No sistema de ensaio de segurança dos equipamentos eléctricos, existe um ensaio básico de resistência térmica dos materiais isolantes, o ensaio de pressão de bola.Mas está diretamente relacionado com se o equipamento elétrico sofrerá falha de isolamento devido a altas temperaturas durante a utilização a longo prazo., que podem causar ainda mais choques eléctricos, curto-circuito ou mesmo acidentes de incêndio.Todos devem passar no ensaio de pressão de esferas para garantir a segurança sob temperatura de funcionamento nominal e ambientes de alta temperatura inesperados..

1. O que é o teste de pressão de bola? Quais são as suas funções principais?

O ensaio de pressão de esferas é um método de ensaio que simula a resistência dos componentes isolantes de equipamentos elétricos sob "pressão mecânica + ambiente de alta temperatura".

O seu princípio fundamental é o seguinte: utilizar um "indentador de esferas" de aço com um peso especificado (20N) e um diâmetro especificado (5mm) para pressionar a superfície do material isolante testado. raise the temperature of the test environment to the "rated heat resistance temperature" of the material (or the maximum expected temperature of the equipment during normal operation) and maintain it for a certain period (usually 1 hour). Após o ensaio, arrefecer à temperatura ambiente. Julgar se o material cumpre os requisitos de segurança medindo o "diâmetro de indentagem" deixado na superfície do material isolante.Se o diâmetro da hendidura não exceder 2 mm, a resistência térmica do material é qualificada; caso contrário, é considerada não qualificada.

Do ponto de vista da segurança, o ensaio de pressão da bola tem duas funções principais:

1) Prevenir "falhas de deformação térmica" dos materiais isolantes: quando os equipamentos elétricos funcionam, os componentes internos (como transformadores, resistências, chips) geram calor,que aumenta a temperatura dos componentes isolantes (como as carcaças)Se o material isolante tiver uma baixa resistência ao calor, pode sofrer deformações graves, até mesmo rachaduras ou colapso, sob a acção combinada da temperatura,o seu próprio peso e a pressão externa (como a força de fixação durante a instalação)Isto expõe ainda mais os componentes internos e causa o risco de choque elétrico aos seres humanos.

2) Evitar "perigos de incêndio causados pelo envelhecimento térmico": materiais isolantes de má qualidade acelerarão o envelhecimento e amolecerão sob altas temperaturas.Não só perdem a sua função de proteção do isolamento, mas podem também decompor-se para produzir substâncias inflamáveis a altas temperaturas.Uma vez que entram em contacto com componentes internos de alta temperatura ou faíscas eléctricas, podem facilmente causar incêndios.O ensaio de pressão de bola simula condições de trabalho extremas para filtrar materiais com resistência térmica insuficiente antecipadamente e eliminar tais perigos da fonte.

2- Área de aplicação do ensaio de pressão de esferas: quais produtos devem ser submetidos a ele?

OTeste de pressão da bolaNão diz respeito a todos os produtos elétricos, mas se concentra nos "componentes isolantes" e nos "componentes não metálicos que suportam peças a corrente", abrangendo os seguintes cenários:

1) Aparelhos eléctricos domésticos: cabos de tomada, camadas de isolamento dos plugues, envelopes de cabos de alimentação de fogões de arroz, molduras de plástico de ar condicionado interior, bases de lâmpadas, etc.;

2) Equipamento de tecnologia da informação: carcaças de adaptadores de alimentação de portáteis, corpos de roteadores, capas de terminais de impressoras, etc.;

3) Equipamentos eléctricos industriais: Casas de inversores, divisórias de isolamento dos armários de comando, envelopes de caixas de junção de motores, etc.;

4) Equipamento eléctrico médico: gabinetes de monitores médicos, componentes isolantes de bombas de perfusão (que devem cumprir normas mais elevadas de resistência ao calor), etc.

Em termos simples, desde que um equipamento elétrico contenha componentes isolantes não metálicos que "precisam suportar uma certa pressão e podem ser expostos a altas temperaturas durante o funcionamento",deve passar no ensaio de pressão de bolaEste requisito está claramente especificado nas principais normas mundiais de segurança elétrica.tais como as normas internacionais IEC 60950-1 (Safety of information technology equipment) e IEC 60335-1 (Safety of household and similar electrical appliances), bem como as normas nacionais chinesas GB 4943.1 e GB 4706.1.

