低压电器试验检测技术.ppt

试验部分 低压电器的试验与检测 LOGO 培训内容 LOGO 第一部分低压电器试验概述 低压电器试验的目的低压电器试验是鉴定低压电器产品质量的一个重要环节 试验的目的就是验证产品性能是否符合相关标准的规定 检查产品在制造上是否存在影响运行的各种缺陷 LOGO 低压电器产品的试验分为 型式试验 常规试验 特殊试验 抽样试验 LOGO 低压电器产品型式试验的项目一般有 1 绝缘件的着火危险试验 2 绝缘材料的相比漏电起痕指数 CTI 的测定试验 3 接线端子的机械性能试验 4 外壳防护等级的验证试验 5 动作范围的验证试验 6 温升试验 7 介电性能试验 8 接通和分断能力试验 9 过载电流试验 10 操作性能试验 LOGO 11 机械寿命试验 12 电寿命试验 13 短路接通和分断能力试验 14 额定短时耐受电流试验 15 额定限制短路电流试验 16 额定熔断短路电流试验 17 和短路保护电器 SCPD 的协调配合试验 18 电磁兼容试验 19 湿热试验 20 低温和 或 高温试验 21 其他 运输 储存等 试验 LOGO 常规试验 是出厂试验中的一种 常规试验项目是指产品出厂前制造厂必须在每台产品上进行的试验项目和检查项目 其目的是检验材料 装配上的缺陷 以判断其是否符合相关标准的规定 对于低压电器来说 常规试验的项目一般有 1 动作范围的验证试验 2 介电能力试验 LOGO 特殊试验 是指除型式试验和常规试验外由制造厂确定的或根据制造厂和用户的协议所确定的试验 例如 根据国家标准GB14048 4 2010的规定 接触器和电动机起动器的特殊试验包括下列项目 1 机械寿命试验 2 电寿命试验 3 起动器和短路保护电器 SCPD 在交点电流处的协调配合试验 LOGO 抽样试验 某些试验项目 如工作量很大 或有破坏性 要采用抽样试验 如交流接触器的抽样试验项目 1 动作条件及动作范围的验证 2 介电性能试验 3 特殊试验中的机械寿命试验和电寿命试验 LOGO 第二部分低压电器抽样检查的理论与方法简介 检查 是指用某种方法对产品 或零件 进行测量 并将其结果同判定标准相比较 然后判定产品 或零件 是合格还是不合格 抽样检查 指从一批产品中抽取少量产品 称为样品 进行测试 并将其测试结果同判定标准相比较 以判定该批产品合格或不合格的检查方法 抽样检查的前提必须是产品的生产过程中质量是稳定的 只有这样 从整批产品中抽取一定数量的样品 才具有代表性 才能在一定程度上反映整批产品的质量 LOGO 抽样的基本原则是应用数理统计工具 要涉及到高等数学知识 如正态分布 一线性回归中的方差分析等等 目前各企业基本上是应用 GB T2828 1 2008计数抽样检验程序第1部分 按接收质量限 AQL 检索的逐批检验抽样计划电器行业多数企业对进货检验主要为一次计数抽样检查方案 产成品的出厂进行二次计数抽样检查方案 LOGO 第三部分低压电器主要试验项目阐述 一 一般检查 二 动作范围试验 三 温升试验 四 介电性能试验 五 接通和分断能力试验 六 短时耐受电流能力试验 七 电磁兼容试验 LOGO 一 一般检查 电器在常规试验和型式试验时都要进行一般检查 一般检查的项目包括 1 外观检查 2 安装检查 3 外形尺寸和安装尺寸检查 4 操动力检查 5 电气间隙和爬电距离检查 6 触头参数及要求部件接触良好的检查等 LOGO 1 外观检查外观检查是通过目力观察和手动的方法来检查电器零件及产品装配质量 外观检查包括 外观和装配质量 铭牌 标志 零部件镀层处理及正确性 接地要求 