أجهزة اختبار تيار التسرب: أنواعها، ومعاييرها، وإجراءات الاختبار، وحلول شركة كينغبو

جواب سريع

تُستخدم أجهزة اختبار تيار التسريب لقياس التيار غير المقصود الذي قد يتدفق من الأجزاء الموصلة للتيار، وأنظمة العزل، والأجزاء الموصلة التي يمكن الوصول إليها، وموصلات التأريض الواقية، أو الأجزاء المُثبّتة. تُساعد هذه الأجهزة المصنّعين والمختبرات على تقييم مخاطر الصدمات الكهربائية، وأداء العزل، ومدى توافق المنتج مع معايير السلامة. تُوفّر شركة KINGPO معدات اختبار تيار التسريب القابلة للبرمجة وفقًا لمعايير IEC 60601-1، وIEC 60990، وIEC 60335-1، وIEC 60598-1، وIEC 61010-1، ومعايير السلامة الكهربائية ذات الصلة، لدعم المعدات الكهربائية الطبية، والأجهزة المنزلية، ومنتجات الإضاءة، وأجهزة المختبرات، واختبارات السلامة على خطوط الإنتاج.

ما هي أجهزة اختبار تيار التسرب؟

أجهزة اختبار تيار التسرب هي أدوات أمان كهربائية تُستخدم لقياس التيارات الصغيرة غير المقصودة التي قد تتدفق عبر العوازل، أو موصلات التأريض الواقية، أو الأجزاء المعدنية التي يسهل الوصول إليها، أو شبكات الجسم البشري المُحاكاة. في اختبارات سلامة المنتجات، تُعد هذه التيارات مهمة لأن حتى التيار الصغير قد يُشكل خطرًا للصعق الكهربائي، خاصةً عند استخدام الجهاز من قِبل المرضى أو الفنيين أو المستهلكين.

وفقًا للمعيار IEC 60990:2016، تشمل طرق قياس التسرب تيار التلامس وتيار الموصل الواقي. يوضح المعيار أن قياس تيار التلامس يستخدم شبكات تمثل مقاومة جسم الإنسان، بينما يشير تيار الموصل الواقي إلى التيار المتدفق عبر موصل واقٍ. كما يوضح المعيار IEC 60990 أنه يحدد طرق القياس وليس القيم الحدية الخاصة بالمنتج.

في المختبرات العملية، تُستخدم أجهزة اختبار تيار التسرب من أجل:

تم تصميم جهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة IEC 60601-1 من KINGPO لاختبار السلامة الكهربائية الطبية ويدعم العديد من المعايير ذات الصلة، بما في ذلك IEC 60601-1 و IEC 61010-1 و IEC 60335-1 و IEC 60950-1 و IEC 60065 و IEC 60598-1 و IEC 60990.

لماذا يُعد اختبار تيار التسرب مهمًا؟

لا يُعد اختبار تيار التسريب مجرد فحص كهربائي روتيني، بل هو تقييم أساسي للسلامة لأنه يتحقق مما إذا كان المنتج قد يعرض المستخدمين لمسارات تيار غير مقصودة أثناء التشغيل العادي أو في حالة حدوث عطل واحد.

بالنسبة للأجهزة المنزلية، قد ينشأ تيار التسرب من تقادم العزل، أو الرطوبة، أو التلوث، أو تلف الأسلاك، أو مرشحات التداخل الكهرومغناطيسي، أو عدم كفاية مسافة التسرب والمسافة الآمنة. أما بالنسبة للأجهزة الكهربائية الطبية، فالخطر أكبر لأن التيار قد يمر عبر مسار التلامس مع المريض أو عبر جزء مُستخدم.

تُدرج قاعدة بيانات معايير الإجماع المعتمدة من قِبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية معيار ANSI/AAMI ES60601-1، المستند إلى معيار IEC 60601-1، كمعيار للسلامة الأساسية والأداء الجوهري للأجهزة الكهربائية الطبية. ويؤكد هذا أهمية تقييم السلامة الكهربائية وفقًا لمعيار IEC 60601-1 في ضمان امتثال الأجهزة الطبية للمعايير.

