試驗案例：高濕對電子產品安全性能的影響
作者：
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編輯：
瑞凱儀器
來源：
www.dfurqm.cn
發布日期： 2020.06.16
高濕條件下，由于水汽吸附吸收和擴散作用，許多材料在吸濕后膨脹、性能變差強度降低，引起機械性能和電性能下降。高濕對設備安全性能的影響主要表現在:
(1)對絕緣性能的影響
由于絕緣材料的吸濕及表面凝露等作用，使得材料的抗電強度降低，其主要表現為絕緣漏電流增加。IEC的相關安全標準中考慮到自然氣候條件的特殊情況，明確規定對于熱帶地區銷售使用的設備，進行濕熱預處理的時間從普通氣候條件下的48小時延長到120小時。這就是考慮到濕熱環境對設備絕緣材料的影響，以及影響時間的累計效應。
(2)對安全電壓限值及允許的接觸電流限值的影響在15~100 Hz正弦交流電流條件下，通過對人體的測試得到，感知電流和反應電流的閾值為0.5mA(有效值)；擺脫電流的閾值為10 mA(有效值)。而流經人體的電流的大小取決于接觸的電壓和人體阻抗。人體阻抗由皮膚阻抗和人體內阻抗組成，人體阻.抗主要是皮膚阻抗。在接觸電壓約50V以下時，皮膚的阻抗值受接觸表面積、濕度、呼吸等的影響而變化很大。在潤濕的接觸面所測得的阻抗值比干燥狀態下降低10%~25%；而導電溶液潤濕的接觸面的阻抗為干燥狀態下的50%。
在潮濕條件下，物體表面會形成導電溶液潤濕的接觸面。由上述可知，在這種條件下，人體阻抗會降低為干燥條件下的一半。人體阻抗的降低意味著允許接觸的電壓(安全電壓)限值降低，只有這樣，才能使在人體產生的按觸電流不超過感知/反應閾值。對于設備來說，在高濕氣候條件下所受的影響更為嚴酷，在濕熱條件下使用的設備在絕緣材料的選用和安全電壓的設計時，應有更高的要求。比如在IEC 60065標準中就建議，在熱帶氣候條件下使用的產品，其接觸電流的限值應減半。
2.1試驗樣品和試驗條件
上述高濕條件對絕緣性能的影響，主要是使絕緣漏電流增加，這可通過試驗來驗證。選擇I類或II類設備作為試驗樣品，在不同的高濕處理時間累計條件下，通過對試驗樣品的絕緣體施加一定的試驗電壓，測試絕緣漏電流，驗證高濕度條件對設備絕緣性能的影響。本文所述的試驗是以I類和II類交流適配器為樣品，試驗條件是:高低溫濕熱試驗箱溫度為25℃；相對濕度為93%±2%。
2.2試驗方案
試驗樣品分別在室溫條件(米經過潮濕處理)下和.在高低溫濕熱試驗箱內放置2天后、3天后、4天后和5天后的條件下，對I類設備的初級-地基本絕緣施加1500V交流的試驗電壓，初級-次級加強絕緣施加3000V交流的試驗電壓；對II類設備初級-次級加強絕緣施加3000V交流的試驗電壓，測試并記錄施加試驗電壓時絕緣漏電流值。
2.3試驗結果分析
對上述3個樣品在不同條件下的測試結果見表1。根據表1中的試驗結果可得到圖2。’
由表1和圖2可知，樣品的絕緣漏電流在高濕條件下比正常濕度條件下大，而且隨著在高濕條件下放置天數的增加呈上升趨勢，個別樣品甚至發生絕緣擊穿。試驗充分說明，高濕環境條件會影響設備的絕緣性能，使絕緣漏電流增加，絕緣抗電強度降低。
上述試驗是在室溫下進行的，在高溫的情況下，由于高溫和高濕的共同作用，對設備絕緣性能的影響往往更加嚴酷。因此在高溫高濕條件下使用的設備在絕緣材料的選用和安全電壓的設計時，應有更高的要求。在各種電氣安全標準中也確實提出了更高的要求。比如在IEC
60065標準要求:在熱帶氣候條件下使用的產品，要在高溫高濕條件下進行濕熱預處理5天后(正常溫濕度預處理的時間為2天)再進行相關測試；另外標準中建議對在熱帶氣候條件下使用的產品，其接觸電流的限值應減半。
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