電氣安全指南及耐壓測試之安全環境建置

本文的目的為提出耐壓測試器及絕緣電阻錶的使用者,完成確保測試安全所需的步驟,因為高電壓的測試過程中,可能涉及致命的電壓和電流。

安全環境建置 – 概要

由於操作人員的個人能力無法被取代,因此安全測試環境的第一步就是任用受過培訓的人員,這個重要性不容小覷。操作人員應該身體健康;若具有特殊醫療背景的操作人員不應操作使用高電壓輸出的相關設備。

所有操作人員都應該了解高電壓是危險的,必須避免接觸帶電電路。他們都應該具備相關知識,了解電流經過人體的影響以及如何最佳地避免電擊危險。

操作人員也應該學習CPR(心肺復甦術)。並了解安全聯鎖裝置(interlock)的工作原理和重要性,以及為什麼永遠不應該禁用聯鎖裝置。他們還必須了解在電氣設備周圍佩戴金屬首飾的危險,並說明如何在緊急情況下快速切斷電源。

其他要求包括撰寫一些測試程式,並將其儲存於耐壓測試器的記憶體中。且要有一個方式去顯示每個被測試的設備,及該測試結果的位置。該程式還應該概略顯示正在進行的測試(交流或直流,電壓,測試時間和限制等)。操作人員可利用測試儀的按鍵鎖定功能(Key lock),避免程序被更改。

訓練操作員的人應該解釋每個測試的對象,說明它應該如何執行,並展示如何處理可能發生的每個正常和異常情況。確保每個操作人員了解他或她可以單獨處理多少,以及何時應該請求監督人員尋求協助。公司組織應定期舉行會議,審查和更新安全程序和規定。

耐壓測試站的測試環境

下一步就是決定測試站的位置,它應該要與組裝區域有所隔離。它應該要遠離較多人走動的通道,確保經過的人的安全,當然還有操作人員的安全。操作人員不應受到其他事物干擾而分心,並且該區域應明顯標示有國際認可的標誌,例如“DANGER – HIGH VOLTAGE”。測試期間,高壓測試儀本身應具有指示燈以表示何時正在輸出高電壓。

應該為測試站提供充足且可靠的電力來源,確認電源線符合插頭和接地的電氣規範要求。始終使用具有正確連接保護接地的插座,並已對此接地進行測試,以確保儀器接地和工廠接地的最低阻抗路徑。如果高壓測試儀未正確連接到接地,可能會導致操作人員受傷。

工作區域和工作檯面應由非金屬材料組成;這意味著應避免使用金屬工桌面,並且不應在操作人員和DUT之間放置金屬物體。所有其他金屬物體應接地或離開測試區域。測試站桌面不建議使用ESD墊,因為它可能導致錯誤的洩漏讀數,在此應用中是不必要的。

測試設備應在測試結束時或在測試中斷時使用內部放電電路立即安全地移除輸出電壓。切勿立即切斷高壓測試儀的電源。如果因故電力來源中斷,請在與DUT的任何接觸時小心謹慎。最安全的方法是將DUT連接到高壓測試儀,直到電源恢復並且測試儀可以執行其放電功能。

作業員的安全考量

測試站應有足夠的空間放置測試儀和DUT,操作人員無需越過DUT即可操作測試儀。測試儀應距離牆壁至少10公分,以便為設備提供適當的空氣流量。理想情況下,DUT應與操作員和測試人員隔離。對於較大的DUT,推車本身應該是不導電的並且具有鎖定輪(如果測試儀需要移動到DUT旁也適用)。保持區域清潔整潔,並有序的放置設備,以便操作人員輕鬆安全地使用。

其實有許多種安全功能可以被利用,以防止操作人員碰觸到高電壓,例如防護裝置或外罩。當放置在DUT周圍時,它們應該是不導電的並且配備有安全聯鎖裝置(Interlock),當打開時會中斷所有高電壓輸出。聯鎖是非常重要的,應使操作人員在任何條件下都不會暴露在高壓下。

另外,還可以利用簡易的雙手迴路開關,以防止操作人員在測試期間遇到高電壓。手掌開關的基本操作要求是必須使用雙手來啟動測試,還可以追加腳踏開關​​以便啟動測試。如果在測試時從開關中移除一隻手或兩隻手,則立即停止測試。開關直接放置在操作人員的前面,並且肩間寬度分開。

分隔左右手開關可防止操作員嘗試用一隻手或物體按下兩個按鈕。在同時按下兩個開關之前,不能向輸出端子和DUT施加高電壓。如果雙手都放在開關上,操作員將無法觸摸DUT或測試線。雙手迴路開關連接到高壓測試儀上的數字I / O介面。當開關處於向下位置時,可啟動儀器。一旦一個開關上升,啟用安全聯鎖,終止高壓測試的輸出電壓,也無法啟動。這種方法安全,快速,也很有效。