开关电器触头位置分合情况及指示的正确可靠性等检查 LOGO 2 安装检查安装检查是按实际工作条件对电器产品进行试安装 如导轨式的小型断路器是否能方便嵌入卡轨 并能自由地在卡轨内移动 装置式的交流接触器能否方便紧 松安装螺钉 LOGO TEXT TEXT TEXT TEXT 3 外形尺寸和安装尺寸检查外形尺寸是表示电器大小的轮廓尺寸 如长 宽 高 安装尺寸是确定电器安装位置的尺寸 如底座的大小 安装孔的直径和距离及导轨的尺寸等 电器产品的外形尺寸和安装尺寸应符合图纸或有关标准的规定 一般使用游标卡尺 孔用止通塞规 螺纹塞规 也可以做一些专用测量器具直接测量 LOGO 4 操动力检查操动力是指为完成预定操作而需施加到操动器上的力 或力矩 如施加于电器手柄 手轮 杠杆 踏板和按钮上的力等 一般使用测量工具有 弹簧测力计 力矩测量仪 数字式电子测克仪和砝码悬挂法等 如 塑壳断路器的触头压力可以用弹簧测力计直接测量 LOGO 5 电气间隙和爬电距离检查为使电器具有可靠的绝缘能力 在电器的绝缘结构中任何带电部件的电气间隙和爬电距离 均应符合有关标准的规定 这两个指标在电器中是很重要的 电气间隙是指具有电位差的两个导电部件间的最短直线距离 爬电距离是指具有电位差的两个导电部件间沿绝缘材料表面的最短距离 两个绝缘材料部件之间的接缝应认为是表面的一部分 LOGO 在电器的绝缘结构中 电气间隙指如下三种 1 极间电气间隙 相邻极间的任何导电部件间的电气间隙 2 对地电气间隙 任何导电部件与任何接地部件或用作接地的部件之间的电气间隙 3 断开触头间的电气间隙 开距 开关电器在断开位置时 一个极的触头间或与这些触头相连的任何导电部件间的电气间隙 LOGO 表1电器在空气中的最小电气间隙 注 空气中最小电气间隙是以1 2 s 50 s冲击电压为基础 其气压为80kPa 相当于2000m海拔处正常在气压 LOGO 在测量电气间隙和爬电距离时 关键是要了解测量的部位 应测量电器极与极之间 不同电压的电路导体之间及带电导体部件与外露电部件之间的最小电气间隙和爬电距离 测量时采用的工具一般是分度值和0 02mm的游标卡尺 电器按规定的方法测得的电气间隙和爬电距离的最小值应满足有关标准规定的要求 电气间隙和爬电距离的测量及计算方法按GB14048 1 2006附录G进行 测量方法 LOGO 例1 条件 爬电距离路径包括宽度小于Xmm而深度为任意的平行边或收敛形边的槽 规则 电气间隙和爬电距离直接跨过槽测量 LOGO 例2 条件 爬电距离路径包括任意深度且宽度等于或大于Xmm的平行边槽 规则 电气间隙是 虚线 的距离 爬电距离路径沿着槽的轮廓 LOGO 例3 条件 爬电距离路径包括宽度大于Xmm的V形槽 规则 电气间隙是 虚线 的距离 爬电距离路径沿着槽的轮廓但被Xmm连接 把槽底 短路 LOGO 例4 条件 爬电距离路径包括一条筋 规则 电气间隙是通过筋顶的最短直接空气路径 爬电距离路径沿着筋的轮廓 LOGO 规则 电气间隙和爬电距离是 虚线 的距离 例5 条件 爬电距离路径包括一条未浇合的接缝及每边的宽度小于Xmm的槽 LOGO 规则 电气间隙是 虚线 的距离 爬电距离路径沿着槽的轮廓 例6 条件 爬电距离路径包括一条未浇合的接缝及每边的宽度等于或大于Xmm的槽 LOGO 规则 电气间隙和爬电距离路径如图所示 例7 条件 爬电距离路径包括一条未浇合的接缝及一边宽度小于Xmm 而另一边的宽度等于或大Xmm的槽 LOGO 规则 电气间隙是通过隔板顶部的最短直接空气路径 爬电距离路径如图所示 例8 条件 穿过一条未浇合的接缝的爬电距离小于通过隔板的爬电距离 