变频器安规测试规范
拟制：____ _ ___ 日期：审核：___ _ 日期：批
准：___ _ __
日
期：
规范编码：RD-CRT-T05版
本：V2.0
密级：机
密
测试规范
英威腾电气股份有限公司
测试部
生效日期：2010.04页
数： 26 页
更改信息登记表
规范名称: 变频器安规测试规范规范编码:
版本更改原因更改说明更改人更改时间V1.0 拟制新规范初版徐刚03/31 2008 V1.1 新增测试项目添加接触电流（漏电流）测试徐刚
V2.0 新增测试项目
根据最近标准
IEC61800-5-1:2007更改，新增
测试项目
姜明02/03 2010
评审会签区：
人员签名意见日期张科孟
董瑞勇
陈章辉
张波
吴建安
张志华
邓军
代建军
莫高权
徐刚
姜明
目录
1、目的 (5)
2、范围 (5)
3、定义 (5)
4、引用标准和参考资料 (5)
5、测试设备 (6)
6、测试项目 (6)
7、交/直流耐压测试 (7)
7.1测试说明 (7)
7.2测试设备 (7)
7.3测试方法 (7)
7.4验收准则 (8)
7.5注意事项 (8)
8、接地电阻测试 (8)
8.1测试说明 (8)
8.2测试设备 (8)
8.3测试方法 (8)
8.4验收准则 (9)
8.5注意事项 (9)
9、接触电流测试 (9)
9.1测试说明 (9)
9.2测试设备 (9)
9.3测试方法 (9)
9.4验收准则 (9)
9.5注意事项 (10)
10、温升测试 (10)
10.1测试说明 (10)
10.2测试设备 (10)
10.3测试方法 (10)
10.4验收准则 (10)
10.5注意事项 (11)
11、冲击电压测试 (11)
11.1测试说明 (11)
11.2测试设备 (11)
11.3测试方法 (11)
11.4验收准则 (12)
11.5注意事项 (12)
12、局部放电测试 (12)
12.1测试说明 (12)
12.3测试方法 (12)
12.4验收准则 (13)
12.5注意事项 (13)
13、电容放电测试 (13)
13.1测试说明 (13)
13.2测试设备 (14)
13.3测试方法 (14)
13.4验收准则 (15)
13.5注意事项 (15)
14、输出短路测试 (15)
15、元器件失效测试 (15)
15.1测试说明 (15)
15.2测试设备 (15)
15.3测试方法 (15)
15.4验收准则 (16)
15.5注意事项 (16)
16、电气间隙测试 (16)
16.1测试说明 (16)
16.2测试设备 (17)
16.3测试方法 (17)
16.4验收准则 (17)
16.5注意事项 (17)
17、爬电距离测试 (18)
17.1测试说明 (18)
17.2测试设备 (18)
17.3测试方法 (18)
17.4验收准则 (19)
17.5注意事项 (19)
18、变形测试 (19)
18.1测试说明 (19)
18.2测试设备 (19)
18.3测试方法 (19)
18.4验收准则 (20)
18.5注意事项 (20)
19、环境测试 (20)
19.1测试说明 (20)
19.2测试设备 (20)
19.3测试方法 (20)
19.4验收准则 (21)
19.5注意事项 (21)
20、IP防护等级测试 (21)
20.1测试说明 (21)
20.2测试设备 (21)
20.4验收准则 (22)
21、设备稳定性测试 (22)
21.1测试说明 (22)
21.2测试设备 (22)
21.3测试方法 (23)
21.4验收准则 (23)
22、线缆颜色检查 (23)
22.1 测试说明 (23)
22.2 测试设备 (23)
22.3 测试方法 (23)
22.4 验收准则 (23)
附件1《CS9932B程控安规综合测试仪操作指导书》 (25)
附件2《CS2674C型耐压测试仪操作指导书》 (25)
英威腾电气股份有限公司测试技术规范
