生產(chǎn)線用安規(guī)測試儀器的運行檢查

易春，朱文立

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東 廣州 510610）

1 引言

電子、電器產(chǎn)品的抗電強度和接地電阻測試直接決定了產(chǎn)品在正常使用時能否避免觸電危險、保障人身安全，因此它們在生產(chǎn)時通常是100%的全檢項目。為了保障測試結(jié)果的有效性，必須對該類儀器進行日常的運行檢查。如何確定運行檢查的頻次和有效的檢查方法，一直是困擾工廠質(zhì)量管理人員的問題。下面我們以抗電強度、接地電阻測試儀器為例，就工廠如何通過簡單、有效的運行檢查方法，以保證儀器正常運行的問題進行探討。

2 相關(guān)的規(guī)定要求

中國強制性產(chǎn)品認證（China Compulsory Certification，簡稱3C認證）關(guān)于電子、電器產(chǎn)品的實施規(guī)則，多數(shù)都將抗電強度和接地電阻測試列為例行檢驗項目，同時還規(guī)定對用于例行檢驗的設(shè)備，除應進行日常操作檢查外，還應進行運行檢查。這也是3C工廠檢查的重點內(nèi)容之一。檢查時不但要抽查相關(guān)的運行檢查規(guī)范、運行檢查記錄，而且需要相關(guān)操作人員現(xiàn)場進行演示。

除3C認證外，UL認證、CE認證等涉及到工廠檢查的產(chǎn)品認證，多數(shù)對生產(chǎn)線上用于全檢的安規(guī)測試儀器都有相應的日常檢查規(guī)定。雖然不同的認證對此類檢查所采用的名詞術(shù)語可能有差別，但其目的均是通過此類日常檢查來保障該項目檢測結(jié)果的有效性。

運行檢查的頻次取決于兩次運行檢查之間所檢測的產(chǎn)品量及當發(fā)現(xiàn)儀器問題時追回重測這些產(chǎn)品的難度。運行檢查通常在生產(chǎn)線每次儀器開機時進行，對那些24小時連續(xù)運行的生產(chǎn)線，運行檢查通常在人員換班時進行。

運行檢查的目的是檢查測試連接是否正常（有否出現(xiàn)短路或斷路），儀器設(shè)備的輸出參數(shù)是否正確、有效，聲光報警是否有效。對不同的儀器設(shè)備并沒有規(guī)定標準的運行檢查方法，只要達到以上的目的，運行檢查的方法可以是多種多樣的。對工廠來說，可以根據(jù)自身儀器和產(chǎn)品的特點來采取不同的檢查手段和方法。

3 常用的運行檢查要求和方法分析

3.1 不同的抗電強度和接地電阻測試儀器的特點

目前生產(chǎn)線上使用的安規(guī)測試儀器的種類比較多，大致有以下幾類：

有些儀器的電路結(jié)構(gòu)比較簡單，電壓、電流、時間和報警門限等參數(shù)采用可調(diào)電位器調(diào)節(jié)和設(shè)置；有些儀器的電路結(jié)構(gòu)比較復雜，參數(shù)通過鍵盤輸入設(shè)置；有些儀器的智能化程度更高，參數(shù)可通過鍵盤面板設(shè)置，也可以由電腦遠程控制，并有內(nèi)部自檢程序，通過儀器自檢可以檢查出某些問題。

電路結(jié)構(gòu)比較簡單的儀器，各種測量功能一般各自獨立，這些儀器操作簡單，成本低廉，維護方便，適合小規(guī)模的非自動化生產(chǎn)線使用；智能化程度比較高的儀器通常將多種安規(guī)測量項目（如抗電強度、泄漏電流和接地電阻）集成到一臺儀器內(nèi)部，通過編程設(shè)置，一次操作可以完成多個測量項目并給出結(jié)果。這些可編程儀器可通過電腦聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)生產(chǎn)線全自動管理和控制，適合規(guī)模較大、自動化程度較高的生產(chǎn)線使用。

工廠在采購儀器設(shè)備時可以根據(jù)自己的投資、生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)線的實際需求，選擇適合自己的測試儀器和附件。