LOGO 规则 电气间隙和爬电距离路径 例9 条件 螺钉头和凹壁之间的间隙足够宽应加以考虑 LOGO 规则 当螺钉头到壁的距离为Xmm时 爬电距离路径 例10 条件 螺钉头与凹壁之间的间隙过分窄小而不被考虑 LOGO 6 触头参数检查 触头开距是指触头在处于完全断开位置时 动 静触头之间的最短距离 开距的大小应保证触头能可靠分断电弧 并能保证动 静触头之间的绝缘间隙 触头超程是指触头处于完全闭合状态后 将静触头移去时动触头在接触处发生的位移 超程的大小应保证在寿命期内触头磨损后仍能可靠接触 触头开距和超程的测量 可用卡尺 内卡钳或标准板块等量具测量 也可制作专用的触头开距超程测试仪器进行测量 6 1触头开距和超程的测量 LOGO 触头初压力是指动触头与静触头刚接触时 每个触头 对双断点是指每个触头 上的压力 触头终压力是指动触头与静触头完全闭合时 每个触头上的压力 6 2触头初压力和终压力的测量 LOGO k 触头开距 c 触头超程 桥式触头示意图 触头开距和超程的测量 1 LOGO 指式触头示意图 触头开距和超程的测量 2 LOGO 触头初压力和终压力的测量 3 LOGO 触头初压力和终压力的测量 4 LOGO 二 动作范围试验 电器动作范围试验包括电器电磁机构动作特性试验和保护元件保护特性试验 其目的就是检查这些特性是否符合有关标准的要求 LOGO 2 1动作特性电器的动作特性试验 就是指这些电器动作值的测定 对带电压线圈的电磁机构而言 其动作值就是吸合动作电压和释放动作电压 吸合动作电压是指能使其电磁系统的衔铁可靠吸合到最终位置的最小电压 亦即是指使衔铁恰能吸合而不致在中途停留的电器线圈所加电压的最小值 而释放动作电压是指能使其电磁系统的衔铁可靠释放至起始位置的最高电压 亦即是指使衔铁恰能释放而不致在中途停留的电器线圈所加电压的最大值 LOGO 2 1 1动作特性试验 2 1 1 1试验依据国家标准对动力操作电器 欠电压继电器和脱扣器及分励脱扣器等的动作范围分别提出了要求 现以接触器产品为例说明 在接触器产品标准中对接触器的动作范围要求为 单独使用或装在起动器中使用的电磁式接触器 在其额定控制电源电压Us的85 110 交 直流 范围内均应在可靠地闭合 此范围的85 Us适用于下限值 110 Us适用于上限值 LOGO 接触器释放和完全断开的极限值是其额定控制电源电压Us的20 75 交流 和10 75 直流 此范围的20 Us 交流 或10 Us 直流 适用于完全断开的上限值 75 Us 交 直流 适用于保持闭合的下限值 闭合的极限值是在周围空气温度 40 线圈在100 Us下持续通电达到稳定温升后确定的 释放的极限值是在周围空气温度 5 时确定的 此值可由在正常室温下获得的数值换算求得 LOGO 2 1 1 2试验条件进行电器动作值测定时 被试电器 试验电源及测试时的周围空气温度等应满足如下要求 一 被试电器 1 试验应在完好的电器上进行 2 被试电器按正常工作条件和位置安装在其固有支架或等效的支架上 若电器可在各种位置下工作 则应在最不利的位置下测定动作值 此位置可在试验时分析确定 应考虑可动部分质量 导轨摩擦等因素动作值的影响 例如 CJT1系列交流接触器在测定吸合电压时应前倾5 而在测定释放电压时应后倾5 LOGO 3 允许不带外壳测定电器动作值 如已经试验证明取去外壳并不影响动作值 则在测定动作值时为便于观察允许不带外壳 4 调整参数 在型式试验时 对实际运行中需要调整参数 可导致动作值有明显变化 的电器 则应将这些参数调至产品标准中所规定的极限值 