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设备被监理师复习指导:电子设备的安全试验(一)

2010-09-10 14:32 来源: 打印 | 收藏 |
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  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.

  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

  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。

  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/㎡的漂白纱布。

  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。

  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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