3.2 常用的運行檢查方法分析

3.2.1 抗電強度測試儀運行檢查方法分析

抗電強度測試儀的主要功能/參數(shù)包括：測試電壓（交流/直流）、 泄漏電流（門限電流/實測電流）、測試時間以及測試失敗聲光報警。運行檢查時應對儀器的這些關(guān)鍵參數(shù)和相關(guān)連接進行檢查以確認其有效性。檢查優(yōu)先等級的排列一般為：相關(guān)連接、測試失敗聲光報警、測試電壓、門限電流和測試時間。

a）最簡單的運行檢查方法（短路法）

正確設(shè)置儀器的各種參數(shù)，將儀器兩高壓電極分開，按下測試鍵，此時儀器應無聲光報警；（在有效的測試時間內(nèi)）再將兩高壓電極直接接觸，儀器應有聲光報警。否則，儀器故障。該方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和高壓電極的連接。其特點是：操作簡單，無需任何附加的輔助工具，但檢測內(nèi)容非常有限，無法全面判斷儀器的各種必要功能是否正常，且短路時，兩電極之間的電流非常大；若儀器內(nèi)部沒有良好的保護電路，短路瞬間非常容易損壞儀器設(shè)備，不建議采用這種方式。工廠檢查時一般也不認可這種方式。

b）使用合格/不合格樣件進行的運行檢查方法（合格/不合格樣件法）

將分別確認為合格、不合格的兩件測試樣件作為標準樣件并做相關(guān)的標記。檢查時，先正確設(shè)置儀器的各種參數(shù)，將合格的標準樣件正確地連接到測試架上，按下測試鍵，此時儀器應無聲光報警；換上不合格的標準樣件，按下測試鍵，儀器應有聲光報警。否則，儀器故障。該運行檢查方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和測試的試驗的連接，在一定程度上也驗證了試驗電壓和門限電流的設(shè)置。其特點是：操作比較簡單，標準樣件非常容易得到，無需專門的輔助工具，但無法全面判斷儀器的各種必要的參數(shù)是否正常。目前部分工廠還在使用此方法，工廠檢查時一般不會判定該方法無效，但會指出它的不足，建議選擇更為有效的運行檢查方法。

c）使用臨界樣件進行的運行檢查方法（臨界樣件法）

挑選出兩件測試樣件作為標準樣件并做相關(guān)的標記（在規(guī)定的測試電壓和門限電流下，其中一件確認為臨界合格、一件確認為臨界不合格）。具體的檢查過程與上一種方法完全一致。該方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和測試連接，其特點是：操作比較簡單，標準樣件容易得到，無需專門的輔助工具，且在較大的程度上驗證了試驗電壓和門限電流的準確性，可以較全面地判斷儀器的各種必要參數(shù)以及相關(guān)連接是否正常。工廠經(jīng)常使用該方法，檢查時會將其判定為有效的運行檢查方法。

d）使用單標準電阻進行的運行檢查方法（單標準電阻法）

根據(jù)例行檢驗實際使用的測試電壓和門限電流來選擇合適的標準電阻。例如：測試電壓為3300VAC，門限電流為5mA，則使用660kΩ的標準電阻，耗散功率應大于16.5W?？蛇x擇兩個330kΩ/10W的水泥電阻串聯(lián)起來做成標準電阻樣件。運行檢查時，將儀器輸出電壓設(shè)置到標準輸出電壓的90%，其它參數(shù)按照正常設(shè)置。將標準電阻樣件放入測試架，按下測試鍵，此時儀器應無聲光報警；緩慢調(diào)節(jié)輸出電壓旋鈕，增加測試電壓，當測試電壓調(diào)節(jié)到略高于標準輸入電壓時，儀器應有聲光報警。否則，儀器故障。該方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和測試的試驗的連接，也驗證了相應的試驗電壓和門限電流的設(shè)置。其特點是：操作比較簡單，標準電阻樣件的成本低廉，可以較全面地判斷儀器的各種必要參數(shù)以及相關(guān)連接是否正常。需要注意的是標準電阻的阻抗應由例行檢驗所設(shè)置的測試電壓和門限電流確定，另外，該方法不適合由鍵盤輸入?yún)?shù)的儀器。工廠經(jīng)常使用此方法，檢查時會將其判定為有效的運行檢查方法。

