家用电气安全性检测探索研究

石 川 陈 阳 王新祥 王元光 丘学意 汤余进

（广东省建设工程质量安全检测总站有限公司第五检测部）

0 引言

随着智能技术的飞速发展，电能的使用越来越广泛，各式各样的电气设备进入我们的日常生活和工作的每个环节；而电气引发的火灾（电气火灾）[1-2]位居各类建筑火灾原因之首，占年均火灾数27%。因此电气设备的安全性至关重要。

按照规定，所有的材料在投入使用前应由相关具备资质的检测机构对其使用参数进行检测并出具检测报告。开关面板、插座电气产品作为家家户户必不可少的日常电气产品且用量庞大，更是需要检验[3-5]。国家标准GB 16915.1－2014《家用和类似用途固定式电气装置的开关 第1 部分 通用要求》、GB 2099.1－2008《家用和类似用途插头插座 第1 部分：通用要求》中要求对开关面板、插座进行绝缘电阻和电气强度性能检测。其检测原理是“施加约500V 直流电压，电压施加1min 后，量出绝缘电阻”，传统方法是用锡纸包裹绝缘体将其全部覆盖、通过铜线段子引出的间接接触方式。

该方法虽然奏效，但实施起来十分耗费人力、物力，且测量中施加的500V 电压通过锡纸易漏电极不安全。本研究采用一种检测槽（图2：检测槽示意图），不用锡纸，只需将开关面板、插座放入箱体，压实把手，绝缘电阻测试仪、耐压测试仪一端接开关面板、插座极上，而另一端通过间接接触引出的测量接触端便可，结构简单、操作方便，节省了锡纸包裹所耗的劳动力、提高了工作效率，同时也节约了成本，最重要的是更加安全可靠。

1 新旧检测方法对比

1.1 旧方法

由于开关面板、插座的绝缘体是一个面，无法跟绝缘电阻测试仪、耐压测试仪电极良好接触，旧方法便采用锡纸包裹绝缘体将其全部覆盖、通过铜线端子引出的间接接触方式；然后通过耐压测试仪一侧连接锡纸引出的铜线端子，另一侧连接开关面板、插座的绝缘极（同样是铜线段子引出）来测量开关面板、插座的绝缘电阻及电气强度，图1。

图1 传统检测方法

此方法需要人工采用锡纸包裹待检电气装置，包裹过程及其耗时耗力，且锡纸成本昂贵，此外，检测过程施加500V 和2000V 电压的检测过程对检测员极其不安全。

1.2 新方法

考虑人工、物资成本以及检测安全性问题，新方法采用一种专门设备（检测槽），如图2 所示装置：其包括绝缘箱体1、导电底板2、两个夹具4、导电端子5 和若干导电钢珠3，导电钢珠3 用于与开关面板或插座的绝缘体表面接触。

图2 检测槽示意图

绝缘箱体1 由透明的绝缘材料板组成，为方形的透明箱体，绝缘箱体1 的上端为敞口。导电底板2 水平设在绝缘箱体1 的内部底面上，与绝缘箱体1 的内部底面贴合，且基本铺满绝缘箱体1 的内部底面。若干导电钢珠3 平铺在导电底板2 的上表面，导电钢珠3 为直接放置在导电底板2 的上表面，导电钢珠3 可自由活动，且导电钢珠3 不完全铺满导电底板2 的上表面，从而使得导电钢珠3 有一定的活动空间，这样导电钢珠3 才能更好地适应不同的开关面板或插座的绝缘体表面，更好地适应不同凹凸程度的曲面。

两个夹具4 分别安装在绝缘箱体1 的相对的两侧边，夹具4 为垂直式夹具，夹具4 用于将开关面板或插座压紧在导电钢珠3 的上面，通过转动夹具4 的把手41，即可通过夹具4 的施压端42 压在开关面板或插座的上面，或者松开开关面板或插座。

本研究方案设置了两个导电端子5，两个导电端子5 均固定在绝缘箱体1 的一壁板的上端，其中一个导电端子5 通过导线6 与导电底板2 连接，与导电底板2 连接的导电端子5 用于与外部仪器的一个电压输出端连接。本实施例的另一个导电端子5 用作备用。上述的另一个导电端子5 也可用于与开关面板或插座的上部连接，当用于与开关面板或插座的上部连接时，该导电端子就与外部仪器的另一个电压输出端连接。

常见面板开关插座的外形尺寸有86 型、120 型和118 型三种。86 型开关插座面板外形尺寸为86mm×86mm，120 型开关插座面板源于日本，其外型尺寸为120mm×74mm，竖向安装，118 型开关插座面板是120 型标准按中国人习惯变化产生的，外形尺寸也为120mm×74mm，为横置安装。目前市场上主流型号的开关插座面板为86 型。因此，设置绝缘箱体1 的长度为90mm～92mm、宽度为90mm～92mm、高度为50mm～52mm，绝缘箱体的壁板的厚度为15mm～20mm。导电钢珠3 的直径为6.0mm～8.5mm，导电钢珠3 的直径不能过大，过大则不利于充分接触开关面板或插座的绝缘体表面接触，也不能过小，过小则容易掉进插座的插孔中引发危险。导电底板2 可以为铜板或者铝板，其厚度为1mm～2mm，本实例的导电底板2 为铜板。

检测时，将待检测的开关面板或插座置于绝缘箱体1 内，开关面板或插座的绝缘体下表面与导电钢珠3 接触，通过夹具4 将开关面板或插座压紧，与导电底板2连接的导电端子5 与外部仪器的一个电压输出端连接，外部仪器的另一个电压输出端与开关面板或插座的上部连接，连接的方式可以为在外部仪器的电压输出端设置导电夹，通过导电夹夹在相关部位上进行连接，完成连接后即可通过外部仪器施加电压检测，图3。

图3 采用检测槽新的检测方法

2 结论

将本研究所述检测槽用于检测待检装置（以插座为代表），电压输出设备（绝缘电阻测试仪、耐压测试仪）两级分别间接连接待测装置的两段，按照标准要求输入相应电压500V 或2000V、并持续标准要求所对应的时间1min，图4。

图4 检测槽实际应用

根据标准技术要求，绝缘电阻测试和电气强度试验连接方法一样，不同的是加载电压，此处以2000V 持续1min 的电气强度试验为例，图4 显示经历38 秒时一切正常，因此说明本研究中的检测槽检测电气强度完全可以取代先前锡纸包裹的老式测试方案。

3 应用与展望

新方法应用起来十分轻松、便利，和旧方法对比，明显可以给检测工作带来不少方便。

⑴该检测槽可以用来检测开关面板插座的绝缘电阻和电气强度。

⑵大大提高了开关面板插座安全性检测的可操作性，方便易实施。

⑶节省劳动力、节约前期工作准备时间，提高工作效率。

⑷省去了检测用锡纸，节省了资本。

⑸避免检测中漏电伤人、提高检测安全性。

该装置已应用于平时的日常检测工作中，为电气行