变频器安规测试规范
1、目的
检验变频器产品是否符合安规要求；验证在行业标准要求条件下，变频器在耐压、绝缘、接地等安全保护方面是否符合行业安全标准要求。
2、范围
本规范规定的安规测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司开发的所有变频器产品。
3、定义
l测试样品：指组装完毕的变频器整机系统或IGBT模块。
l基本绝缘：带电部分上对电击起基本防护作用的绝缘。
l附加绝缘：在基本绝缘失效的情况下防止电击，而在基本绝缘的基础上增加的独立绝缘。l双重绝缘：同时具有基本绝缘和附加绝缘的绝缘。
l加强绝缘：用于带电部分的，在国家有关标准规定的条件下提供相当于双重绝缘电击保护程度的单一绝缘系统。
4、引用标准和参考资料
（1）GB12668-90 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件
（2）GB12668.5 调速电气传动系统第5-1部分：安全要求电气、热和能量（3）GB3859.1-93-T 半导体变流器基本要求的规定
（4）GBT12113-2003 接触电流和保护导体电流的测量方法
（5）IEC61800-5-1_2007 Adjustable speed electrical power drive systems Part 5-1 Safety requirements – Electrical，thermal and energy
5、测试设备
l CS9932B型程控安规综合测试仪（南京长盛仪器有限公司）l CS2674C型耐压测试仪（南京长盛仪器有限公司）
l漏电流测试仪simpson 228
l横河DR230数据采集仪
l全自动雷击浪涌发生器SG-5010G
l示波器、高压探头
l数显卡尺、塞规、相机
l推拉力计NK-500，测试钢球
l高温高湿箱、振动台
6、测试项目
l交/直流耐压测试
l接地电阻测试
l接触电流测试
l温升测试
l脉冲电压测试
l局部放电测试
l电容放电测试
l输出短路测试
l元器件失效测试
l电气间隙测试
l爬电距离测试
l变形测试
l环境测试
l IP防护等级测试
l设备稳定性测试
l线缆颜色检查
7、交/直流耐压测试
7.1 测试说明
交/直流耐压测试是用来验证变频器或元器件（如IGBT 、整流桥等）的绝缘具有足够的、耐受长期过电压条件的绝缘强度。
7.2测试设备
CS9932B 程控安规综合测试仪
7.3测试方法
1.强电端子对PE_测试方法：a)将样机的所有输入、输出端子、正、负直流母线短接；b)根据产品额定电压，选取耐压测试电压值，参见表1；
c)
设置程控安规综合测试仪上升时间为10s ，测试时间为60s ，具体操作请参考附件《CS9932B 程控安规综合测试仪操作指导书》。
2.强电端子对弱电_测试方法a)将所有输入、输出端子、正、负直流母线短接；
b)将驱动板与控制板脱离，把驱动板牛角插座的1-34脚短接；c)根据产品额定电压，选取耐压测试电压值，参见表1；
d)
设置程控安规综合测试仪上升时间为10s ，测试时间为60s ，具体操作请参考《CS9932B 程控安规综合测试仪操作指导书》。
AC/DC 耐压测试（V ）
强电对PE
强电对用户端子
产品额定电压（线线电压有效值a.c.）V AC
DC
AC
DC
备注
220(三相) 1350
1910 2700 3820 220(单相：L 、N 电压) 1500 2120
3000
4240
380 1500 2120 3000 4240 525 1 800 2 550 3 600 5 090 590 1 800 2 550 3 600 5 090 660 1 800 2 550 3 600 5 090 690 1 800 2 550 3 600 5 090 1140
3500 4800
5500
8000
3000 8400 11900 13500 19000
