,且只能在遭到机械破坏后才能除去。绝缘能力必须达到长期耐受在运行中受到的机械、化学、电及热应力的要求。一般的油漆、清漆、喷漆都不符合要求。在安装过程中所用的绝缘也必须经过试验,证实合乎要求后才能使用。
间接电击有什么防护措施?
间接电击保护又称故障下的电击保护,也称附加保护,一般采用以下措施:
(1)自动切断电源
当故障时,最大电击电流的持续时间超过允许范围时,自动切断电源(TT系统的第一次故障除外),防止电击电流造成有害的生理效应.采用这种方法的前提是:电气设备的外露导电部分必须按系统接地制式与保护线相连,同时还宜进行主等电位联结。自动切断电源法可以最大限度地利用原有的过电流保护设备,且方法简单、投资最省,是一种常用的措施。
(2)使用Ⅱ级设备或采用相当绝缘的保护
Ⅱ级设备既有基本绝缘也有双重绝缘或加强绝缘,不考虑保护接地方法,设备内导电部分严禁与保护线连接。该类设备的绝缘外护物必须能承受可能发生的机械、电或热应力,一般的油漆、清漆及类似物料的涂层不符合要求。绝缘外护物上严禁有任何非绝缘材料制作的螺栓,以免破坏外护物。
(3)采用非导电场所
在非导电场所内,严禁有保护线,也不采取接地措施,因此可采用0级设备(这种设备只有基本绝缘,没有保护接地手段)。非导电场所应具有绝缘的地板和墙(用于标称电压不超过500V的设备,其绝缘电阻不小于50kΩ;如标称电压超过500V,则为lOOkΩ)。
(4)不接地的局部等电位联结
凡是能同时触及的外露导电部分和外部导电部分采用不与大地相连的等电位联结,使其电位近似相等,以免发生电击。
(5)电气隔离
将回路进行电气隔离能够防止触及绝缘破坏的外露导电部分产生电击电流。
非导电场所应有哪些防护措施?
(1)外露导电部分之间、外露导电部分与外部导电部分之间的距离不小于2m;如在伸臂范围以外,则为1.25m。(2)如达不到上述距离,则在两导电部分之间设置绝缘阻挡物,使越过阻挡物的距离不小于2m。
(3)将外部导电部分绝缘起来,绝缘物要有足够的机械强度并能耐受2000V电压,且在正常情况下,泄漏电流不大于lmA。

导读:本论文是一篇关于浅谈商用售卖机的电气安全测试的优秀论文范文论文片段:1000V。如果绝缘被电压击穿,会出现电流的雪崩现象。测试时间常选择一分钟。一般在测试中,击穿电流大于100mA,就会认为绝缘被击穿,电气强度测试失败。电气强度测试广泛应用于各个领域,也可以对绝缘材料本身单独施加。在测试过程中一般需要注意以下几个方面:
1)电气强度测试是一种破坏性测试,如果测试时间过长,测试电压极高


要:本文对商用售卖机的接地连续性,电气强度,泄漏电流,绝缘电阻等主要电气安全测试进行了剖析。
关键词:接地连续性;电气强度;泄漏电流;绝缘电阻
随着全球经济飞速的发展,人们的生活节奏也在不断加快。各种快餐店开始发力抢占快餐市场,商用售卖机,如饮料机,啤酒机等,越来越多被店家使用。但是在巨大的商机面前,商用售卖机的电气安全成为愈加重要的课题。而接地连续性,电气强度,泄漏电流和绝缘电阻则是电气安全中很重要的几项测试。

