전기 장비의 안전 테스트 시스템에는 절연 재료의 내열성에 대한 핵심 테스트인 볼 압력 테스트가 있습니다. 작동은 간단해 보이지만, 장기간 사용 중 고온으로 인해 전기 장비가 절연 고장을 겪을지 여부와 직접 관련이 있으며, 이는 감전, 단락 또는 화재 사고로 이어질 수 있습니다. 가정용 소켓, 전원 어댑터 또는 산업 제어 장비의 하우징 등 모든 제품은 정격 작동 온도 및 예상치 못한 고온 환경에서 안전을 보장하기 위해 볼 압력 테스트를 통과해야 합니다.

1. 볼 압력 테스트란 무엇이며, 핵심 기능은 무엇입니까?

볼 압력 테스트는 "기계적 압력 + 고온 환경"에서 전기 장비의 절연 부품의 저항을 시뮬레이션하는 테스트 방법입니다.

핵심 원리는 다음과 같습니다. 지정된 무게(20N)와 지정된 직경(5mm)의 강철 "볼 압입자"를 사용하여 테스트할 절연 재료의 표면을 누릅니다. 동시에 테스트 환경의 온도를 재료의 "정격 내열 온도"(또는 정상 작동 중 장비의 최대 예상 온도)까지 높이고 일정 기간(일반적으로 1시간) 유지합니다. 테스트 후 실온으로 냉각합니다. 절연 재료 표면에 남은 "압입 직경"을 측정하여 재료가 안전 요구 사항을 충족하는지 판단합니다. 압입 직경이 2mm를 초과하지 않으면 재료의 내열성이 적합한 것으로 간주됩니다. 그렇지 않으면 부적합한 것으로 간주됩니다.

안전 관점에서 볼 때, 볼 압력 테스트는 두 가지 핵심 기능을 가지고 있습니다.

1). 절연 재료의 "열 변형 고장" 방지: 전기 장비가 작동할 때 변압기, 저항, 칩과 같은 내부 부품에서 열이 발생하여 하우징, 단자 덮개와 같은 절연 부품의 온도가 상승합니다. 절연 재료의 내열성이 좋지 않으면 온도, 자체 무게 및 외부 압력(예: 설치 중 고정력)의 결합된 작용으로 심한 변형이 발생하고 심지어 균열이나 붕괴가 발생할 수 있습니다. 이는 내부 활성 부품을 노출시켜 사람에게 감전 위험을 초래합니다.

2). "열 노화로 인한 화재 위험" 방지: 품질이 좋지 않은 절연 재료는 고온에서 노화가 가속화되고 부드러워집니다. 절연 보호 기능을 상실할 뿐만 아니라 고온에서 분해되어 가연성 물질을 생성할 수도 있습니다. 내부 고온 부품 또는 전기 스파크와 접촉하면 쉽게 화재를 일으킬 수 있습니다. 볼 압력 테스트는 극한의 작동 조건을 시뮬레이션하여 내열성이 부족한 재료를 사전에 선별하고 이러한 위험을 근본적으로 제거합니다.

2. 볼 압력 테스트의 적용 범위: 어떤 제품이 테스트를 받아야 합니까?

볼 압력 테스트는 모든 전기 제품을 대상으로 하는 것은 아닙니다. "절연 부품" 및 "활성 부품을 지지하는 비금속 부품"에 중점을 두고 있으며, 다음 시나리오를 포함합니다.1). 가정용 전기 제품: 소켓 하우징, 플러그 절연층, 밥솥의 전원 코드 피복, 실내 에어컨의 플라스틱 프레임, 램프 베이스 등;2). 정보 기술 장비: 노트북 전원 어댑터 하우징, 라우터 본체, 프린터의 단자 덮개 등;

3). 산업용 전기 장비: 인버터 하우징, 제어 캐비닛의 절연 칸막이, 모터 정션 박스의 피복 등;

4) 의료 전기 장비: 의료 모니터 하우징, 수액 펌프의 절연 부품(더 높은 내열성 기준을 충족해야 함) 등.

간단히 말해서, 전기 장비에 "특정 압력을 견뎌야 하고 작동 중에 고온에 노출될 수 있는" 비금속 절연 부품이 포함되어 있는 한, 볼 압력 테스트를 통과해야 합니다. 이 요구 사항은 국제 표준 IEC 60950-1(정보 기술 장비의 안전) 및 IEC 60335-1(가정용 및 유사 전기 기기의 안전)과 중국 국가 표준 GB 4943.1 및 GB 4706.1과 같은 주요 글로벌 전기 안전 표준에 명확하게 명시되어 있습니다.

