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可靠性测试

连接器绝缘电阻测试耐压试验

介质耐压检验又称抗电强度检验。它在连接器接触件与接触件之间、接触件与壳体之间,在规定时间内施加规定的电压,以此来确定连接器在额定电压下能否安全工作,能否耐受由于开关浪涌及其它类似现象所导致的过电位的能力,从而评定电连接器绝缘材料或绝缘间隙是否合适。
  如果绝缘体内有缺陷,则在施加试验电压后,必然产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧(表面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电)现象。过大漏电流可能引起电数或物理性能的改变。由于过电位,即使是在低于击穿电压时也可能有损于绝缘或降低其安全系数。所以应当慎重地进行介质耐压检验。在例行试验中如果需要连续施加试验电压时,最好在进行随后的试验时降低电位。
  影响因素
  主要受绝缘材料、洁净度、湿度、大气压力、接触件间距,爬电距离和耐压持续时间等因素影响。
  1) 绝缘材料
  设计必须选用恰当的工程塑料制作绝缘体,才能满足预定的耐压性能指标要求。如选用击穿电压为16KV/mm的PEJ(聚苯醚矾)特种工程塑料,能满足GJB598耐环境快速分离圆形电连接器YB系列Ⅱ产品标准大气压下耐压为1500V的要求。氟塑料(F4)具有比其它材料更高的介质耐压和绝缘电阻,广泛用于制作同轴射频电连接器绝缘体。
  2) 洁净度
  绝缘体内部和表面洁净度对介质耐压影响很大。作者在圆形连接器补充筛选时发现有一产品要求耐压1500V,实际测试施加电压至400V,即在二个接触件之间发生击穿现象。经与生产厂共同进行解剖分析后认为;击穿发生于绝缘体上、下两个绝缘安装板的胶接界面,是由于胶粘剂中混有杂质所致。
  3) 湿度
  增加湿度会降低介质耐压。如J36A矩形电连接器技术条件规定;正常条件下耐压为1000V,而经过40±2℃、93±3%,48h湿热试验后耐压降为500V。
  4) 低气压
  空气稀簿的高空,绝缘体材料会放出气体污染接触件,并使电量产生的趋势增加,耐压性能下降,使电路产生短路故障。故高空使用的非密封电连接器都必须降额使用。如Y27A图形电连接器技术条件规定;正常条件下耐压为1300V,而1。33Pa低气压条件下耐压降为200V。
  5) 接触件间距
  连接器的小型化和高密度的发展,具体体现在矩形电连接器和印制电路电连接器上,要求间距能达到0.635mm,甚至0.3mm,外形尺寸最关键的高度尺寸已减小到1~1.5mm,表面贴装技术(SMT)与小型化的发展有着密切的关系。就要求我们选用耐压性能更高的绝缘材料,才能满足设计尺寸小型化的要求。
  6) 爬电距离
  它是指接触件与接触件之间,或接触件与壳体之间沿绝缘体表面量得的最短距离。爬电距离短容易引起表面放电(飞弧)。故有部分连接器的绝缘安装板表面插针(孔)安装孔设计成带凹凸台阶形状,增加爬电距离,以提高抵抗表面放电的能力。
  7) 耐压持续时间
  一般电连接器技术条件均规定为电压施加到规定值后持续1分钟应无击穿、飞弧、放电现象。但许多电连接器生产厂在做成品交收试验时,为提高检测速度往往采用提高试验电压20%,缩短耐压持续时间为5秒或10秒的方法。作者认为,它们之间不存在某种函数关系。从交流耐压击穿机理来分析,击穿主要泄漏引起击穿,即泄漏电流大于规定值就认为击穿。另一种是热击穿,提高试验电压强加泄漏,是否易击穿与时间短有关。如军标GJB1217-91电连接器试验方法规定;试验电压加至规定值后应持续1分种。当有规定时,厂内质量一致性试验时的保持时间可降至最少5秒。作者在实践中发现按此规定检验合格出厂的产品,用户在进行100%补充筛选时,仍发现有个别产品因绝缘体内部存在缺陷而被击穿。造成上述现象的原因很可能是由于耐压持续时间缩短为5秒,在极短时间内对绝缘体电容充电,还不足以使泄漏电流大于规定值而引起击穿。


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