设备监理师：电子设备的安全试验

来源：设备监理师发布时间：2013-04-08 设备监理师辅导视频评论

    0    引言
    就电子设备的质量和可靠性而言，我们的设备在电磁兼容等方面取得了较全面、深入的进步；然而在安全试验和设计方面差距仍较大。只有先深刻理解了关于安全试验的标准与要求，才可能有针对性地做出设计和改进。
    1    电子产品安规试验的一般原则要求
    试验之前应理解如下一些原则要求。
    1）产品安全测试前，应首先确认设备的移动性、设备对电击的保护类型、与电源连接的方式、以及污染的等级等；
    2）列出所有经过认证或未经认证的安规元器件的清单，确定是否应作为设备的一个组成部分，承受规范规定的有关试验；
    3）除另有说明外均为型式试验，应在一个样品上进行，该样品应承受全部有关试验；
    4）如果设备的设计和结构已清楚地表明某一试验对设备不适用，则该试验就不应进行；
    5）当元器件未由公认的试验机构认证，该元器件应作为设备的一个组成部分，承受本规范规定的有关试验；当元器件已由公认的试验机构认证，符合与有关的国家标准或IEC元器件标准相协调的某一标准时，不承受有关的国家标准或IEC元器件标准中规定的那部分试验；
    6）跨接在危险电路和安全电路间的封闭和密封的零部件、及灌封零部件，应承受相应的温度循环试验和潮湿处理试验，然后再进行抗电强度试验，检验其是否能提供足够的绝缘；
    7）MOS器件和IGBT器件的封装材料属于已认证的材料，不进行耐热、防火及抗电强度的试验。
    2    电子产品安全试验项目与要求
    2.1    温度循环和潮湿处理试验
    对跨接在危险电路和安全电路间封闭的、密封的、和灌封的零部件，应承受相应的温度循环试验和潮温处理试验，然后再进行抗电强度试验，检验其是否能提供足够的绝缘（吸湿材料的判定，必要时可通过潮湿试验处理后进行抗电强度试验来确定）。
    该试验不做任何判定，仅用于抗电强度测试前对器件的处理。
    2.2    介电强度试验
    检验设备中元器件使用的绝缘材料是否具有足够的抗电强度。在进行抗电强度试验前须进行模拟发热试验，使这些元器件和部件处于充分发热状态。
    试验期间，绝缘不应击穿。当由于加上试验电压而引起的电流，以失控的方式迅速增大时（即绝缘无法限制电流），则认为已发生绝缘击穿。电晕放电或单次瞬间闪络不应算是绝缘击穿。
    2.3    机械结构试验
    2.3.1    机架稳定性试验
    试验分下列4项，每项单独进行。
    1）当使设备相对于其正常垂直位置倾斜10°时，该设备不应翻倒；
    2）对落地设备，在距离地面不超过2m的最不利的高度上，沿任意方向施加大小等于设备重20％的力（但不大于250N），该落地设备不应翻倒；
    3）对高度≥1m，质量≥25kg的设备，在距离地面不超过2m的最不利高度上，沿任意方向对设备施加大小等于设备重量20％的力（但不大于250N），该落？设备不应翻倒；
    4）对落地设备，当将800N恒定向下的力，在最大力矩点处施加到任何水平工作表面上，或施加到距离地面高度不超过1m，具有明显支点的表面上，该落地设备不应翻倒。
    如果各装置设计成固定一起、且不作单独使用的情况，则不须考虑单个装置的稳定性。
    2.3.2    部件恒定作用力试验
    本试用来验检验设备的各部件是否具有足够的机械强度。
    具体方法是，用试验探头对操作人员接触区内的整台设备、或内部的零部件施加30±3N的恒定力，持续5s. 来源：考试大
    对手柄、操作杆、旋钮、液晶的屏面不进行该试验。
    2.3.3    外壳的恒定作用力试验
    本试验用来检验设备防护外壳的机械强度。
    试验应使用能在直径为30mm圆形平面上，进行接触的适用试验工具，对固定在设备上的防护外壳施加250±10N的恒定力，持续5s.
    2.3.4    钢球试验
    可取样品的完整外壳、或能代表其未加强的面积最大部分进行试验。
    1）垂直冲击力试验    样品以其正常的位置支撑好，用一个光滑的实心钢球，使其自由落到样品上进行试验；
    2）水平冲击力试验    将该钢球用线绳悬吊起来，并使其象钟摆一样，从垂直距离为1.3m处摆落下来进行试验；如果摆落试验不方便，则可以将样品相对于其正常位置转90°安装，进行垂直冲击试验，模拟对垂直或倾斜表面的水平冲击试验，以此来代替摆落试验；