  1. 接地连续性
    在电气设备中,接地最初是用来防止电气设备遭到雷击损坏而采取的保护措施。而在后来电气安全的发展中,接地为保护人身安全起到了无可替代的作用。在商用售卖机的IEC标准中,表明商用售卖机可以是I类,II类,III类器具中的一种。一般而言,通过塑料外壳包裹的设备为II类器具,例如生活中常见的塑料外壳吸尘器。而仅使用超低安全电压的设备一般为III类设备,如使用24V供电的一些电器。II类器具因为没有暴露在外部的金属外壳,一般不需要对外壳进行接地。而III类器具因为用电较为安全,对外壳接地的作用也不是很大。而与之形成鲜明对比的就是,对外壳接地极具依赖的I类器具。一般外壳含有易触及的导电部位的设备通常依赖于对易触及导电部位接地实现额外的保护,这样的设备一般是I类器具。常见的金属外壳电热水壶就属于I类设备。I类设备电源插头上一般都有接地插销。
    商用售卖机因为常使用金属外壳制造,大多属于I类器具。接地连续性的测试显得尤为重要。通常的测试策略是测量设备插头的接地导体与售卖机上可触及金属之间的电阻,如果小于0.1欧姆,一般认为是可以接受的。然而有两点需要特别注意的是:
    1)
    测试电阻一般需要提供测试电流,根据商用售卖机的IEC标准,电流一般为设备额定电流的1.5倍或者25A,取大值。
    2)
    设备外壳往往不是由一块金属制造而成,一般会有多块金属通过螺丝连接,铆接,焊接等方式连接而成。电阻会随着连接的增加和复杂而变得更大。所以在进行接地连续性测试时,测试的电阻值往往取最远端也就是电阻值最大处的可触及金属的值。
    在产品设计时,要注意主接地的可靠性。当产品中有很多的钣金组装在一起时,一般推荐把电源主接地接在最大尺寸且位置居中的主钣金上,这样其他的零件及钣金的接地连接相对平均,更容易满足要求。另外对于钣金来说,防锈也很重要,很多时候为了防锈不得不使用涂层。但是涂层相对导电性较差,如果钣金之间隔着涂层的话,接地连续性往往得不到满足。如果能在螺丝连接或者铆接处去除涂层同时增加诸如镀锌的防锈处理的话,会使接地电阻减小很多。另外如果使用细纹的螺丝连接钣金,因为接触面的增加,也会适当减少接地电阻。
  2. 电气强度
    一谈到电气产品,往往人们就会想到电击。由于商用售卖机一般采用的电压是市电,对于电击的防护不可避开。而绝缘则是防护电击最有效的利器。但是由于设备一般都需要使用数年甚至数十年,直接按产品寿命周期测试绝缘并不是明智之举。于是乎加速测试被广泛应用。电气强度就是一种测试绝缘性能的加速测试。对于大多数属于I类设备的商用售卖机设备而言,除去金属外壳的接地作为基本的电击防护之外,金属外壳与内部带电体之间绝缘成为了另一道重要的电击防护屏障。而电气强度测试中最基本的一类往往就是把一定的电压施加在金属外壳与内部带电体之间。为了实现加速的作用,电气强度测试会选择比较高的电压,一般是不小于1000V。如果绝缘被电压击穿,会出现电流的雪崩现象。测试时间常选择一分钟。一般在测试中,击穿电流大于100mA,就会认为绝缘被击穿,电气强度测试失败。电气强度测试广泛应用于各个领域,也可以对绝缘材料本身单独施加。在测试过程中一般需要注意以下几个方面:
    1)
    电气强度测试是一种破坏性测试,如果测试时间过长,测试电压极高,或者测试次数过多,可能会出现损伤绝缘层的情形。
    2)
    如果把测试电压直接施加在绝缘材料上,可以使用铝箔等导电金属增加绝缘材料的导电面积,使得测试结果更为准确。
    3)
    一般在大批量生产过程中,如果一分钟的测试时间过长影响****时间,可以适当提高测试电压,并把测试时间降低到一秒,同时击穿电流需限定为5mA。
    产品绝缘材料受到高温和老化的影响会引起绝缘性能损害,绝缘材料局部有杂质,孔隙等也有可能引起电气强度测试的失败。生产工艺过程中出现的疏忽

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