电介质强度试验中漏电流的选择

王丽明 缪佳 万毅 江苏省医疗器械检验所 (南京 210022)

电介质强度试验中漏电流的选择

王丽明 缪佳 万毅 江苏省医疗器械检验所 (南京 210022)

本文基于绝缘击穿的原理和电介质强度试验结果的判定，论述了医用电气设备电介质强度试验中脱扣电流的设置原则。

绝缘击穿 电介质强度试验 脱扣电流

Abstract:This paper discusses the principles of the reasonable trip current selection in the dielectric voltage withstand test of medical electrical equipment based on the theory of insulation breakdown and the decision of the dielectric voltage withstand test.

Key words:insulation breakdown, dielectric voltage withstand test, trip current

0 前言

电介质强度试验(dielectric voltage withstand test)，也称为耐压试验，高压试验，介电强度试验等，是电气产品安全的一个重要组成部分，通过对电气设备施加一个高于其额定值的电压并维持一定时间来判定设备的绝缘材料和空间距离是否符合要求。

漏电流(trip current)，也称为跳脱电流，分断电流，脱扣电流等，还有称其为泄漏电流。其实这个电流和泄漏电流(leakage current)在本质上是相同的，都是绝缘系统在电压的作用下产生的极微小的电流，不同的是前者是在特定的外来高压的情况下产生的，而后者则是在额定电压情况下产生的。因此笔者为了便于区分，将这里的漏电流(trip current)称作脱扣电流。

对于医用电气设备电介质强度试验所加电压的大小、频率、时间等，GB9706.1-2007《医用电气设备 第1部分：安全通用要求》中有着详细的描述，但对于电介质强度试验中的脱扣电流的设置，标准中却没有明确的规定。为了便于进行医用电气设备电介质强度试验的统一判定，笔者在这里抛砖引玉，谈一点自己的理解和认识，还望多加指正。

1 绝缘击穿的发生

电介质强度试验是检查绝缘结构和绝缘材料在一定的电场强度下是否发生绝缘击穿，而在具体试验的实施中，过流分断装置的动作便成为了我们判定的依据，这个动作电流即前面所述的脱扣电流(trip current)。

首先我们来了解下什么是击穿：GB4943-2001(IEC 60950/UL60950)《信息技术设备的安全》中这样描述，“当由于加上试验电压而引起电流以失控的方式迅速增大，即绝缘无限制电流时，则认为已发生击穿”。当电场强度超过某一极限时，通过介质的电流与施加于介质的电压关系就不再符合欧姆定律，而是呈非线性增加，这时我们认为发生了绝缘击穿，绝缘材料被破坏而失去了绝缘性能，如图1所示。

图1 绝缘击穿

2 脱扣电流的设置

可见，在进行电介质强度试验时，设置合理的过流分断装置的动作电流即脱扣电流便成为电介质强度试验的关键。如果脱扣电流设置得过小，很容易发生击穿，从而轻率得判定电介质强度试验未通过；如果脱扣电流设置得过大，发生击穿时所产生的功率集中于一点，带来的温升可能破坏周围绝缘或其他元器件，造成器具甚至整个部件的损坏，不利于产品的修复。那么我们在进行电介质强度试验时，脱扣电流究竟应该设置为多少才合理呢。 GB14711-2006《中小型旋转电机安全要求》、GB15579.1-2004《弧焊设备 第一部分：焊接电源》等标准将击穿发生的脱扣电流明确定义为100mA，据此，我们在进行电介质强度试验时脱扣电流的设置最大可为100mA。也就是说，当进行电介质强度试验中发生击穿时，不妨将脱扣电流增大为100mA进行验证，这时的判定更为合理。

实际上，我们在进行电介质强度试验时，如果能监测到脱扣电流的具体数值变化，将会对我们试验结果的判定有着指导性的意义，本文所述的100mA设置值只是经验值，参考值。然而，市场上却鲜有能直接监控脱扣电流的电介质强度试验仪器，笔者在这里呼吁生产厂商能开发研制这样的产品上市。

将脱扣电流设置为100mA是进行型式试验(type test)的推荐值，那么出厂进行的例行试验(routine test)呢？例行试验与型式试验不同，往往是在生产线上进行，其目的是为了剔除产品生产过程中的残次品而进行的快速检验，常常采用提高电压而缩短持续时间的方法进行。如GB4793.1-2007《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分：通用要求》就明确规定了例行试验的介电强度试验持续时间为2s，而型式试验为5s。前面我们已经知道，如果脱扣电流过大，则不利于产品的修复，因此进行例行试验总的原则是脱扣电流设置要比型式试验的小。

IEC60335在其资料性附录中提到其参考值可为5mA～30mA，IEC60598也在附录中提到了5mA的参考值，可见，将例行试验的脱扣电流设置为5mA是可取的对带有正常状态下存在高泄漏电流的设备可视情况增至30mA。然而这并不意味着6mA、7mA……均不可取实际选取的原则是最大限度保证既不错判又不漏判。

3 结论

综上所述，在进行医用电气设备电介质强度试验中，型式试验的脱扣电流最高可至100mA，而例行试验则以5mA～30mA为宜，具体设定值还可以结合医用电气设备的产品特征进行调整。

Selection of the Trip Current in the Dielectric Voltage Withstand Test

WANG Li-ming MIAO Jia WAN Yi Jiangsu Province Medical Instrument Testing Institute (Nanjing 210022)

1006-6586(2010)02-0042-02

R312

B

2009-07-17

王丽明，工程师，江苏省医疗器械所电气安全室检验员