6000 16700 23600 26700 37800
10000 24700 34900 39500 55900
表1
7.4验收准则
当满足：测试过程中无电击穿、无飞弧；
漏电流≤10 m A；
判定为合格，否则不合格。（备注：交、直流耐压测试只要一个合格即可）
7.5注意事项
1.测试过程中，变频器或器件不上电；
2.测试样机与地隔离开，防止样机与耐压仪形成回路；
3.变频器或器件PE端子不应连接在电网地线上；
4.测试前，先检查强电对地是否有压敏电阻或防雷器，如有，应先去掉压敏电阻或防雷
器；
5.若强电对地、或强电对弱电有电容，可以选择同等级的直流耐压进行测试。
8、接地电阻测试
8.1 测试说明
接地电阻测试是为了验证变频器可接触导电体（如金属外壳、顶部风扇等）到其接地端子的电阻；用以保证变频器故障、机壳带电时，免于人身触电危险。
8.2测试设备
CS9932B程控安规综合测试仪
8.3测试方法
1.测试点的选取：金属机壳（包括门板、开门把手、背面机壳、顶部风扇等位置），
并去掉表面涂漆；
2.设置程控安规综合测试仪参数：测试电流：20A，测试电压：24V，测试时间：60s；
具体操作请参考《CS9932B程控安规综合测试仪操作指导书》；
3.分别测试步骤1中的位置对PE端子的接地电阻值，并在附件《安规参数检查表》
中记录数据。
8.4验收准则
接地电阻≤0.02欧
8.5注意事项
9、接触电流测试
9.1 测试说明
接触电流测试是为了验证接地线断开的情况下，金属外壳表面通过人体流向大地的电流。
9.2测试设备
漏电流测试仪simpson 228
9.3测试方法
1.可接触金属外壳对地_测试方法：
a)变频器与大地隔离开；
b)变频器与电机之间的电缆不应长于说明书中规定长度；
c)断开变频器接地端子与电网地线；
d)变频器额定输入，带电机空载运行；
e)使用漏电流测试仪Simpson 228，正极接变频器接地端子，负极接电网地线，记录
漏电流值。（具体操作详见《漏电流测试仪Simpson 228设备操作指导书》）；
f)正常状态和缺相状态都须进行测试。
2.用户端子对地_测试方法：
测试步骤与上述一致，仅步骤e：漏电流测试仪的正极接用户端子，负极接电网地线。
9.4验收准则
漏电流≤3.5m A a.c，则判合格。
对于有些机器接触电流大于3.5m A a.c，若在机器门板上贴有漏电流警示标识（包含说
明书），也判合格。
9.5注意事项
对于单相变频器，L、N交换极性各测一次。
10、温升测试
10.1 测试说明
温升测试是验证在正常工作和异常工作条件下，变频器内部发热器件不至于引起对人员烫伤、绝缘材料性能失效、器件寿命减小，甚至引燃周围易燃材料，而引发火灾等危险。
10.2测试设备
数据采集仪：横河DR230
10.3测试方法
1.正常温升测试：
a)在变频器上粘贴温升点，温升点的选取参见附件《安规器件列表》；
b)变频器额定条件下满载工作，带电机负载；
c)数据采集仪打印温度曲线，直到温升曲线在半小时内不变化1℃为止；
d)统计数据：将测得数据折算到变频器最高工作环境温度下的温度值。
2.异常温升测试：
在正常温升测试条件不变的情况下，须在如下几个异常状态进行温升测试：散热风扇堵转，半堵风道，全堵风道。
10.4验收准则
1.正常温升判定：
a)折算后的温度值不应超过器件规格书中的要求；
b)用户经常操作的部位（把手、按钮、开关、指示灯、键盘等），金属材料≤55
℃，塑胶材料≤65℃；
c)用户偶尔接触的外壳（如外壳后面），金属材料≤70℃，塑胶材料≤80℃.
2.异常温升判定：
异常温升对温度没有限制要求，但不应出现火灾、电击（绝缘损坏）等危险。
10.5注意事项
1.温升测试除了对安规器件进行温升测试外，还应对用户经常操作的（把手、按钮、开关、指示灯、键盘等）、用户临时接触的外壳进行测试；
2.正常温升测试过程中，过温保护、过载保护、温度开关不应动作；
3.