الأنواع الرئيسية لأجهزة اختبار تيار التسرب

1. جهاز اختبار تيار التسريب القابل للبرمجة

جهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة هو جهاز مكتبي يُستخدم لاختبارات المطابقة الرسمية. وهو عادةً ما يدمج التحكم في جهد الاختبار، ودوائر القياس، وشبكات الجسم البشري المحاكاة، واختيار نطاق التيار، والتوقيت، وحكم النجاح/الفشل، وتسجيل البيانات.

يدعم جهاز اختبار تيار التسريب القابل للبرمجة من KINGPO أوضاع قياس التيار المتردد، والتيار المتردد والتيار المستمر، وذروة التيار، والتيار المستمر، بنطاقات تيار تبلغ 20 ميكرو أمبير، و200 ميكرو أمبير، و2 مللي أمبير، و20 مللي أمبير. كما يدعم حدودًا عليا وسفلى قابلة للبرمجة، وشاشة TFT مقاس 5.6 بوصة، وتصدير البيانات إلى Excel عبر ذاكرة فلاش USB، وواجهات RS232 وPLC، بالإضافة إلى إمكانية دمج LAN/RS485/USB اختياريًا لأنظمة الاختبار الآلية.

هذا النوع من الأجهزة مناسب لما يلي:

2. محلل السلامة الكهربائية الطبية

جهاز تحليل السلامة الكهربائية الطبية هو جهاز متخصص لاختبار تيار التسرب في المعدات الطبية. يُستخدم لتقييم سلامة المريض، وسلامة المشغل، والأجزاء المستخدمة، والتأريض الوقائي، وتسرب الغلاف، وحالات الأعطال الفردية.

بالمقارنة مع أجهزة اختبار تسرب التيار الكهربائي للأجهزة المنزلية العامة، يتطلب اختبار السلامة الكهربائية الطبية مسارات اختبار أكثر تفصيلاً واهتماماً أكبر بالأجزاء المستخدمة. على سبيل المثال، قد يكون تيار التسرب الخاص بالمريض، والتيار المساعد الخاص به، وظروف التيار الكهربائي المتصل بالجزء المستخدم ذات صلة، وذلك تبعاً لبنية الجهاز الطبي وتصنيفه.

تم تصميم جهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة IEC 60601 من KINGPO للقياس الآلي لتيار اللمس وتيار الموصل الوقائي على المعدات الكهربائية الطبية وغيرها من المنتجات الكهربائية وفقًا لمعيار IEC 60601-1 والمعايير ذات الصلة.

3. جهاز اختبار التيار باللمس

يقيس جهاز اختبار التيار باللمس التيار الذي قد يمر عبر جسم الإنسان عند لمس الأجزاء الموصلة التي يسهل الوصول إليها في المنتج. وهذا مهم بشكل خاص للمنتجات ذات الهياكل المعدنية، وأزرار التحكم، ومنافذ الإخراج، والمقابض، أو الألواح الموصلة.

يُعدّ نظام القياس العنصر الأساسي في اختبار التيار باللمس. وينص معيار IEC 60990 على أن طرق قياس التيار باللمس تعتمد على التأثيرات المحتملة للتيار المتدفق عبر جسم الإنسان، وتستخدم شبكات تمثل مقاومة جسم الإنسان.

تشمل نقاط اختبار التيار التلامسي النموذجية ما يلي:

4. جهاز اختبار تيار الموصل الواقي

يقيس اختبار تيار الموصل الواقي التيار المتدفق عبر موصل التأريض الواقي. وهذا مهم للمعدات من الفئة الأولى حيث يُعد التأريض الواقي جزءًا من استراتيجية الحماية من الصدمات الكهربائية.

