Hipot Test è il nome breve di test ad alto potenziale (alta tensione) ed è anche conosciuto come Dielectric Withstand Test. Un test hipot verifica il “buon isolamento”.
Il test hipot garantisce che nessuna corrente passi da un punto a un altro punto.
Il test hipot è l’opposto di un test di continuità.
Il test di continuità verifica che la corrente passi facilmente da un punto a un altro, mentre il test hipot verifica che la corrente non passi da un punto a un altro (e alza la tensione molto alta solo per essere sicuro che non passi corrente).
Importanza del test HIPOT
Il test hipot è un test non distruttivo che determina l’adeguatezza dell’isolamento elettrico per il transitorio di sovratensione che si verifica normalmente. Si tratta di un test ad alta tensione che viene applicato a tutti i dispositivi per un tempo specifico al fine di garantire che l’isolamento non sia marginale.
I test hipot sono utili per trovare isolamenti intaccati o schiacciati, trefoli o schermature intrecciate, contaminanti conduttivi o corrosivi intorno ai conduttori, problemi di spaziatura dei terminali ed errori di tolleranza nei cavi. Distanze di creepage e clearance inadeguate introdotte durante il processo di fabbricazione.
Il test hipot della linea di produzione, tuttavia, è un test del processo di fabbricazione per determinare se la costruzione di un’unità di produzione è più o meno uguale a quella dell’unità che è stata sottoposta al test di tipo. Alcuni degli errori di processo che possono essere rilevati da un test hipot della linea di produzione includono, per esempio, un trasformatore avvolto in modo tale che il creepage e il clearance sono stati ridotti.
Un tale errore potrebbe derivare da un nuovo operatore nel reparto di avvolgimento.
Altri esempi includono l’identificazione di un difetto da foro stenopeico nell’isolamento o la ricerca di un’impronta di saldatura allargata.
Come da IEC 60950, la tensione di prova di base per il test Hipot è il 2X (tensione operativa) + 1000 V
La ragione per l’utilizzo di 1000 V come parte della formula di base è che l’isolamento in qualsiasi prodotto può essere soggetto a normali sovratensioni transitorie giornaliere.
Sperimenti e ricerche hanno dimostrato che queste sovratensioni possono essere fino a 1000 V.
Video: Test HIPOT dopo la riparazione del generatore
Metodo per il test HIPOT
I tester Hipot solitamente collegano un lato dell’alimentazione alla terra di sicurezza (terra). L’altro lato dell’alimentazione è collegato al conduttore da testare. Con l’alimentazione collegata in questo modo ci sono due posti in cui un dato conduttore può essere collegato: alta tensione o terra.
Quando si hanno più di due contatti da testare hipot si collega un contatto all’alta tensione e si collegano tutti gli altri contatti a terra. Testando un contatto in questo modo ci si assicura che sia isolato da tutti gli altri contatti.
Se l’isolamento tra i due è adeguato, allora l’applicazione di una grande differenza di tensione tra i due conduttori separati dall’isolante porterebbe al flusso di una corrente molto piccola. Sebbene questa piccola corrente sia accettabile, non dovrebbe verificarsi alcuna rottura né dell’isolamento in aria né dell’isolamento solido. Pertanto, la corrente di interesse è la corrente che è il risultato di una scarica parziale o rottura, piuttosto che la corrente dovuta all’accoppiamento capacitivo.
Durata del test HIPOT
La durata del test deve essere in accordo con lo standard di sicurezza utilizzato. Il tempo di test per la maggior parte degli standard, compresi i prodotti coperti da IEC 60950, è di 1 minuto.
Una regola empirica tipica è 110-120% di 2U + 1000 V per 1-2 secondi.
Impostazione della corrente per il test HIPOT
La maggior parte dei moderni tester hipot permette all’utente di impostare il limite di corrente. Tuttavia, se la corrente di perdita effettiva del prodotto è nota, allora la corrente del test hipot può essere prevista.
Il modo migliore per identificare il livello di scatto è quello di testare alcuni campioni di prodotto e stabilire una corrente hipot media. Una volta ottenuto questo risultato, il livello di intervento della corrente di dispersione dovrebbe essere impostato su un valore leggermente superiore alla cifra media.
Il livello di intervento della corrente del tester hipot dovrebbe essere impostato abbastanza alto da evitare guasti fastidiosi legati alla corrente di dispersione e, allo stesso tempo, abbastanza basso da non trascurare una vera rottura dell’isolamento.
Tensione di prova per il test HIPOT
La maggior parte delle norme di sicurezza permette l’uso della tensione ac o dc per un test hipot.
Quando si usa la tensione di prova ac, l’isolamento in questione viene sollecitato maggiormente quando la tensione è al suo picco, cioè, sia al picco positivo o negativo dell’onda sinusoidale.
Per esempio, per una tensione di 1500 V-ac, la tensione dc equivalente per produrre la stessa quantità di stress sull’isolamento sarebbe 1500 x 1,414 o 2121 V dc.
Vantaggi e svantaggi dell’uso della tensione dc per il test Hipot
Uno dei vantaggi di usare una tensione di prova dc è che l’intervento della corrente di perdita può essere impostato su un valore molto più basso di quello di una tensione di prova ac. Questo permetterebbe a un produttore di filtrare quei prodotti che hanno un isolamento marginale, che sarebbero stati superati da un tester ac.
