测试标准
IEC 60990 / GB/T 3883.1 §8
测试设备
示波器+高压探头
测试时长
约15分钟/台
样品数量
3台
1测试概述
残余电压测试是测量电动工具在额定电压下运行后拔下电源插头，经规定时间（1秒/2秒）后插头极间及插头与可触及外壳间的残余电压，验证放电回路（放电电阻、EMC滤波电容泄放）能在规定时间内将电容残余电荷泄放至安全值以下的电气安全试验。
电动工具内部常装有EMC滤波器，包含 跨电源线的X电容 和 跨线-地的Y电容。这些电容在工具通电时被充电至电源电压峰值（220V AC约311V）。当用户拔下插头时，电容上储存的电荷若不能迅速泄放，插头极间或插头对外壳会残留 危险电压，用户触碰插头时可能遭受电击。残余电压测试模拟这一场景：工具在额定电压运行后断电，用高阻抗示波器测量断电后1秒（或2秒）时插头极间、插头对外壳的电压，确认其降至 交流34V或直流60V以下。这要求产品在X电容两端并联放电电阻（典型1~2MΩ），使RC时间常数足够小。
测试目的
- 验证拔下插头后1秒内插头极间残余电压≤34V(AC)/60V(DC)
- 验证Y电容经放电电阻在规定时间泄放至安全值
- 考核放电电阻选型与连接可靠性
- 检测EMC滤波电容容量是否过大导致放电过慢
- 保障用户拔插头时不受电击
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 第8章 / IEC 60990插头的极间（L-N）及插头极与可触及金属件间，在断开电源后1秒，残余电压不得超过34V（交流有效值）或60V（直流）。对额定电容量超过0.1µF的电容器，须并联放电电阻，使断电1秒后电压降至34V以下。试验在额定电压下工具运行后立即拔插头进行。
限值要求
| 测量部位 | 断电时间 | 电压限值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 插头极间 L-N | 1 s | ≤ 34 V AC / 60 V DC | X电容残余 |
| 插头极-外壳 | 1 s | ≤ 34 V AC / 60 V DC | Y电容残余 |
| 插头极间 L-N | 2 s（参考） | — | 记录衰减曲线 |
| 电容容量阈值 | — | ＞ 0.1 µF 须放电 | 结构要求 |
ℹ
注：IEC 62841-1:2016 第8章引用IEC 60990残余电压测量方法，限值与GB/T 3883.1一致。对带可充电电池的无线工具不适用本测试（无电源插头）。
放电电阻设计要求
| X电容容量 | 1秒泄放所需放电电阻 | RC时间常数 |
|---|---|---|
| 0.10 µF | ≤ 8 MΩ | ≤ 0.8 s |
| 0.22 µF | ≤ 3.6 MΩ | ≤ 0.8 s |
| 0.47 µF | ≤ 1.7 MΩ | ≤ 0.8 s |
| 1.0 µF | ≤ 800 kΩ | ≤ 0.8 s |
3设备要求
📡数字示波器
型号：泰克 Tektronix MDO3024
带宽：200MHz
输入阻抗：10MΩ（高压探头模式）
带宽：200MHz
输入阻抗：10MΩ（高压探头模式）
⚡高压差分探头
型号：泰克 TMDPO200（P5200A）
量程：±1300V
衰减：100×/1000×可设
量程：±1300V
衰减：100×/1000×可设
🔋可调交流电源
型号：艾普斯 ASR-2150
量程：0~300V AC
功能：带遥控断电开关
量程：0~300V AC
功能：带遥控断电开关
📋断电同步装置
类型：固态继电器+定时器
功能：断电瞬间触发示波器
延迟：< 1ms
功能：断电瞬间触发示波器
延迟：< 1ms
🔌标准插头夹具
类型：定制插头夹
功能：固定插头、连接探头
要求：绝缘、接触可靠
功能：固定插头、连接探头
要求：绝缘、接触可靠
📏电容表
型号：HIOKI IM3523
用途：测量X/Y电容实际容量
精度：±0.5%
用途：测量X/Y电容实际容量
精度：±0.5%
4测试步骤
样品准备
样机在20±5℃静置4小时。检查电源插头完好。对II类工具，外壳包铝箔模拟可触及金属。识别EMC滤波电容位置，必要时用电容表测量X/Y电容实际容量。样机开关置于"通"位。
设备连接
可调电源经断电同步装置接入样机插头。高压差分探头接插头L-N极（测X电容残余）；另一次测试探头接L-外壳铝箔（测Y电容残余）。探头输出接示波器，触发源设为断电同步信号。
示波器设置
示波器设为单次触发、上升沿下降沿均可，时间窗口5秒（覆盖1秒判定点），采样率1MS/s。电压量程设为覆盖电源峰值（如400V）。触发延迟设为0，确保断电瞬间开始记录。