قد يشير ارتفاع تيار الموصل الواقي إلى تدهور العزل، أو تسرب سعوي مفرط، أو مشاكل في تصميم مرشح التداخل الكهرومغناطيسي، أو مسارات تيار غير طبيعية. في عملية التحقق من صحة المنتج، يُقيّم هذا التيار عادةً مع تيار التلامس، وقوة العزل الكهربائي، ومقاومة العزل، واستمرارية التأريض الواقي.

5. مقياس تيار التسرب من نوع المشبك

يُستخدم مقياس تيار التسريب بشكل أساسي في عمليات التشخيص والصيانة الميدانية. فهو يُمكّن الفنيين من قياس تيار التسريب دون فصل الدوائر الكهربائية. وهذا مفيد لتحديد حالات الفصل غير المرغوب فيها لأجهزة التيار المتبقي، وتدهور العزل في المعدات المُركّبة، وعدم توازن التسريب في الأنظمة الكهربائية.

مع ذلك، لا تُعدّ مقاييس التيار الكهربائي بديلاً عن أجهزة اختبار تيار التسريب المعتمدة على المعايير. يتطلب اختبار مطابقة المنتج الرسمي شبكات قياس صحيحة، وظروف اختبار محددة، وتشغيل بجهد مقنن، ومحاكاة الأعطال، وتوثيق قرار النجاح أو الفشل.

6. نظام اختبار السلامة الكهربائية المتكامل

يجمع نظام اختبار السلامة الكهربائية المتكامل بين اختبارات السلامة المتعددة في محطة واحدة، مثل اختبار الجهد العالي، ومقاومة العزل، والوصلة الأرضية، وتيار التسرب، والاختبار الوظيفي.

يُعدّ هذا النوع من الأنظمة مفيدًا بشكل خاص لخطوط الإنتاج التي تتطلب اختبار كل منتج بسرعة وبشكل متسق. تشمل فئة معدات السلامة الكهربائية لدى KINGPO معدات اختبار السلامة والموثوقية، بما في ذلك اختبار تيار التسريب وتطبيقات اختبار السلامة ذات الصلة وفقًا لمعايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC).

معايير اختبار تيار التسرب: ما هي المعايير المطبقة؟

تختلف حدود تيار التسريب وشبكات الاختبار وظروف الاختبار باختلاف المنتجات. لذا، ينبغي اختيار جهاز الاختبار وفقًا لمعايير المنتج، وليس فقط وفقًا لنطاق التيار.

يدعم جهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة من KINGPO معايير IEC 60601-1 و IEC 61010-1 و IEC 60335-1 و IEC 60950-1 و IEC 60065 و IEC 60598-1 و IEC 60990، مما يجعله مناسبًا لكل من إجراءات اختبار السلامة الكهربائية الطبية والعامة.

كيفية إجراء اختبار تيار التسرب

يجب إجراء اختبار تيار التسريب وفقًا لمعيار المنتج المطبق. قد تختلف طريقة التوصيل الدقيقة، وشبكة القياس، وحالة الجهد، ووضع التشغيل، والقيمة الحدية. ومع ذلك، فإن سير العمل العام يكون عادةً كما يلي.

الخطوة 1: تأكيد فئة المنتج والمعيار

قبل اختيار وضع الاختبار، تأكد مما إذا كان المنتج جهازًا طبيًا، أو جهازًا منزليًا، أو منتج إضاءة، أو مصدر طاقة، أو أداة مختبرية، أو منتجًا من منتجات تكنولوجيا المعلومات/الصوت والصورة. هذا يحدد المعيار الصحيح، وشبكة الاختبار، وحدود تيار التسريب.

الخطوة الثانية: تجهيز المعدات قيد الاختبار

يجب أن يكون الجهاز قيد الاختبار كاملاً ونظيفاً وجافاً، وأن يكون مُهيأً للعمل في وضع التشغيل الذي يُرجّح أن يُنتج أعلى تيار تسريب. بالنسبة للأجهزة المنزلية، قد يشمل ذلك أقصى قدر من التسخين أو تشغيل المحرك. أما بالنسبة للأجهزة الطبية، فيجب مراعاة الأجزاء المُستخدمة ودوائر التلامس مع المريض.

