Die Isolationsfestigkeit und die dielektrische Festigkeit von Mikroschaltern beschreiben unterschiedliche Eigenschaften. Die Isolationsfestigkeit misst, wie stark ein isolierender Pfad bei bestimmten Bedingungen gegen Durchsickern resistiert; die dielektrische Festigkeit beschreibt seine Fähigkeit, einen bestimmten elektrischen Druck zu widerstehen, ohne zu brennen. Es handelt sich nicht um die Widerstandsfähigkeit eines geschlossenen Kontakts. Für eine Überprüfung der Komponenten von OEM-Herstellern vergleichen Sie den Testpfad, die Kontaktposition, die angelegte Spannung, die Dauer und die Anforderungskriterien, bevor Sie die Gesamtsumme vergleichen. Ein Schalter mit einer zufriedenstellenden Kontinuierfestigkeitsmessung hat damit keinen Isolationstest bestanden, und eine veröffentlichte Widerstandspannung ist keine zulässige Betriebspannung.
In diesem Leitfaden wird erläutert, wie man eine Lieferantenanforderung liest und eine Laboranforderung erstellt. Es enthält jedoch keine Live-Hochspannungsprüfungsvorgaben. Produktseite der LEMA KW7-Serie bietet ein nützliches Beispiel, da es die Kontaktwiderstandswerte, die Isolationswiderstandswerte und die dielektrische Festigkeit separat aufgeführt. Beachten Sie die aktuellen Spezifikationen für den vollständigen Bestellcode, bevor Sie in einem Gerätekonzept Werte der Familienstufe verwenden.
Verwenden Sie drei Messungen, bevor Sie eine Datenblattansicht überprüfen.
Die ohmsche Widerstandsfähigkeit im geschlossenen Kontakt betrifft den vorgesehenen leitenden Weg über ein Kontaktpaar. Dies ist von Bedeutung bei der Beurteilung von Verbindungsfehlern, Spannungsabfällen und der Beschaffenheit der zugehörigen Kontaktflächen. Die Isolationswiderstandsfähigkeit bezieht sich auf Pfade, die als isolierend vorgesehen sind. Dies kann beispielsweise die Trennung von Kontakten oder ein Anschluss und ein zugänglicher leitender Bereich umfassen, abhängig von der Bauteilkonstruktion und den entsprechenden Prüfspezifikationen. Ein guter Wert für einen einzelnen Pfad stellt die Leistungsfähigkeit eines anderen nicht fest.
Die elektrische Beständigkeitstests stellen eine definierte elektrische Belastung her und prüfen die festgelegten Zulassungsbedingungen. Diese Bedingungen können Grenzwerte für die Leckage und die Abwesenheit von Durchbrüchen oder Flashen umfassen. Die Spannung, die Wellenform, die Rampenzeit sowie die Stromgrenzen gehören zusammen. Die Entfernung dieser Details aus einem Vergleich kann dazu führen, dass zwei unterschiedliche Tests gleichwertig erscheinen. Der IEC-Katalog identifiziert IEC 61058-1 als allgemeine Anforderungen für Geräte-Schalter. Seine Geltungsbreite dient als Ausgangspunkt zur Ermittlung der relevanten Bauteilanforderungen; die Katalogbeschreibung ersetzt die vollständige anzuwendende Prüfmethodik nicht.
| Eigentum | Die Route wird evaluiert | Nützliche Vergleichsinformationen | Was es nicht beweisen kann |
|---|---|---|---|
| Kontaktwiderstand | Der vorgesehene geschlossene leitende Weg | Kontaktzustand, Messkreislauf und Konditionierung | Isolierung zwischen getrennten Leitern |
| Isolationswiderstand | Ein bestimmter Isolationsweg | DC-Testspannung, Zeit, Umgebung und Mindestwiderstand | Starker Dauerstrom oder Kontaktlebensdauer |
| Dielektrische Beständigkeit | Eine bestimmte Isolationsbarriere unter elektrischem Druck | Wellenform, Spannung, Dauer, Testpfad und Zulassungsgrenzen | Eine kontinuierliche Betriebspannung, die der Prüfsspannung entspricht |
Dies ist eine qualitative Vergleichung zu Messzwecken. Die Grenzwerte müssen aus den geltenden Komponenten-Spezifikationen und den Anforderungen an die Ausrüstung stammen, und nicht aus der Tabelle.
Lesen Sie den Eintrag „Isolationswiderstand“ als vollständige Bedingung.