c）使用雙標準電阻進行的運行檢查方法（雙標準電阻法）

根據(jù)例行檢驗使用的測試電壓和門限電流來選擇合適的標準電阻。例如：測試電壓為3300VAC，門限電流為5mA，可選擇兩個分別為649kΩ/20W（1%精度）、665kΩ/20W（1%精度）的繞線電阻作為標準電阻（若1%精度電阻采購不到，也可選擇5%精度的一個620kΩ/20W、一個680kΩ/20W），前者被稱為合格標準電阻樣件，后者被稱為不合格標準電阻樣件。運行檢查過程與 “合格/不合格樣件法”完全一致。該方法的特點是：操作比較簡單，標準電阻樣件的成本低廉，可以較全面地判斷儀器的各種必要參數(shù)以及相關(guān)連接是否正常；還可適用于各類抗電強度測試儀。工廠檢查時會將其判定為有效的運行檢查方法。

由于生產(chǎn)線上的例行檢驗采用快速測試方法，通常是通過提高測試電壓來減少測試時間以滿足生產(chǎn)線的快速檢測需求，測試時間一般為1～3s，對時間的準確度要求不高。運行檢查時對定時功能可以使用秒表（或手表）進行粗略的校驗：檢查時，按下測試鍵，測試指示燈亮，開始計時；測試指示燈滅，停止計時。比較設(shè)置時間與測得時間的一致性。若偏差不大則運行檢查通過，否則，儀器故障。

3.2.2 接地電阻測試儀運行檢查方法分析

接地電阻測試儀主要功能/參數(shù)包括：測試電流、被測電阻（門限電阻/實測電阻）、測試時間和測試失敗聲光報警。運行檢查時應對儀器的這些關(guān)鍵參數(shù)和測試連接進行檢查以確認其有效性。檢查優(yōu)先等級的排列一般為：相關(guān)連接、測試失敗聲光報警、門限電阻、測試電流和測試時間。

a）短路法

正確設(shè)置儀器的各種參數(shù)，將儀器兩電極分開，按下測試鍵，此時儀器應有聲光報警；（在有效測試時間內(nèi)）再將兩電極直接接觸，儀器應無聲光報警。否則，儀器故障。該方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和電極的連接，其特點是：操作簡單，無需任何附加的輔助工具，但檢測內(nèi)容非常有限，無法全面判斷儀器的各種必要功能是否正常，不建議采用這種方式。

b）合格/不合格樣件法

樣件選擇與檢查過程與抗電強度 “合格/不合格樣件法”類似。該方法可以檢測到儀器的聲光報警功能和測試連接，在一定程度上也驗證了門限電阻的設(shè)置。其特點是：操作較簡單，標準樣件容易得到，無需專門的輔助工具，但無法全面判斷儀器的各種必要參數(shù)是否正常。

c）臨界樣件法

樣件選擇與檢查過程與抗電強度 “臨界樣件法”類似。該方法的特點是：操作較簡單，標準樣件容易得到，無需專門的輔助工具，在較大程度上驗證了門限電阻的準確性。工廠檢查時會將其判定為有效的運行檢查方法。

d）單標準電阻法

根據(jù)例行檢驗實際使用的門限電阻來選擇合適的標準電阻。例如：可選擇一個0.1Ω/100W的繞線電阻做成標準電阻樣件。對可編程的儀器，可將儀器輸出編程為：步驟1，測試電流為22.5A，門限電阻為0.11Ω，持續(xù)時間3s；步驟2，測試電流為22.5A，門限電阻為0.09Ω，持續(xù)時間3s。設(shè)置好后，將標準電阻樣件放入測試架，按下測試鍵，前3s儀器應無聲光報警；后3s，儀器應有聲光報警。否則，儀器故障。該方法的特點是：標準電阻樣件成本低廉，可以較全面地判斷儀器的必要參數(shù)以及相關(guān)連接是否正常。但此法不適合于非可編程儀器的運行檢查。

e）雙標準電阻法

根據(jù)例行檢驗實際使用的門限電阻來選擇合適的標準電阻。例如：可選擇兩個分別為0.091Ω/100W、0.11Ω/100W的繞線電阻作為標準電阻樣件。前者被稱為合格標準電阻樣件，后者被稱為不合格標準電阻樣件。運行檢查過程與 “合格/不合格樣件法”一致。該方法的特點是：操作較簡單，標準電阻樣件的成本低廉，可較全面地判斷儀器的必要參數(shù)以及相關(guān)連接是否正常。該方法適用于各類接地電阻儀的運行檢查。