الخطوة 3: تحديد شبكة القياس الصحيحة

ينبغي على مهندس الاختبار اختيار شبكة القياس المطلوبة وفقًا للمعيار المطبق. يستخدم الاختبار القائم على معيار IEC 60990 شبكات محددة تمثل مقاومة جسم الإنسان لقياس تيار اللمس.

الخطوة 4: توصيل الجهاز قيد الاختبار ونقاط الاختبار

قم بتوصيل الجهاز قيد الاختبار بمخرج جهاز اختبار تيار التسريب. ثم قم بتوصيل الأجزاء الموصلة التي يمكن الوصول إليها، وموصل التأريض الواقي، والأجزاء المستخدمة، أو نقاط الاختبار المحددة بمدخل قياس جهاز الاختبار وفقًا لمخطط الاختبار القياسي.

الخطوة 5: تطبيق الجهد المقنن وتشغيل الجهاز قيد الاختبار

يجب تزويد الجهاز قيد الاختبار بالطاقة تحت جهد التشغيل المقنن. يقيس جهاز الاختبار تيار التسريب أثناء تشغيل المنتج في وضع التشغيل المحدد.

الخطوة 6: اختبار الظروف العادية وظروف العطل الفردي

تتطلب العديد من المعايير إجراء الاختبارات في كل من الظروف العادية وظروف العطل الفردي. قد تشمل محاكاة الأعطال الشائعة عكس القطبية، وانقطاع التأريض الوقائي، وانقطاع السلك المحايد، وفصل المكونات، أو حالات أعطال أخرى محددة.

تتطلب إجراءات تيار التسرب القائمة على المعايير عادةً إجراء اختبار في ظل ظروف التشغيل العادية وظروف العطل الفردي، ويجب قياس تيار التسرب في ظل ظروف التشغيل العادية وظروف العطل الفردي المحتملة، وقد يلزم اختبار توصيلات الخط والحيادي المعكوسة بشكل منفصل للمعدات التي تعمل بالتيار المتردد.

الخطوة 7: تسجيل القيمة القصوى وتقييم مدى الامتثال

سجّل أقصى تيار تسريب مُقاس، ووضع الاختبار، وشبكة القياس، والجهد، والتردد، والقطبية، والظروف البيئية، وحالة العطل. قارن النتيجة بالحد المُحدد في المعيار المُطبق.

الخطوة 8: تصدير وأرشفة تقرير الاختبار

لأغراض التدقيق المختبري وإعداد الشهادات، يجب أن يوفر جهاز اختبار تيار التسريب سجلات قابلة للتكرار والتتبع والتصدير. يدعم جهاز اختبار KINGPO تصدير الملفات بصيغة Excel عبر ذاكرة فلاش USB، مما يُسهّل تنظيم وثائق الامتثال.

حلول اختبار تيار التسرب من كينغبو

تم تصميم جهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة من KINGPO للمختبرات، ومصنعي الأجهزة الطبية، ومصنعي الأجهزة المنزلية، ومصنعي الإضاءة، وأقسام السلامة الكهربائية، ومكاملي خطوط الإنتاج الآلية.

الميزات الرئيسية لجهاز اختبار تيار التسرب القابل للبرمجة من KINGPO

تصف صفحة المنتج الرسمية لشركة KINGPO جهاز الاختبار بأنه جهاز اختبار أمان عالي الدقة ومتعدد المعايير لقياس تيار التسرب الآلي في المعدات الكهربائية الطبية وغيرها من المنتجات الكهربائية.

أجهزة اختبار تيار التسرب من نوع KINGPO مقابل الأجهزة العامة

أسباب فشل اختبار تيار التسرب الشائعة والأسباب الهندسية