Ein Widerstandswert ohne seine Bedingungen ist unvollständig. Identifizieren Sie, ob die angegebene Grenze eine Anfangswert ist, eine nach der Exposition gegenüber der Umwelt erreichte Wert oder ein Inbetriebnahmeschutzkriterium ist. Identifizieren Sie außerdem die Endkombination, die Stellposition des Aktors und die Umgebungsbedingungen. Eine Probe, die unmittelbar nach dem Entnehmen aus dem feuchten Lagerraum gemessen wird, kann nicht mit einer trockenen Probe verglichen werden, die unter einem anderen Laborverfahren hergestellt wurde.
Die aktuelle KW7-Familienseite listet ein Mindestisolationswiderstandswert mit einer angegebenen DC-Prüfspannung auf. Betrachten Sie dies als Referenz für die Familienseite, die gegen die bestellte Variante und das genehmigte Schaltplan bestätigt werden muss. Dies stellt nicht die gleiche Grenze für jede LEMA-Serie fest und bedeutet nicht, dass ein zusammengebauter Regler die Prüfspannung der Komponente erhalten sollte. Elektronische Eingänge, Anzeigeschaltungen und Überspannungsschutz, die mit dem Schalter verbunden sind, erfordern möglicherweise eine andere Handhabung.
Die Isolationsmessungen können sich auch während des Tests ändern, da Strom Ladung und materialbedingte Effekte mit einschließt. Die Erklärung von Fluke zur Messung des Isolationswiderstands Beschreibt, warum die Zeitplanung und die Beschaffenheit des Isolationssystems die Interpretation beeinflussen. Verleihen Sie einer kleinen Schalteranordnung nicht die Zeitplanung für die Motorwartung, ohne dass eine entsprechende Spezifikation vorliegt. Notieren Sie die Lesezeit, die die Komponentenprozedur tatsächlich benötigt.
Interpretieren Sie den Wert für die dielektrische Festigkeit anhand des Testpfads.
Bei Schaltern können zwischen getrennten Anschlüssen und zwischen Anschlüssen und nicht leitenden Metallteilen unterschiedliche Anforderungen bestehen. Dies sind unterschiedliche physikalische Barrieren. Bevor Sie Lieferanten vergleichen, zeichnen Sie die vorgeschlagenen Testpfade auf ein genehmigtes Bauteildiagramm. Identifizieren Sie, welche Kontakte in jeder Betätigungsstellung geöffnet sind, ob die Anschlüsse gruppiert sein müssen und welche Metallmerkmale enthalten sind. Bitten Sie den Lieferanten, unklare Formulierungen zu klären, anstatt sie anhand eines Fotos zu erraten.
Die Seite KW7 trennt Einträge bezüglich der Widerstandsfähigkeit der Anschlussteile und der Metallteile voneinander. Diese Unterscheidung ist nützlicher als die Entnahme der größten auf der Seite angegebenen Spannung. Die Formulierung auf einer allgemeinen Produktseite kann gekürzt oder übersetzt werden; das Labor sollte eine kontrollierte Spezifikation mit einer eindeutigen Anschlussschema für die einzelnen Anschlüsse verwenden. Eine generische Erwähnung der Masse beweist nicht, dass ein bestimmter Schalter einen Schutzleiteranschluss aufweist.
Die Widerstandswerte für AC- und DC-Spannungen dürfen nicht durch eine informelle Umrechnung ersetzt werden. Die entsprechenden Prüfmethoden, Geräteklassifizierungen und Annahmegrenzen regeln den Vergleich. Ebenso ist eine kürzere Produktionsprüfung nicht automatisch vergleichbar mit einer längeren Qualifizierungstprüfung. Wenn zwei Angebote unterschiedliche Methoden verwenden, verlangen Sie die Methodenbezeichnungen und eine schriftliche Erklärung, bevor Sie eine der beiden als überlegen ansehen.
Geben Sie eine sichere, isolierte Laboruntersuchung an
Die Hochspannungsprüfung muss in einem geeigneten, kontrollierten Testbereich mit qualifiziertem Personal, geeigneten Instrumenten und einem genehmigten Verfahren durchgeführt werden. Definieren Sie die Trennung von der Maschine und anderen Schaltungen, bevor Sie die Messung planen. Das britische Gesundheits- und Sicherheitsamt (UK Health and Safety Executive) Hinweise zur Sicherheit bei der elektrischen Prüfung am Arbeitsplatz Betrifft kontrollierte Testgebiete, Isolierungsmethoden und kompetentes Personal. Eine Komponentenprüfung benötigt weiterhin eine eigene Gefährdungsanalyse, Entleerungsmethoden und Zugangskontrollen.
