Ev ve benzeri yerlerde kullanılan elektrikli cihazların tâbi olduğu uluslararası standartların başında gelen ve bir güvenlik standardı olan IEC 60335-1 birçok gereksinim ve bu gereksinimlerin kontrol edilebilmesi için birçok test ve muayene işlemleri içerir. Bu testlerden biri de cihazların elektrik dayanımlarının (electric strength) ölçülmesidir. 

IEC 60335-1′ e göre elektrik dayanımı testi 2 farklı maddede tarif edilmiştir. Bunlardan biri madde 13’e göre cihazlar çalışma sıcaklığında iken yapılır. Diğeri, yani bu yazıya konu olan ise madde 16’ya göre yapılır. Madde 13’de elektrik dayanım testi öncesinde varsa koruyucu empedans ve radyo girişim filtresinin (kondansatör) devreden çıkarılacağı belirtilirken, madde 16’da sadece koruyu empedans için böyle bir imkân sunulmuştur.

IEC 60335-1 standardının 16.3 maddesinde tarif edilen elektrik dayanım testi özetle cihazın yalıtım özelliklerine göre farklı iki noktası arasına belirli bir seviyedeki AC gerilimin (500V, 1250V, 1750V, 3000V …) 1 dakika boyunca uygulanmasıdır. Test sırasında yalıtımda delinme olmamalıdır. Delinme gerçekleşirse test sonucu olumsuz olur. Fakat delinme her zaman gözle tespit edilemeyebilir. Bu nedenle de genel kabul görmüş bir yöntem olarak gerilim uygulanan noktalar arasında oluşan elektrik akımının 100mA seviyesini aşması delinme olarak kabul edilir.

Buraya kadar anlatılanlar IEC 60335-1 standardının 16.3 maddesinde tarif edilen elektrik dayanım testinin kısa bir özetidir. Fakat bazen işler biraz daha karışık olabiliyor. Örneğin içerisinde kondansatörler barındıran bazı cihazlar bu teste tâbi tutulduğunda yalıtımda delinme olmadığı halde test cihazında ölçülen (kaçak) akım değerleri 100mA seviyesinin üzerine çıkabiliyor.

Yukarıdaki örneğe benzer bir durum benim de üye olarak daha önceleri TSE adına katılım sağladığım her yıl bir Avrupa ülkesinde düzenlenen OSM-HA toplantılarından birinde (Prag-2023) gündeme gelmişti. Soruda bu durumun üstesinde gelebilmek için DC gerilim uygulanması tavsiye edilmişti. Fakat standartta test doğrudan AC gerilim üzerinden kurgulandığından DC gerilim kullanılması uygun bulunmamıştı. Bununla birlikte sorunun çözümü adına aşağıdaki metot tavsiye edilmiştir.

Eğer bu test sırasında cihaz içerisindeki kondansatörlerden kaynaklı olarak akım seviyesinin aşırı yükseldiği düşünülüyorsa test aşağıdaki şekilde tekrar edilir;

• Cihaza uygulanan AC test gerilimi doğrusal bir şekilde artırılarak uygulanır,
• Yalıtım üzerinde oluşan akım eş zamanlı olarak osiloskop vb. bir cihaz vasıtasıyla izlenir,

Test sırasında akım artışı, gerilime paralel olarak doğrusal bir seyirde ise delinme olmadığı kabul edilir. Eğer akım belirli bir anda doğrusal olmayan ani bir artış gösteriyorsa delinme olduğu kabul edilir.

IEC 60335-1 Clause 16.3 Electric Stregth Test on Appliances with Capacitors

IEC 60335-1, one of the leading international standards for household and similar appliances and a safety standard, contains many requirements and many tests and inspections to verify these requirements. One of these tests is the measurement of the electrical strength of appliances. 

According to IEC 60335-1, the electrical strength test is described in two different clauses. One of these is performed according to Clause 13 while the appliances are at operating temperature. The other, which is the subject of this article, is performed in accordance with clause 16. While clause 13 specifies that any protective impedance and radio interference filters (capacitors in general) are disconnected before the electrical strength test, clause 16 only provides this option for protective impedance.

The electrical strength test described in Section 16.3 of the IEC 60335-1 standard involves applying an AC voltage of a certain level (500V, 1250V, 1750V, 3000V, etc.) between two points on the appliance, depending on its insulation properties, for one minute. There should be no breakdown in insulation during the test. If a breakdown occurs, the test result is negative. However, a breakdown may not always be visually detectable. Therefore, as a generally accepted method, an electric current exceeding 100mA between the points where voltage is applied is considered a breakdown.

The above is a brief summary of the electrical strength test described in Section 16.3 of the IEC 60335-1 standard. However, things can sometimes get a bit more complicated. For example, when certain appliances containing capacitors are subjected to this test, the measured (leakage) current values on the test equipment may exceed 100mA even though there is no breakdown in the insulation.

A similar situation to the above example was discussed at one of the OSM-HA meetings held annually in a European country (Prague-2023), where I participated as a member on behalf of TSE. In the question, it was recommended to apply DC voltage to manage this situation. However, since the test is directly designed using AC voltage in the standard, the use of DC voltage was not deemed appropriate. Nevertheless, the following method was recommended as a solution to the problem.

If it is suspected that the current level is excessively high due to capacitors inside the appliance during this test, the test is repeated as follows:

– The AC test voltage applied to the appliance is increased linearly,

– The current generated on the insulation is monitored simultaneously using an oscilloscope or similar equipment,

If the current increase during the test follows a linear trend parallel to the voltage, no breakdown is assumed. If the current shows a sudden non-linear (discontinuous) increase at a certain point, a breakdown is assumed.