De hoogspanningstest AC (HV-AC)

Veiligheidstesten zijn verplicht en maken deel uit van elke eindcontrole van uw elektrisch product.
Leer de belangrijkste feiten over de hoogspanningstest AC.

Deze tests worden gebruikt om de isolatiekwaliteit van elektrische componenten te beoordelen en om eventuele problemen op te sporen.

Hoogspanningstesten kunnen variëren in toegepaste spanning, afhankelijk van de toepassing en de normen die van toepassing zijn. Over het algemeen wordt een wisselspanning (of gelijkspanning) met een spanning van enkele kilovolts toegepast op het systeem of de apparatuur. De stroom die door de apparatuur loopt, kan hoog zijn en kan variëren van enkele milliampères tot enkele ampères.

WAAROM?, WAAR?, HOE? en ook het mogelijke gevaar bij toepassing van hoogspanning!

RIso of HV AC?

De aanpak van de hoogspanningstest is zeer vergelijkbaar met de isolatieweerstandstest. Dit komt omdat beide testmethoden betrekking hebben op de kwaliteit van de isolatie.
Dit kan door het meten van de isolatieweerstand of door het beproeven van de elektrische sterkte met hoogspanning en het gel;ijktijdig meten van de lekstroom.

De hoogspanningstest is echter nog “belastender” (intensiever) voor het te testen apparaat. Het brengt de zwakke punten in de isolatie aan het licht. Aan de andere kant heeft het een nadeel dat het niet mogelijk is om de isolatieweerstand precies in MΩ of GΩ weer te geven. Het kan daarom nuttig zijn om beide testen achter elkaar uit te voeren.

Waarom een hoogspanningstest

Veilige isolatie is de centrale beschermingsmaatregel om de elektrische veiligheid te garanderen. Het zorgt ervoor dat de gebruiker de geleiders onder spanning niet aanraakt en dat er geen kortsluiting kan ontstaan tussen de geleiders of naar de behuizing van de apparatuur. Als het toch gebeurt, kan er een gevaarlijke stroom door de gebruiker lopen als hij of zij de behuizing aanraakt.

Uiteraard moet de aarding (PE) ervoor zorgen dat dit niet gebeurt, daardoor adviseren wij altijd als eerste meting de aardingsmeting door te voeren, om de correcte aarding te controleren.

Om dit alles te garanderen, moet de isolatie in goede conditie zijn! En dit moet worden bewezen en gedocumenteerd worden voordat het elektrische product wordt geleverd.
Deze hoogspanningstest is een routinetest. Dit betekent dat ieder elektrisch product dat u op de markt brengt, een hoogspanningstest moet ondergaan.

Waar een hoogspanningstest uitvoeren

In principe moet er een goede isolatie zijn tussen de stroomvoerende geleiders of tussen de onderdelen van de behuizing. Meestal gebeurt dit door de elektrische geleiders te isoleren tegen gevaarlijk contact, d.w.z. de geleiders te isoleren met een isolatiemateriaal, dit kan zijn de isolatie van de kabel of extra isolatiekous.

Deze beschermende mantel moet echter ten laatste worden verwijderd wanneer de elektrische geleider met andere elektrische componenten wordt verbonden. Op deze punten wordt de isolatie over een veilige afstand gegarandeerd. Het is dan een kwestie van veiligheidsafstanden door de vrije ruimte en kruipwegen.

Bovendien kunnen stroomvoerende geleiders ook van elkaar worden geïsoleerd, bijv. door middel van gietmassa’s, isolerende folies of vaste stoffen.

Wanneer wordt welk type isolatie gebruikt?
Dit heeft altijd te maken met het ontwerp van het elektrische product, het type specificatie zoals hoge temperatuur of mechanische belasting etc. Nu is het zeker begrijpelijk dat isolaties in een verlichtingsarmatuur, een elektrisch strijkijzer, een elektromotor of een hoogspanningsisolator zeer verschillende eisen en uitvoeringen hebben.

Hoe de hoogspanningstest uitvoeren

Omdat de isolatie “iets met de spanning te maken heeft”, wordt de test uitgevoerd met een gedefinieerd testspanningsniveau. Het doel is om de stroom door de isolatie te meten. Dit is namelijk het beoordelingscriterium voor de isolatie. Het mag niet groter zijn dan een bepaalde maximale stroom.

De bovengrens van de stroom kan per product sterk verschillen. In de normen is weinig of niets te vinden over deze limiet. En daar is een goede reden voor – want de hoeveelheid stroom is sterk afhankelijk van de capacitieve component in de isolatie.

Deze test is niet voor alle elektrische producten verplicht. Het kan echter wel nodig zijn voor de certificering van het elektrische product in de typetest. Als het tijdens de productie vereist is, is het een routinetest. Dat wil zeggen elk elektrisch product dat u op de markt brengt, noodzakelijkerwijs een hoogspanningstest met wisselstroom nodig heeft.