Starten Sie die Anfrage mit der genauen Frage: Einwandfreie Konformität, Design-Qualifizierung, Untersuchung nach Exposition oder Validierung eines Ersatzteils. Diese Zwecke können unterschiedliche Proben und Genehmigungsentscheidungen erfordern. Das wiederholte Testen unbekannter, verbrauchter Komponenten auf einem Widerstandsniveau kann die Beweislage verändern, die Sie untersuchen möchten. Bewahren Sie fehlende Proben auf, notieren Sie deren Geschichte und vereinbaren Sie die Reihenfolge mit dem Labor, bevor Sie potenziell belastende Tests durchführen.
Verfassen Sie die Identität des Geräts, den Kalibrierstatus, die Halterung und die Verbindungen. Eine verunreinigte Halterung oder ein unbeabsichtigter Parallelpfad können die Messung beeinträchtigen. Ein zusammengebautes Kabelmodul führt zu zusätzlichen Isolationsflächen, Steckverbindern und Kabelmanteln; die Ergebnisse dieser Montage können nicht automatisch auf den Schalter selbst zurückgeführt werden. Legen Sie, sofern möglich, separate Komponenten- und Montagefragen fest, damit ein Ausfall auf eine aussagekräftige Grenze zurückgeführt werden kann.
Regelt Feuchtigkeit, Verschmutzung und Handhabung
Eine isolierende Oberfläche kann durch Rückstände, leitfähige Ablagerungen oder Feuchtigkeit beeinträchtigt werden. Ein niedriger Wert bedeutet nicht sofort, dass das Formkörpermaterial fehlerhaft ist. Notieren Sie, ob die Probe mit Reinigungschemikalien, Flussmittel, Bearbeitungsstaub oder Kondensation kontaminiert wurde und ob sie vor der Dokumentation der ursprünglichen Zustandsbeschreibung oder nach einer vereinbarten Konditionierungstätigkeit gemessen wurde. Die Reinigung vor der Dokumentation des ursprünglichen Zustands kann wertvolle Hinweise vernichten.
Die Handhabung der Proben sollte stets gleichbleibend sein. Berühren einer Testfläche, Anlegen eines Endgeräts an eine leitfähige Trägerplatte oder Änderung der Kabelanordnung kann zu unerwünschten Signalen führen. Die Lösung besteht in einer definierten Halterung und einer präzisen Handhabungsmethode, anstatt die beste Messung aus wiederholten Versuchen zu wählen. Wenn Konditionierung erlaubt ist, sollten sowohl das ursprüngliche Ergebnis als auch das konditionierte Ergebnis mit der zugehörigen Methode und der verbleibenden Zeit festgehalten werden.
Die Umweltverträglichkeit bleibt eine separate Frage. Eine positive Trockenisolierungsmessung gibt keinen Hinweis auf die Wassersiebung, die Kondensationsbeständigkeit oder die Langzeitbeständigkeit gegenüber Reinigungsmitteln. Prüfen Sie die Gehäuse-, Kabel- und Installationsumgebung zusammen mit den Komponentenangaben. Für eine umfassendere Auswahl der Komponenten siehe Auswahlleitfaden für industrielle Mikroschalter; Überprüfen Sie die Produktdokumentation für jede vorgeschlagene Bedingung.
Erstellen Sie eine nützliche Vergleichs- und Akzeptanzprotokoll
Richten Sie für jeden Lieferanten und Testpfad eine Zeile ein. Fügen Sie den vollständigen Bestellcode, die Änderungsversion des Zeichnendesigns, das Kontaktformular, den Zustand des Aktuators, die Probebedingungen, die Testmethode und die Annahmegrenze hinzu. Trennen Sie das, was der Lieferant angibt, von dem, was Ihr Labor tatsächlich misst. Ein Angebot mit einem größeren Überschlagswert, aber einem unklaren Testpfad sollte unbeantwortet bleiben, anstatt standardmäßig eine höhere Punktzahl zu erhalten.