3Processo de operação do ensaio de pressão da bola: o rigor determina os resultados dos ensaios

O teste de pressão de bola parece ter passos simples, mas o controle de parâmetros de cada link afeta diretamente a precisão dos resultados.Deve ser operado de acordo com o processo padrão., que se divide em 5 etapas:

1) Preparação de amostras: garantir a representatividade e a integridade

Cortar " amostras representativas de componentes isolantes " do produto a ensaiar.O tamanho da amostra deve satisfazer os requisitos do ensaio (geralmente uma espessura não inferior a 3 mm e uma superfície suficientemente grande para acomodar a indentagem do indentador de esferas)A superfície da amostra deve ser limpa, livre de arranhões e manchas de óleo, a fim de evitar impurezas que afectem a precisão da medição da margem.

2) Configuração das condições de ensaio: controle preciso de "temperatura, pressão, tempo"

Configurar a temperatura docâmara de aquecimentode acordo com os requisitos da norma do produto. Conectar a bola de aço de 5 mm de diâmetro a um peso de 20 N,e garantir que o insertor de esferas pressiona verticalmente na superfície da amostra com uma pressão uniforme e estávelQuando a temperatura da câmara de aquecimento se estabilizar no valor definido, iniciar o cronograma e mantê-lo durante 1 hora.

3) Manutenção de temperatura constante: simulação de condições de trabalho de alta temperatura a longo prazo

Durante o ensaio, controlar a temperatura doCâmara de aquecimentoem tempo real para garantir que a flutuação da temperatura não exceda ±2°C, evitando assim desvios dos resultados do ensaio causados por uma temperatura instável.assegurar que o insertor de esferas permanece em contacto próximo com a superfície da amostra sem deslocamentoSe a amostra sofrer deformações graves antecipadamente sob alta temperatura, registar a deformação como base para um julgamento posterior.

4) Medição do arrefecimento e da inclinação: a chave "Relação de julgamento dos resultados"

Após o término do tempo de ensaio, retirar imediatamente a amostra docâmara de aquecimentoe resfriá-lo naturalmente a 23°C ± 2°C à temperatura ambiente (não utilizar água fria ou outros métodos de arrefecimento rápido, para evitar o encolhimento do material que afecte o tamanho da hendidura).Usar uma ferramenta de medição com uma precisão não inferior a 0.01 mm (como um microscópio ou um calibre vernier) para medir o "diâmetro máximo" da hendidura na superfície da amostra.Então o usuário precisa medir o diâmetro da parte mais longa.Comparar com os requisitos normalizados: se o diâmetro da margem for ≤ 2 mm, a amostra é considerada "qualificada"; se o diâmetro for > 2 mm, é considerada "não qualificada",Indicando que a resistência ao calor do material não pode satisfazer os requisitos de aplicação.

4Conclusão: Um pequeno teste para uma grande segurança

Como um teste de segurança elétrica "básico, mas crucial", o teste de pressão de bola parece medir apenas uma pequena indentidade, mas carrega a importante responsabilidade de proteger a vida e a propriedade dos usuários.Para os fabricantes, a rigorosa realização do ensaio de pressão de bola e a selecção de materiais isolantes que satisfaçam os requisitos é um pré-requisito para que os produtos sejam lançados em conformidade com a regulamentação. understanding the significance of the Ball Pressure Test and paying attention to whether electrical products have passed relevant safety certifications (implying the Ball Pressure Test is qualified) when purchasing is an important way to avoid safety risks.

À medida que os equipamentos elétricos se desenvolvem em direção à "miniaturização e alta potência", a densidade dos componentes internos torna-se maior e a geração de calor aumenta.Isto levanta requisitos mais elevados para a resistência térmica dos materiais isolantesSignifica que a importância do teste de pressão da bola se tornará mais proeminente.Só se respeitar o princípio de "não rebaixar os padrões de ensaio e não simplificar os procedimentos de ensaio", todos os produtos eléctricos poderão ser equipados com garantias de segurança de isolamento fiáveis..