3. 볼 압력 테스트의 작동 과정: 엄격함이 테스트 결과를 결정합니다.

볼 압력 테스트는 간단한 단계로 보이지만, 각 링크의 매개변수 제어가 결과의 정확성에 직접적인 영향을 미칩니다. 표준 프로세스에 따라 엄격하게 작동해야 하며, 5단계로 나뉩니다.

1). 샘플 준비: 대표성과 완전성 보장

테스트할 제품에서 "절연 부품의 대표적인 샘플"을 잘라냅니다. 샘플 크기는 테스트 요구 사항을 충족해야 합니다(일반적으로 두께가 3mm 이상이고 볼 압입자의 압입을 수용할 수 있을 만큼 충분한 표면적). 샘플 표면은 깨끗하고 긁힘 및 유분기가 없어야 압입 측정의 정확성에 영향을 미치는 불순물을 방지합니다.

2). 테스트 조건 설정: "온도, 압력, 시간"을 정확하게 제어

제품 표준 요구 사항에 따라 "가열 챔버"의 온도를 설정합니다. 5mm 직경의 강철 볼 압입자를 20N 무게에 연결하고 볼 압입자가 균일하고 안정적인 압력으로 샘플 표면을 수직으로 누르도록 합니다. 가열 챔버의 온도가 설정 값에서 안정되면 타이밍을 시작하고 1시간 동안 유지합니다.

3). 일정 온도 유지: 장기간의 고온 작동 조건 시뮬레이션

테스트 중에는 "가열 챔버"의 온도를 실시간으로 모니터링하여 온도 변동이 ±2℃를 초과하지 않도록 하여 불안정한 온도로 인한 테스트 결과 편차를 방지합니다. 동시에 볼 압입자가 변위 없이 샘플 표면에 밀착되도록 합니다. 고온에서 샘플이 미리 심한 변형을 겪는 경우, 후속 판단의 근거로 변형을 기록합니다.4). 냉각 및 압입 측정: 핵심 "결과 판단 링크"테스트 시간이 끝나면 즉시 샘플을 "가열 챔버"에서 꺼내 23℃±2℃의 실온으로 자연 냉각합니다(재료 수축이 압입 크기에 영향을 미치지 않도록 냉수 또는 기타 방법을 사용하여 급속 냉각하지 마십시오). 정확도가 0.01mm 이상인 측정 도구(예: 현미경 또는 버니어 캘리퍼스)를 사용하여 샘플 표면의 압입 "최대 직경"을 측정합니다. 압입이 원형 또는 타원형일 수 있으므로 사용자는 가장 긴 부분의 직경을 측정해야 합니다. 표준 요구 사항과 비교: 압입 직경이 ≤2mm이면 샘플을 "적합"으로 판단하고, 직경이 ＞2mm이면 "부적합"으로 판단하여 재료의 내열성이 적용 요구 사항을 충족할 수 없음을 나타냅니다.

4. 결론: 안전을 위한 작은 테스트

"기본적이지만 중요한" 전기 안전 테스트인 볼 압력 테스트는 작은 압입만 측정하는 것처럼 보이지만, 사용자의 생명과 재산을 보호하는 중요한 책임을 지고 있습니다. 제조업체의 경우, 볼 압력 테스트를 엄격하게 수행하고 요구 사항을 충족하는 절연 재료를 선택하는 것은 규정을 준수하여 제품을 출시하기 위한 전제 조건입니다. 소비자의 경우, 볼 압력 테스트의 중요성을 이해하고 전기 제품 구매 시 관련 안전 인증(볼 압력 테스트가 적합함을 의미)을 받았는지 주의하는 것은 안전 위험을 피하는 중요한 방법입니다.전기 장비가 "소형화 및 고출력화"로 발전함에 따라 내부 부품의 밀도가 높아지고 열 발생이 증가합니다. 이는 절연 재료의 내열성에 대한 더 높은 요구 사항을 제기합니다. 이는 볼 압력 테스트의 중요성이 더욱 두드러질 것임을 의미합니다. "테스트 표준을 낮추지 않고 테스트 절차를 단순화하지 않는" 원칙을 고수해야만 모든 전기 제품에 신뢰할 수 있는 절연 안전 보장을 제공할 수 있습니다.