Quando si usa un tester hipot dc, i condensatori nel circuito potrebbero essere molto carichi e, quindi, è necessario un dispositivo o una configurazione di scarico sicuro. Tuttavia, è una buona pratica assicurarsi sempre che un prodotto sia scaricato, indipendentemente dalla tensione di prova o dalla sua natura, prima di essere manipolato.
Applica la tensione gradualmente. Monitorando il flusso di corrente mentre le tensioni aumentano, un operatore può rilevare una potenziale rottura dell’isolamento prima che si verifichi. Uno svantaggio minore del tester hipot dc è che, poiché le tensioni di prova dc sono più difficili da generare, il costo di un tester dc può essere leggermente superiore a quello di un tester ac.
Può essere applicata a livelli più alti senza rischiare di danneggiare un buon isolamento. Questo potenziale più alto può letteralmente “spazzare via” molti più difetti locali.
Il semplice percorso del circuito serie di un difetto locale è più facilmente carbonizzato o ridotto in resistenza dalla corrente di dispersione dc che da quella ac, e più bassa diventa la resistenza del percorso del difetto, più la corrente di dispersione aumenta, producendo così un effetto “palla di neve” che porta alla piccola perforazione dielettrica visibile che si osserva di solito. Dal momento che il dc è privo di divisione capacitiva, è più efficace nel cogliere i danni meccanici così come le inclusioni o le aree nel dielettrico che hanno una resistenza inferiore.
Avantaggi e svantaggi dell’uso della tensione AC per il test Hipot
Uno dei vantaggi di un test hipot ac è che può controllare entrambe le polarità di tensione, mentre un test dc carica l’isolamento in una sola polarità. Questo può diventare un problema per i prodotti che utilizzano effettivamente la tensione alternata per il loro normale funzionamento. La configurazione del test e le procedure sono identiche sia per i test hipot ac che dc.
Un piccolo svantaggio del tester hipot ac è che se il circuito sotto test ha grandi valori di condensatori Y, allora, a seconda dell’impostazione di intervento della corrente del tester hipot, il tester ac potrebbe indicare un guasto. La maggior parte degli standard di sicurezza permette all’utente di scollegare i condensatori Y prima del test o, in alternativa, di usare un tester hipot dc.
Il tester hipot dc non indicherebbe il guasto di un’unità anche con condensatori Y alti perché i condensatori Y vedono la tensione ma non passano alcuna corrente.
Passo per il test HIPOT
- Solo i lavoratori elettricamente qualificati possono eseguire questo test.
- Aprire gli interruttori di circuito o gli interruttori per isolare il circuito o il cavo che sarà testato.
- Confermare che tutta l’attrezzatura o il cavo che non deve essere testato sia isolato dal circuito in prova.
- Il limite di approccio limitato per questa procedura ad alta tensione a 1000 volt è di 5 piedi (1,53 m), quindi posizionare barriere intorno alle terminazioni dei cavi e delle attrezzature in prova per evitare che persone non qualificate attraversino questo limite.
- Collegare il cavo di terra del tester HIPOT ad un edificio adatto a terra o al conduttore dell’elettrodo di terra. Collegare il cavo ad alta tensione a uno dei conduttori di fase del circuito isolato.
- Accendere il tester di HIPOT. Impostare il misuratore su 1000 volt o decidere la tensione DC. Premere il pulsante “Test” sul misuratore e dopo un minuto osservare la lettura della resistenza. Registrare la lettura per riferimento.
- Al termine del test di un minuto, passare il tester HIPOT dalla modalità di test ad alto potenziale alla modalità di misurazione della tensione per confermare che il conduttore di fase del circuito e la tensione del tester HIPOT leggono ora zero volt.
- Ripetere questa procedura di test per tutti i conduttori di fase del circuito testando ogni fase a terra e ogni fase a ogni fase.
- Quando la prova è completata scollegare il tester di HIPOT dai circuiti sotto prova e confermare che i circuiti sono chiari per essere ricollegati e ri-energizzati.
- Per passare l’unità o il cavo sotto prova deve essere esposto ad uno sforzo minimo di pre decidere la tensione per 1 minuto senza alcuna indicazione di rottura. Per le apparecchiature con superficie totale inferiore a 0,1 m2, la resistenza di isolamento non deve essere inferiore a 400 MΩ. Per le attrezzature con area totale più grande di 0.1 m2 la resistenza d’isolamento misurata per l’area del modulo non deve essere inferiore a 40 MΩ⋅m2.
Precauzioni di sicurezza durante il test HIPOT
Durante un test HIPOT, ci può essere qualche rischio così per minimizzare il rischio di lesioni da shock elettrico assicurarsi che l’attrezzatura HIPOT segua queste linee guida:
- La carica totale che puoi ricevere in uno shock non deve superare 45 uC.
- L’energia hipot totale non dovrebbe superare i 350 mJ.
- La corrente totale non dovrebbe superare i 5 mA di picco (3,5 mA rms)
- La corrente di guasto non dovrebbe rimanere più a lungo di 10 mS.
- Se il tester non soddisfa questi requisiti allora assicuratevi che abbia un sistema di interblocco di sicurezza che garantisca che non possiate contattare il cavo mentre è sottoposto al test hipot.
Per il cavo:
- Verificate il corretto funzionamento dei circuiti di sicurezza nell’apparecchio ogni volta che lo calibrate.
- Non toccate il cavo durante il test hipot.
- Lasciare che il test hipot sia completato prima di rimuovere il cavo.
- Indossare guanti isolanti.
- Non permettere ai bambini di usare l’attrezzatura.
- Se si hanno impianti elettronici non usare l’attrezzatura.