接地電阻測試儀定時功能的運行檢查方法與抗電強度測試儀類似。

接地電阻測試儀的輸出電流檢查比較復雜，一般無需在每天運行檢查時進行。工廠可根據(jù)需要來確定一個檢查時間間隔，并定期進行。一般檢查方法為：準備一個長0.5m、有絕緣塑膠外皮的2.5mm2截面的銅質(zhì)導線，將該導線兩端連接在接地電阻測試儀的兩個電極間，測試儀按照例行檢驗需要正常設(shè)置，將校準過的電流鉗表的卡鉗夾在該導線上，按下測試鍵，記下電流鉗表上的電流讀數(shù)。比較設(shè)置的輸出電流與所測得的環(huán)路電流的一致性。若偏差不大則運行檢查通過，否則，儀器故障。

3.3 工廠安規(guī)測試儀器運行檢查的一般要求

首先工廠應根據(jù)產(chǎn)品的特點來確定相應的安規(guī)測試項目，然后根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和自動化程度來選擇合適的安規(guī)測試儀器，再根據(jù)所選擇儀器的特點來制訂運行檢查規(guī)范，并正確選擇對應的運行檢查用標準件。

運行檢查所使用的標準件參數(shù)應適用于例行檢驗的相關(guān)參數(shù)，實施檢查時應在例行檢驗所需要的參數(shù)下進行。例如：若例行檢驗時測試電壓為1800VAC，門限電流為2mA，則運行檢查也應在該設(shè)置下進行，若使用單標準電阻法，此時的標準電阻應選擇909kΩ/20W（1%精度）。此時若在3300VAC，門限電流為5mA下用660kΩ的標準電阻進行運行檢查是不符合要求的。若儀器需在不同的狀態(tài)下進行測試，則運行檢查需在相應的試驗狀態(tài)下分別進行，且每種狀態(tài)下的儀器均應滿足要求。

在制訂運行檢查規(guī)范時，應首先判斷儀器的各種參數(shù)中哪些對測量結(jié)果非常重要，運行檢查必須確認；哪些不是主要的參數(shù)，運行檢查可以暫不考慮。

運行檢查屬日常檢查，所選擇的方法應簡單、易行，不應有太多的操作步驟和使用太多的輔助工具。

運行檢查規(guī)程應步驟清晰、通俗易懂且簡明扼要，根據(jù)該規(guī)程，普通的相關(guān)儀器測試人員無需培訓應可以直接進行操作。

每次運行檢查后應認真做好運行檢查記錄并妥善保存?zhèn)洳椤?/p>

工廠應有相應的程序文件規(guī)定運行檢查不合格時，可能受到影響的產(chǎn)品如何追回及追回后如何處置。

對于測量設(shè)備自帶的校準組件，若適用于儀器的運行檢查，也可以用來作為運行檢查的標準件。檢查過程應按照產(chǎn)品說明書上的操作步驟進行。并應將說明書的相關(guān)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為運行檢查操作規(guī)程。

4 結(jié)束語

本文以抗電強度和接地電阻測試儀為例，重點討論了工廠生產(chǎn)線用安規(guī)測試儀器的運行檢查如何進行，并對各種檢查方法的優(yōu)缺點進行了分析和比較。希望對工廠生產(chǎn)線的相關(guān)儀器的運行檢查管理有一定的幫助，也可為工廠其它儀器設(shè)備的管理及日常檢查規(guī)程的制訂提供參考和借鑒。

[1]GB 4943-2001，信息技術(shù)設(shè)備的安全 [S].

[2]GB 8898-2001，音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求[S].

[3]CNCA-01C-020-2007，電氣電子產(chǎn)品類強制性認證實施規(guī)則 信息技術(shù)設(shè)備 [S].

[4]CNCA-01C-017-2007，電氣電子產(chǎn)品類強制性認證實施規(guī)則 音視頻設(shè)備 [S].