考核为最严 进行试验 被试电器的极数 动合辅助触头数或动断辅助触头数等的选择必须使动作值的考核为最严 例如 在测定带动合主触头接触器的吸合电压时 触头压力和超程如可调 则应调至产品标准规定之最大允许值 同时被试电器应选本类型中极数和动合辅助触头数最多 动断辅助触头数最少之产品 LOGO 二 试验电源 1 直流电源应采用直流发电机电源或三相全波整流电源 要求电源电压在接入被试电器的负载条件下 纹波系数不大于5 2 交流电源的电压波形为正弦波形 失真度不大于5 应避免使用感应调压器 一般用接触式自耦调压器 因为感应调压器输出的电压波形常有畸变 且内阻抗也较大 而这些情况都将影响试品动作的正确性 3 电源电压值应足够稳定 即电源的容量足够大或电源的内阻抗尽量小 以保证在测定吸合电压的过程中线圈端电压的波动对电源空载电压而言不大于5 LOGO 三 周围空气温度和试品状态电器的吸合电压应在产品标准中所规定的最高周围空气温度下于热态时进行测定 释放电压应在产品标准中所规定的最低周围空气温度下于冷态时进行测定 LOGO 当试品在测量室内放置的时间不少于8h时 或用电阻法测量线圈的温度 每1h测一次 前后两次测得的线圈温度之差不大于1 则可认为已处于冷态 冷态是指在不通电的情况下 当电器或电器零部件的温度与周围空气温度之差不超过3 时的状态 热态是指被试电器线圈按额定工作制通以规定的电压发热至稳态 对于不间断工作制或8h工作制的电器线圈 热态是指通以规定电压发热至稳态即在1h内温升的变化不超过1 LOGO 一 动作值测定试验方法的一般规定 1 测定吸合电压时 应先调到电磁圈的预期动作值 再瞬时接通电路进行试验 并以空载电源电压值作为吸合电压值 测定释放电压时 应将电压从额定值起连续降低 以开始释放时的电压值作为释放电压值 2 交流电器吸合电压测定的试验次数推荐6 20次 交流电器释放电压测定的试验次数荐2 6次 2 1 1 3试验方法 LOGO 二 试验电路1 交流电压线圈吸合电压和释放电压试验电路 LOGO 2 1 1 4试验结果的判定1 吸合电压试验试品在最高周围空气温度下线圈电阻为热态时进行6 20次吸合电压试验 每一次吸合电压值都不超过规定的下限值85 Us 在相同条件下对试品施加110 Us电压进行6 20次试验 每一次试验试品均能可靠吸合 再在最低周围空气温度下线圈电阻为冷态时对试品施加110 Us电压进行6 20次试验 每一次试验试品都能可靠吸合 则该试品的吸合电压试验合格 LOGO 2 释放电压试验在最低周围空气温度下 线圈电阻为冷态时对试品进行2 6次释放电压试验 每一次释放电压值应不大于75 Us且不小于20 Us 交流 或10 Us 直流 则该试品的释放电压试验合格 LOGO 2 2保护特性 当低压供电线路中发生过载或短路等故障时 在供电线路中起保护作用的电器 如低压断路器 熔断器及热过载继电器等 就会动作 使电路切断以保护供电线路 电源设备及用电设备不因过载或短路等故障而烧毁 图3低压供电线路QF 断路器 T 电力变压器 QS 刀开关 FU 熔断路 KM 接触器 KR 热过载继电器 M 电动机 LOGO 对于配电用低压断路器 要求它的保护特性长延时部分与被保护对象 电缆 变电器等 的允许过载特性间有良好配合 以便有效地在电路过载时起保护作用 由于电缆 变压器的允许过载特性一般都有反时限动作的特性 所以要求配电用低压断路器保护特性的长延时部分也具有反时限动作的特性 在低压断路器中 能在过电流时产生反时限动作的部件就称为反时限电流脱扣器 目前 我国生产的主要产品有双金属片式 