通电运行
可调电源调至额定电压（220V/50Hz），样机起动运行 不少于1分钟，使X/Y电容充分充电至稳态。运行中示波器监测电压为电源正弦波。
断电与记录
通过断电同步装置 瞬间切断电源（模拟拔插头）。示波器同步触发，记录断电后电压衰减曲线。重点读取断电后 1.0秒 时刻的电压瞬时值。记录波形并保存。
极间与对外壳测量
分别测量插头L-N极间（X电容残余）和插头L-外壳铝箔间（Y电容残余）的衰减曲线。每个部位测量3次，取1秒时刻电压最大值。注意：测量极间时样机外壳不接探头；测量对外壳时探头并在L-铝箔间。
读取1秒电压
从示波器波形曲线上，用光标定位断电后t=1.0s时刻，读取该时刻电压瞬时值。对交流成分取峰值/√2换算有效值，对直流成分直接读数。判定是否≤34V(AC)/60V(DC)。
记录与判定
记录每个测量部位的1秒残余电压、3次测量最大值、衰减时间常数τ。对照限值判定。任一部位1秒残余电压超限即不合格。保存波形截图归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 检查样机电源插头完好，II类工具包铝箔
- 校验高压差分探头衰减比与示波器读数一致
- 确认断电同步装置动作延迟<1ms，触发可靠
- 测量X/Y电容实际容量，预估放电特性
安全注意事项
⚠
危险：断电瞬间插头极间可能残留300V以上高压，虽能量小但可电击。测试人员不得徒手接触插头极片与探头夹。高压差分探头须可靠连接，避免接触不良读数异常。
!
警告：示波器探头输入阻抗必须≥10MΩ，过低会加速放电导致读数偏低误判合格。断电同步装置动作必须瞬时（<1ms），若切断缓慢会导致放电时间计时不准。每次测试前须确认电容已完全放电（短路插头极间2秒）。
操作规程
- 样机静置4h，II类工具包铝箔，开关通位
- 连接电源、断电同步装置、高压探头、示波器
- 示波器设单次触发，时间窗口5s，采样1MS/s
- 额定电压下运行≥1分钟使电容充电
- 瞬间断电，示波器记录衰减曲线
- 读t=1.0s时刻电压，测极间与对外壳
- 每部位测3次取最大值
- 判定≤34V(AC)/60V(DC)，填写记录表归档
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定限值 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 插头L-N极间残余 | 220V运行1min后断电1s | U(V) | ≤34V AC/60V DC |
| 2 | 插头L-外壳残余 | 220V运行1min后断电1s | U(V) | ≤34V AC/60V DC |
| 3 | 衰减时间常数 | 由波形计算 | τ(s) | 记录 |
| 4 | X电容容量 | 电容表测量 | C(µF) | >0.1µF须放电 |
| 5 | 放电电阻 | 结构检查 | R(MΩ) | 并联于X电容 |
| 6 | 测量次数 | 每部位 | 3次 | 取最大值 |
7测试报告
残余电压测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
测试数据
| 测量部位 | 第1次U₁(V) | 第2次U₂(V) | 第3次U₃(V) | 最大值(V) | 限值(V) | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| L-N极间(1s) | __ | __ | __ | __ | ≤34/60 | □合格 |
| L-外壳(1s) | __ | __ | __ | __ | ≤34/60 | □合格 |
| 时间常数τ(s) | __ s | |||||
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 插头极间残余电压(1s) | ≤ 34 V AC / 60 V DC | GB/T 3883.1-2014 §8.1 |
| 插头-外壳残余电压(1s) | ≤ 34 V AC / 60 V DC | GB/T 3883.1-2014 §8.1 |
| 电容容量阈值 | ＞ 0.1 µF 须并联放电电阻 | GB/T 3883.1-2014 §8.2 |
| 放电电阻连接 | 直接并联于电容两端 | GB/T 3883.1-2014 §8.2 |
| 测量3次 | 取最大值判定 | IEC 60990 §6 |
★
判定原则：任一测量部位断电1秒后残余电压（3次最大值）超过34V(AC)/60V(DC)即判定不合格。所有部位均满足限值方可判定整机合格。