变压器温升用电阻式测试法和热电偶测试法，选取最高值。
11、冲击电压测试
11.1
测试说明
冲击电压主要是模拟电网(如感性负载投入或切断过程)的过电压，验证变频器间隙和绝缘能否耐受规定的暂态过电压。
11.2测试设备
全自动雷击浪涌发生器SG-5010G
11.3测试方法
1.强电端子对PE_测试方法：a)将所有输入、输出端子、正、负直流母线短接；
b)浪涌发生器的正负极连接在步骤a 所述的短接线和变频器PE 之间；
c)
设置浪涌发生器：正、负极性各施加3个脉冲，每个脉冲的时间间隔≧1S ；脉冲电压等级的选取参见下表2：
2.强电端子对用户端子_测试方法：a)将所有输入、输出端子、正、负直流母线短接；
b)将驱动板与控制板脱离，把驱动板牛角插座的1-34脚短接；
c)浪涌发生器的正负极连接在步骤a 所述的短接线和步骤b 所述的短接线之间；d)
设置浪涌发生器：正、负极性各施加3个脉冲，每个脉冲的时间间隔≧1S ；脉冲电压等级的选取参见下表2:
脉冲电压测试（V ）
产品额定电压（线线电压有效值a.c.）V
强电对PE
强电对用户端子
备注
220(三相) 2 500 4 000 220(单相：L 、
4 000
6 000
N电压)
380 4 000 6 000
525 6 000 8 000
590 6 000 8 000
660 6 000 8 000
690 6 000 8 000
1140 14000 22400
3000 20000 32000
6000 40000 64000
10000 60000 96000
表2
11.4验收准则
测试过程中不应有击穿、飞弧、火花等现象产生；
在强电端子对用户端子之间还需进行一次局部放电测试。
11.5注意事项
1.测试过程中，测试样机不上电；
2.测试样机与地隔离开，防止与浪涌设备形成回路；
3.变频器或器件PE端子不应连接在电网地线上；
4.测试前，先检查强电对地是否有压敏电阻或防雷器，如有，应先去掉压敏电阻或防
雷器；
12、局部放电测试
12.1 测试说明
局部放电测试为了验证加强绝缘或双重绝缘在规定的电压范围内免于局部放电。局部放电只在绝缘材料承受的电压峰值超过750V，且承受的绝缘应力大于1KV/mm的情况下进行。
12.2测试设备
局部放电测试仪
12.3测试方法
1.工作电压测试（驱动板）：
a)驱动板额定输入，带控制板负载，控制板PE接电网地；
b)分别测试开关变压器副边其中一个管脚对所有原边管脚的电压有效值和峰值；
c)把单独一个开关变压器所有原边短接，所有副边短接；
d)局部放电仪的设置时序如下（Upd为测试出来的最高工作电压峰值）：
12.4验收准则
放电电荷≤10 p C ，则判合格。
12.5注意事项
1.在脉冲电压测试之后进行，以便验证脉冲电压测试是否对绝缘引起损伤；
2.一般来说，开关变压器原、副边的工作电压峰值有可能超过750V，所以只在开关
变压器上进行。
13、电容放电测试
13.1 测试说明
电容放电测试是为了验证变频器断电后，输入端、正负母线和输出端剩余电荷的多少，防止操作人员或维护人员被电击。
13.2测试设备
示波器、高压探头
13.3测试方法
1.变频器额定输入，空载输出；
2.断开输入电源，分别测试输入端、输出端（针对输出端有Y电容或滤波器）任意
两相之间的放电时间（从变频器断电开始放电到电压低于60V d.c，断电时刻尽可
能选取在电网正弦波的波峰或波谷）；
3.重复步骤1、2，测试正负母线的放电时间，方法同上；
13.4验收准则
1.在5s内放电电压低于60V（针对变频器输入、输出端）；
2.若不使用任何工具就可以断开的插头或类似器件，拔出这种器件会导致导体外漏，
因此放电时间不应超过1s，否则要加防护或警告标识；
3.因正负母线放电时间不能达到上述要求，需要在变频器外壳或电容器的保护隔板
等很明显的位置标示警告标识；且放电所需时间应在说明书中给出。