    必须注意钢球试验不应施加到设备的液晶显示屏和压板玻璃上。
    2.3.5    跌落试验
    本试验仅适用于检验手持式设备和直接插入式设备的机械强度。
    将完整试验样品从1m高度处，以其最不利结果的位置自由跌落到硬木表面上，样品应可承受3次跌落冲击。
    2.3.6    应力消除试验
    由整台设备构成的一个样品（或由外壳、连同任何支撑框架一起构成一个样品），放入气流循环的烘箱内承受高温试验，烘箱温度要比温升试验时在外壳上测得的最高温度高10K（但不低于70℃），试验时间为7h，试验后使样品冷却到室温。
    2.3.7    把手及旋钮松动试验
    如果把手、旋钮、夹具、操纵杆松动会引起危险时，则应以可靠的方式固定，以便使在正常使用时不会松动。不应使用封口胶和类似的化合物来防止转动；如果把手、旋钮等是用来指示开关或类似无转换位置的、而且它们置于错误位置时易引起危险时，则设计应保证不能被置于错误的位置上。
    对把手、旋钮、夹具或操纵杆等元件，在轴向施加作用力1min，试验抗拉脱能力；试验中，把手、旋钮、夹具、操纵杆应不会松动、或不能被置于错误的位置上。
    2.4    耐热和防火试验来源：考试大的美女编辑们
    应注意，在进行耐热和防火试验时可能会冒出有毒的烟雾；所以在适当的情况下，试验可以在通风柜中进行，或者在通风良好的房间内进行，但是不能出现可能会使试验结果无效的气流。
    2.4.1    防火外壳的可燃性试验
    对于总质量超过18kg的移动式设备和驻立式设备按如下要求进行试验。
    1）应用3个样品进行试验，每一个样品由一个完整的防火防护外壳组成（或由防火防护外壳上代表壁厚最薄部分、而且要含有通风孔在内的切样组成）。
    2）样品应按其实际使用的情况进行安装。在试验火焰施加点以下300mm处铺上一层未经处理的脱脂棉。试验火焰应加在样品的内表面，位于被判定为靠近引燃源，而有可能被引燃的部位。
    对防火外壳的内材料也要进行如上的可燃性试验。
    2.4.2    大电流起弧引燃试验
    本试验用来检验样品在大电流起弧条件下的可燃性。
    用一对试验电极以及可变电感性阻抗负载，与交流220～240V，0～60Hz的电源串联进行该试验。引燃受试样品的飞弧平均数量对于V-0级材料不应少于15，对于其他材料不应少于30.
    2.4.3    灼热丝引燃试验
    检验样品的可燃性。试验开始时，电路被通电以使电流通过热丝产生0.26（1±4％）W/mm的线性功率密度，试验将继续到试验样品引燃120s止。当引燃发生或已经通过了120s时，中断试验并记录试验时间。
    对于绕线部分已经熔融但仍未引燃的样品，则当样品不再和所有热丝紧密接触时，试验应中断。来源：考试大
    2.4.4    灼热燃油试验
    也是检验样品的可燃性。
    将一个有完整防火防护外壳底部的样品，牢固地支撑在水平位置上。在该样品的下面约50mm处放一浅平底盘，盘上铺上一层大约为40g/m2的漂白纱布。来源：www.examda.com
    取一个带有浇注嘴和长勺把的金属小勺，在试样上的开孔上方约100mm处，以大约1mL/s的流量，将勺中的灼热油全部平稳地倒入该图形开孔的中央。
    在这两次试验期间纱布不应被引燃。
    2.4.5    材料的可燃性试验
    按如下项目分别进行。采集者退散
    2.4.51V0，V-1或V-2级材料的可燃性试验
    先检验样品的可燃性级别，然后选取该材料或组件的10个样品，放至试验火焰上，任一样品上火焰燃烧的持续时间，对V0级不应超过10s，对V1级或V2级不应超过30s.
    2.4.52HF1，HF2或HBF级泡沫材料的可燃性试验
    先检验样品的可燃性级别，然后将一个样品平放在钢丝网上，样品的一端与钢丝网的上弯端相接触（对组合材料的样品，应将其泡沫塑料的一面朝上放置）。将样品放至试验火焰上，灯焰应移到样品的下方停留60s，然后将灯焰移开。
    此后，应在另外9个样品上重复进行本试验。

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