Vaak wordt de hoogspanningssterkte na elkaar gemeten tussen alle betrokken geleiders. Dit kunnen groepen van geleiders of individuele geleiders zijn en natuurlijk de behuizing of behuizingsonderdelen. Het wordt al snel duidelijk dat de test kan en moet worden uitgevoerd op een grote verscheidenheid aan locaties, afhankelijk van de complexiteit van het elektrische product.

Dit kan worden gedaan door de testpunten te scannen met een testsonde – een aanpak die al snel veel tijd vergt en kostbaar kan zijn.

Complexe tests worden daarom automatisch uitgevoerd op alle testpunten via een HV-matrix, die volledig programmeerbaar is

SCHLEICH matrixen schakelen flexibel in 2- en 4-draadstechniek.

Vooral de 4-draadstechniek is van groot belang in geautomatiseerde systemen en installaties. Het garandeert een veilige contactcontrole van de testspanning en dus processtabiliteit.

Test parameters	Typische normwaarden	SCHLEICH | van standaard naar maatwerk
Minimaal vereiste testspanning	1,000 – 3,000 V AC	50 bis 100,000 V AC
Maximaal toelaatbare teststroom	1 – 10, 50 ,100 mA	0,1 – 5,000 mA
Minimale testduur	1 s	Vanaf 0.1 s t/m 1 maand
Oplooptijd spanning	1 s – 1 min	Vanaf 0.5 s t/m 1 maand
Afloopttijd spanning	1 s – 1 min	Vanaf 0.5 s t/m 1 maand
Spannings profiel	in 5 stappen	In een willekeurig aantal stappen met een willekeurige profielstappen

De teststroom

Een isolatie bestaat altijd uit een isolatieweerstand en een condensator? Waarom een condensator?
De test vindt altijd plaats tussen twee elektrische geleiders/polen. Op een abstracte manier vormen deze twee polen twee metalen platen tegenover elkaar. Daartussen ligt de isolatie. Deze constructie komt overeen met die van een condensator. Hierdoor gedraagt de hele isolatiestructuur zich dus ook sterk capacitief.

De hoogspanningstest AC wordt uitgevoerd met wisselspanning. Hierdoor loopt er een stroom die afhankelijk is van de frequentie van de testspanning in het capacitieve deel van de isolatie. De hoogte van de lekstroom is evenredig met de grootte van de capaciteit.

Dit zijn fysische factoren die niets te maken hebben met goede of slechte isolerende eigenschappen van het te testen apparaat. De capacitieve eigenschappen en natuurlijk de norm geven de maximaal toelaatbare stroom aan.
Doorslaggevend is nu het vermogen van de hoogspanningsbron. Deze moet de benodigde stroom kunnen leveren. Anders zou de hoogspanningstest niet haalbaar zijn.

Gevaar bij hoogspanningstest

Als er een wisselstroom van minder dan 3 mA door het menselijk lichaam stroomt, wordt deze geclassificeerd als ongevaarlijk.

Als een hoogspanningsbron slechts maximaal 3 mA kan leveren, wordt hij dus beschouwd als een  ongevaarlijke bron. Speciale beschermingsmaatregelen zijn in dit geval niet nodig.

Maar een stroom van 3 mA is voor de meeste hoogspanningstests praktisch niets. Veel elektrische producten vereisen een aanzienlijk hogere teststroom vanwege het capacitieve effect. Zoals reeds vermeld: dit is geen afkeur voor het testobject – maar gevaarlijk voor de operator. Dit komt omdat de hoogspanningsbron vaak ontworpen is voor 100 mA teststroom. Passende beschermingsmaatregelen zijn dan absoluut noodzakelijk.

Dit houdt in:
Elektrisch geïsoleerde hoogspanning
Afscherming van het teststation
Veiligheidstestpistolen
Tweehand start met bijbehorend veiligheidsrelais
Testkooi of testcabine – dubbelcircuitbewaking met goedgekeurde veiligheidsrelais en, indien nodig, ook een veilige veiligheidsvergrendeling
Naleving van prestatieniveau PLe, SIL3, Kat4 …

Prestatieniveau PLe, SIL3, Kat 4 …

De eisen aan de veiligheidstechniek zijn navenant hoog voor een teststroom van meer dan 3 mA. De relevante internationale normen moeten wereldwijd worden nageleefd.
Onze testapparatuur voldoet aan deze eisen!

Er dient te worden opgemerkt dat er op de internationale markt een grote verscheidenheid aan testapparatuur op de markt is die eruit ziet als een verondersteld koopje, maar niet voldoet aan de wettelijk vereiste veiligheidsvoorschriften van EN50191/VDE0104

De onderstaanden testsystemen kan de hoogspanningstest AC doorvoeren:

Veiligheidstester GLP1-g
Veiligheidstester GLP2-Basic
Veiligheidstester GLP2-Modular
Veiligheidstester GLP3
Surgetester MTC2
Motoren testsysteem MTC3