Nehmen wir beispielsweise zwei Kandidaten-Schalter für eine isolierte Steuerungseinheit in Betracht. Lieferant A bietet eine Widerstandsgrenze an, verweigert jedoch die Prüfung der Testspannung. Lieferant B bietet eine Spannung und eine Dauer an, beschreibt jedoch nur eine Prüfung von Anschluss-zu-Leiter. Keine dieser Aufzeichnungen erfüllt jedoch die Anforderungen hinsichtlich der Isolierung über offene Kontakte. Die nächste Maßnahme besteht darin, die fehlende Testdefinition zu beschaffen, anstatt die Werte zu addieren oder Kontinuitätsmessungen als Ersatz zu verwenden.
Entscheiden Sie vor der Prüfung über die Handhabung. Eine eingehende Prüfung kann eine dokumentierte Chargenmenge akzeptieren, sie unter Quarantäne stellen oder Proben zur Untersuchung schicken. Eine Nachuntersuchung kann zusätzliche Geräteprüfungen erfordern, selbst wenn die einzelne Komponente die Spezifikation erfüllt. Halten Sie die Entscheidung an die entsprechende Anforderung gebunden und gewährleisten Sie die Rückverfolgbarkeit zwischen der Probe, dem Bericht und der erhaltenen Chargenmenge.
Was Sie mit einer technischen Anfrage von LEMA senden sollten
Geben Sie die angestrebte Schaltfunktion, die normalen Betriebszustände, den vollständigen Code des Kandidaten und die Isolationspfade an, die Sie analysieren möchten. Fügen Sie die Anforderung an die Ausrüstung oder die Referenz zu den Testmethoden hinzu, gegebenenfalls auch die Umgebungsbedingungen und ob die Frage eine einfache Schalteranordnung oder ein fertiges Kabel betreffen soll. Bitte fordern Sie die entsprechende Zeichnung und die variantenspezifischen Testbedingungen an, anstatt ein generisches Zertifikat zu beantragen, ohne dessen Umfang zu nennen.
Wenn die eigentliche Sorge über Verluste durch geschlossene Kontakte besteht, verwenden Sie die separate Anleitung zum Kontaktwiderstand von Mikroschaltern. Für eine grundlegende Überprüfung des isolierten Kontaktzustands siehe Die Prüfung eines Mikroschalters mit einem Multimeter. Diese ergänzenden Kontrollen beantworten unterschiedliche Fragen und sollten in einem Inspektionsplan separat angegeben werden. Kontaktieren Sie LEMA mit dem Antragsformular und der erforderlichen Dokumentation, bevor Sie eine Substitution genehmigen.
Weiterführender Lernstoff: Messunsicherheit im Vergleichsbereich
Die Verknüpfung einer Messung mit einer Spezifikation erfordert eine definierte Quantität, Instrumentbedingungen und ein Verständnis der Unsicherheit, die für diese Entscheidung relevant ist. Eine Anzeigeauflösung selbst ist keine vollständige Aussage über die Genauigkeit. Ergebnisse nahe am Grenzwert können unter dem Laborverfahren eine Interpretation erfordern. NATA’s Einführungsunterricht erläutert die Messunsicherheit in diesem Vergleichs- und Aufzeichnungsrahmen. Er legt keine Anforderungen an die Isolationsprüfung, die die Dichtigkeitstests oder die Annahmegrenzen für den dargestellten Schalter fest.
Video: Messunsicherheit 1 — NATA
Häufig gestellte Fragen
Ist die Isolierfestigkeit gleichbedeutend mit der Kontaktfestigkeit?
Nein. Die Kontaktfestigkeit bezieht sich auf einen vorgesehenen geschlossenen leitenden Weg; die Isolationsfestigkeit bezieht sich auf einen bestimmten Weg, der weiterhin isolierend bleiben sollte.
Kann ein Kontinuumstest mit einem Multimeter die dielektrische Festigkeit belegen?
Nein. Die Kontinuitätsprüfung führt nicht zu der angegebenen Belastungsfestigkeit oder zur Bewertung der erforderlichen Isolationsbarriere unter den definierten Testbedingungen.
Kann eine Widerstandstestspannung als Betriebsstromspannung verwendet werden?
Nein. Ein bestimmter Prüfspannungspegel und die Dauer des Tests legen weder die zulässige Dauerbetriebsspannung eines Schalters noch die fertige Ausrüstung fest.
Was soll ich tun, wenn die Beschreibung des Testpfads eines Lieferanten unklar ist?
Bitten Sie um eine kontrollierte Testspezifikation und ein Endgerätdiagramm für den vollständigen Bestellcode und lösen Sie die Unklarheit auf, bevor Sie die Ergebnisse vergleichen oder eine Laboruntersuchung autorisieren.