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圖7a和b。二種不同的安全設置方法

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圖7說明了設置高壓測試區的兩種方法。在圖7a中,DUT放置在測試台上,雙手迴路開關和腳踏開關的組合確保操作員在測試過程中不能與DUT接觸。操作員戴著安全眼鏡。實際上,雙手迴路開關的使用通常僅限於使用一系列DUT在重複的基礎上進行的短時間測試。如果測試時間太長,操作人員將找到新的取巧方法來擊敗雙手迴路開關。在圖7b中,DUT放置在具有聯鎖裝置的保護蓋下,以在操作期間隔離操作人員。使用外罩是確保安全的更可靠手段,特別是在測試需要更長時間的情況下。縝密的測試站都有使用高壓測試儀的聯鎖裝置。

利用聯鎖的另一種安全方法是光柵,它是一種红外光束,如果有人中斷光束的任何部分,它將啟動聯鎖。光柵的輸出連接到高壓測試儀的interlock端子,如果聯鎖啟動,則立即終止高電壓輸出。光柵會放置在高壓測試儀或DUT與操作人員之間,如果要接觸到高電壓端,人員必須通過光柵,光柵偵測到光束中斷,就會終止高壓輸出。如果耐壓測試器放在光柵的後面,必須要有辦法啟動測試。此時腳踏開關就是一種簡單的解決方案。請記住,您必須確保沒有人能夠繞過光柵到達高電壓的那一側。

測試設定

通常在每個生產班次開始時,應將測試儀連接到PASS和FAIL的樣品來檢查測試儀是否正常判定。這些樣品應設計成根據要進行的測試類型(高壓,絕緣電阻,接地電阻和接地鍵)來確定測試儀的正確操作。完成所有連接並選擇規定的測試程序後,操作員應確認所有測試參數(根據測試檔)顯示在測試儀的螢幕上。然後可以進行驗證測試操作,同時請牢記本文中描述的安全注意事項。本文的附錄 – 檢查表,提供高壓測試站的設置和安全操作主要注意事項。

結論

電氣安全測試是電氣和電子設備的普遍要求。對特定標準的要求進行測試,可能是一項艱鉅的任務。可利用高階耐壓測試儀的可編程特性和功能進行高效率的測試。世界上每個地區的NRTL都提供校正服務,以證明符合特定標準,然後定期檢查用於執行生產測試的設備和測試設備。事實證明,Vitrek先進的電氣安全測試設備的功能對於高效,準確地測試被測設備的特定要求至關重要。

電氣安全測試就其本質而言,要求嚴格遵守程序以確保操作員的安全。


附錄

安全環境建置檢查表:耐壓絕緣測試的基本安全指南和程序

  1. 只允許經過適當培訓的操作人員使用設備並進入測試區域。
  2. 除非您已確認高壓警示燈熄滅,否則請勿與DUT連接。
  3. 切勿觸摸DUT,測試儀或測試引線。
  4. 將引線連接到DUT時,請務必先連接接地夾。
  5. 切勿直接接觸高壓探頭或高壓測試導線的金屬。只有在沒有高壓時才接觸絕緣部件。
  6. 如果可能,僅使用具備聯鎖功能的測試盒。
  7. 在開始測試之前驗證所有DUT接線。確保DUT或測試儀附近沒有其他物體。
  8. 保持區域整潔,整齊,避免穿過測試線。
  9. 懸掛測試引線以最小化電容耦合。
  10. 完全按照書面規定,按照規定的程序進行每項測試。
  11. 在開始測試之前驗證所有設置條件,並檢查所有導線是否有磨損跡象。
  12. 使用性能驗證設備驗證測試儀是否正常運行。這也將確認測試引線的狀況。保持設備定期校正。
  13. 在執行直流測試時使用“熱棒”,並將其用於對測試期間可能斷開的任何連接或設備進行放電。這是必要的,因為如果連接鬆動,在測試期間可能會產生意外的危險電荷。
  14. 完成測試後,觀察HV燈是否熄滅。如果測試是DC,則放電可能需要一些時間。
  15. 確保測試儀和測試站使用了高壓測試儀的所有內置安全功能。
  16. 定期確認內存記憶程序,以確保一致的測試並且不改變參數。
  17. 確保測試儀的交流電力來源已正確安裝,並具有低阻抗接地連接。還要確保緊急開關功能正常,可斷開測試儀和DUT以及測試區域內所有電氣設備和饋電的所有電源。
  18. 操作人員和附近的同事應接受CPR的培訓,以心臟病發作或意外接觸高電壓為重點。

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原著:Kevin Clark, Vitrek inc.

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