13.5注意事项
14、输出短路测试
请参考变频器常规测试项目-短路测试，测试过程中带轻载或额定负载，选取两者最严酷的情况。
15、元器件失效测试
15.1 测试说明
元器件失效测试是为了验证变频器在单一元器件失效的情况下，是否引起电击、火灾等危险。
15.2测试设备
接触器（短路用），药棉
15.3测试方法
1.药棉放置在样机外壳的通风口，把手、机器底部等位置；
2.在任意元件、任意管脚两端短路或开路（如电容两端、开关变压器管脚）；
3.测试输入侧短路前和短路后的电流，若短路后电流大于正常工作时的电流，须持续
时间10mins以上。
15.4验收准则
1.测试后不要求样机能正常工作，但要通过耐压测试；
2.无火焰或熔融金属产生，药棉未点燃，接地线未断开，机壳或面罩未炸开；
3.测试过程中或测试以后，用户端子电压不应超过60V d.c；
4.用户端子超过60V时，时间须满足小表要求：
15.5注意事项
测试过程中有可能造成元件飞溅，电解液外喷，请注意安全。
16、电气间隙测试
16.1 测试说明
电气间隙测试是为了验证变频器工艺、结构、PCB等位置的电气间隙是否满足规定要求，防止电击和提高变频器可靠性。
16.2测试设备
数显卡尺、塞规、相机
16.3测试方法
1.结构检查：主要测试强电对机壳的电气间隙，在附件《安规参数检查表》中记录数
据；
2.PCB检查：主要测试原、副边的电气间隙，在附件《安规参数检查表》中记录数据；
16.4验收准则
根据不同的变频器电压等级，要求的电气间隙如下表：
产品额定电压（线
电气间隙(mm)
线电压有效值
备注
a.c.）V
强电对PE 强电对弱电
220(三相) 1.5 3.0
220(单相：L、N电
3.0 5.5
压)
380 3.0 5.5
590 5.5 8.0
660 5.5 8.0
690 5.5 8.0
1140 9.0 17.0
3000 25 60
6000 60 90
10000 90 120
16.5注意事项
1.测试过程中样机不应上电；
2.在海拔高于2000m的地方工作时，应在上表基础上乘以一个矫正因数。
17、爬电距离测试
17.1 测试说明
爬电距离测试是验证PCB原副边爬电距离是否满足规定要求，，防止电击和提高变频器可靠性。
17.2测试设备
示波器、高压探头、数显卡尺、塞规、相机
17.3测试方法
1.工作电压测试（驱动板）：
a)驱动板额定输入，带上控制板负载，开关变压器其中一组副边绕组接PE；
b)依次测试开关变压器副边的其中一个管脚对所有原边管脚的电压有效值和峰
值；
c)测试光耦副边管脚对原边管脚的电压有效值和峰值。
2.测量原、副边的爬电距离，包括PCB和变压器，在附件《安规参数检查表》中记
录数据：
17.4验收准则
根据下表查询强电对弱电的距离要求：
污染等级 2 污染等级 3
工作电压有效值强电对
PE 强电对弱
电
强电对
PE
强电对弱
电
备注
200 2.0 4.0 3.2 6.4
250 2.5 5.0 4.0 8.0
320 3.2 6.4 5.0 10.0
400 4.0 8.0 6.3 12.6
500 5.0 10.0 8.0 16.0
630 6.3 12.6 10.0 20.0
800 8.0 16.0 12.5 25.0
1000 10.0 20.0 16.0 32.0
17.5注意事项
爬电距离最小值至少大于要求的电气间隙距离；
18、变形测试
18.1 测试说明
变形测试是为了验证样机是否具有一定的机械强度，使之能够承受使用中可以预料的合理的机械冲击。
18.2测试设备
推拉力计NK-500，测试钢球
18.3测试方法
1.扭曲测试：
将机壳固定，使机壳承受一根12.7mm*12.7mm扁钢，并在扁钢末端施加一个250N 的力，持续5s；
2.撞击测试：
a)钢球自由下落撞击：将测试钢球从1.3m的垂直高度静止下落到待测样机上（在
样机的水平表面进行）；