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[分享] 绝缘电阻检验

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发表于 2012-7-28 08:26:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
绝缘电阻检验
1.1作用原理
     绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压,从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。即绝缘电阻(MΩ)=加在绝缘体上的电压(V)/泄漏电流(μA)。通过绝缘电阻检验确定连接器的绝缘性能能否符合电路设计的要求或经受高温、潮湿等环境应力时,其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。
    绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素。绝缘电阻低,意味着漏电流大,这将破坏电路的正常工作。例如形成反馈回路,过大的漏电流所产生的热和直流电解,将使绝缘破坏或使连接器的电性能变劣。
1.2 影响因素
     主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响。
1) 绝缘材料
     设计电连接器时选用何种绝缘材料非常重要,它往往影响随后产品的绝缘电阻能否稳定合格。如某厂原使用醋醛玻纤塑料和增强尼龙等材料制作绝缘体,这些材料内含极性基因,吸湿性大,在常温下绝缘性能可满足产品要求,而在高温潮湿下绝缘性能不合格。后采用特种工程塑料PES(聚苯醚砜)材料,产品经200℃  1000h和240h潮湿试验,绝缘电阻变化较小,仍在105MΩ以上,无异常变化。
2) 温度
    高温会破坏绝缘材料,引起绝缘电阻和耐压性能降低,对金属壳体,高温可使接触件失去弹性,加速氧化和发生镀层变质。如按GJB598生产的耐环境快速分离电连接器系列2产品,绝缘电阻规定25℃时应不小于5000MΩ,而高温200℃时,则降低至不小于500 MΩ。
3) 湿度
    潮湿环境引起水蒸气在绝缘体表面的吸收和扩散,容易使绝缘电阻降低到MΩ级以下。长期处于高温环境下会引起绝缘体物理变形、分解、逸出生成物,产生呼吸效应及电解腐蚀及裂纹。如按GJB2281生产的带状电缆电连接器,标准大气条件下的绝缘电阻值应不小于5000 MΩ,而经相对湿度为90%~95%,温度为40 ±2℃ 96h温热试验后的绝缘电阻降至不小于1000 MΩ。
4) 污损
    绝缘体内部和表面的洁净度对绝缘电阻影响很大,由于注塑绝缘体用的粉料或胶接上、下绝缘安装板的胶料中混有杂质,或由于多次插拔磨损残留金属屑及端接锡焊时焊剂残留渗入绝缘体表面,都会明显降低绝缘电阻。如某厂生产的圆形电连接器在成品交收试验时发现有一个产品接触件之间的绝缘电阻很低,仅20MΩ不合格,后经解剖分析发现其原因是由于注塑绝缘体用的粉料中混有杂质,后只得将该批产品全部报废。
5) 试验电压
    绝缘电阻检验时施加的试验电压对测试结果有很大关系。因为试验电压升高时,漏电流的增加不成线***,电流增加速率大于电压增加的速率,故试验电压升高时测得的绝缘电阻值将会下降。电连接器产品技术条件引用的试验方法中,对试验电压都有明确的规定,通常规定为500V,因此不能用一般欧姆表、直流电桥等电阻测量仪器来测量绝缘电阻。
6) 持续时间(读数时间)
    由于被测电连接器在测量极之间存在着一定的电容,测量初期电源先要对电容充电,因此在测试时往往会出现绝缘电阻测试仪上指示的电阻值有逐渐上升的趋势,这是正常现象。不少电连接器试验方法中明确规定,读取绝缘电阻测试仪上的读数必须在电压施加一分钟后进行。
1.3问题研讨
1)检验环境温湿度的影响
    电连接器技术条件通常都规定了产品使用环境温度和温度,如温度为-55℃~125℃、湿度为40±2℃、95±3%,作者认为;检验环境条件和使用环境条件是有区别的。技术条件规定产品可以在上述温湿度使用环境下工作,并不意味着生产厂在长述使用环境条件下测试绝缘电阻都应满足正常大气压下的考核指标。如在使用温度上限125℃和40±2℃、93±3%温热环境条件下测绝缘电阻,则应按技术条件规定的高温和温热环境试验的考核指标进行考核,而不应按正常大气压下的考核指标进行考核。
    作者在实际检验时多次发现;同一批产品在北方气候较干燥的条件下(湿度<50%)湿度出厂检验绝缘电阻大于1000MΩ是合格的,但产品发运至南方使用厂在较潮湿的环境下(湿度>80%)复验,绝缘电阻仅为100~200MΩ属不合格,遇此情况有时用酒精清洗烘干后,刚取出检验是合格的,但放置到次日再复测又不合格.为此,建议生产厂在产品交收试验时,应对绝缘电阻控制在规定值以上一个恰当的水平上,保持有一定的裕度。不要将在干燥环境下勉强达到规定值的产品判为合格出厂,以免供需双方由于检验气候环境条件不同,造成检验结果不一致而引起争议。
    为明确检验环境温湿度要求,现在有部分试验方法既规定了测试的环境温湿度(相对较宽的范围),又规定了出现分岐仲裁时的温湿度要求(相对取中限较窄的范围)。如GJB1217-91电连接器试验方法规定;试验的标准大气条件,温度15℃~35℃,湿度20%~80%,气压73~103Kpa。仲裁试验的标准大气条件,温度25±1℃,湿度50±2%,气压86~106 Kpa。
2) 检验工装的影响
    由于电接器技术条件规定,电连接器所有接触件之间和所有接触件与壳体之间的绝缘电阻都应符合规定值。又规定其施加电压的持续时间要大于1分钟以上。故许多电连接器生产厂对其所生产的每一型号规格产品都备有相应的二至三个不同编排连接方式的检验工装(头孔配座针工装或头针配座孔工装)。通过对其接触件点与点之间,排与排之间和所有接点与壳体间并联施加试验电压,检验其绝缘电阻是否合格。这种用检验工装并联施加电压比单个接点间施加电压条件苛刻。故若用检验工装测试发现绝缘电阻不合格时,允许不用工装直接用表棒在单点间施加电压进行复测。但现有部分生产厂和绝大多数使用单位都不用检验工装,而是直接采用与绝缘电阻测试仪相连的二根测试表棒,在每个接触件之间或接触件与壳体之间搭接,检验其绝缘电阻是否合格。这种不用检验工装的方法有以下缺点:一是随机性很大,极有可能产生漏检,二是每个接点不可能象有检验工装那样,可以停留1分钟后再读数,故有可能造成误判,检验的可靠性较差。
    当然,即使使用检验工装,在检验前必须首先保证工装合格。要保证工装洁净和干燥,其本身绝缘电阻必须合格,且留有充分余量。
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