空气阻尼式及液压式 即带油杯的电磁机构 等几类 LOGO 低压断路器的保护特性除了长延时部分外还有其他部分 这是因为低压断路器除了保护过载外还能在电路短路时起保护作用 电路发生短路故障时 为了减小短路电流所造成的危害 要求低压断路器尽快地把电路切断 也就是不但要求低压断路器在电路过载时能长延时动作 而且要求在电路发生短路时能瞬时动作 即要求低压断路器具有如图4所示的两段保护特性 在低压断路器中 能在短路故障时瞬时动作的部件称为瞬时过电流脱扣器 它的结构一般都是电磁式 LOGO 图4断路器的两段保护特性图5保持特性配合不佳 LOGO 图6保护特性配合良好 图7断路器的三段保护特性 LOGO 2 2 1保护特性试验 一 试验依据国家标准对电流动作继电器和脱扣器的动作范围提出了要求 本节以低压断路器产品为例来说明低压断路器产品标准中对用过电流脱扣器断开的操作条件要求 一 短路情况下的断开对于短路脱扣器的所有电流整定值 短路脱扣器应使断路器脱扣 准确度为电流整定值的 20 LOGO 二 过载情况下的断开1 瞬时或定时限动作对于过载脱扣器的所有电流整定值 过载脱扣器应使断路器脱扣 准确度为电流整定值的 10 2 反时限动作反时限动作的约定值见表3 在基准温度下 基准温度是指断路器的时间 电流特性所基于的周围空气温度 规定为30 2 1 05倍整定电流值时 即在约定不脱扣电流时 断路器的各相极同时通电 从冷态开始 大小于约定时间内断路器不应脱扣 此 LOGO 外 在约定时间结束后 立即使电流上升至整定电流值的1 30倍 即达到约定脱扣电流 断路器应在小于约定时间内脱扣 表3反时限过电流脱扣器在基准温度下的断开动作特性 当IN 63A时 为1h LOGO 二 试验条件断路器进行脱扣极限和特性试验时 被试电器和试验电源等应满足如下要求 1 每一试验程序应在完好的电器上进行 2 当过电流脱扣器通常为断路器内部部件时 则应在装入相应的断路器中进行验证 3 单独的脱扣器应在接近于正常使用条件下进行安装 整台断路器应完整安装在其固有支架上或等效的支架上 被试电器应有防止外界过热或过冷的防护 LOGO 4 单独的脱扣器或整台断路器应按正常使用一样进行连接 其连接导线的截面和长度应根据相应的额定电流IN按温升试验的规定选取 对于具有可调式过电流脱扣器的断路器 试验应在最小和最大整定电流下进行 导线截面按相应的额定电流IN选择 5 试验可以在任何合适的电压下进行 LOGO 三 试验方法 一 断路器脱扣极限和特性试验方法的一般规定1 短路条件下的断开短路脱扣器的动作应在脱扣器短路整定电流的80 和120 下进行验证 试验电流应对称 当试验电流等于短路整定电流的80 时 脱扣器应不动作 电流持续时间为 1 对于瞬时脱扣器 为0 2s 2 对于定时限脱扣器 等于制造厂规定的延时时间的2倍 LOGO 当试验电流等于短路整定电流的120 时 脱扣器应动作 动作时间为 1 对于瞬时脱扣器 应在0 2s内动作 2 对于定时限脱扣器 应在等于制造厂规定的延时时间的2倍时间内动作 LOGO 多极短路脱扣器的动作应对任意两极串联并通以试验电流进行验证 但要对每个具有短路脱扣器的极作各种可能的组合进行验证 其次 短路脱扣器的动作应对每一相极单独验证 脱扣电流按制造厂提出的数值进行验证 脱扣器在此值时应按照如下规定时间动作 1 对于瞬时脱扣情况 在0 2s内 2 对于定时限脱扣情况 等于制造厂规定的延时时间的2倍时间内 此外 定时限脱扣器应符合附加试验的要求 LOGO 2 过载条件下的断开 1 瞬时或定时限脱扣器 瞬时或定时限过载脱扣器的动作应在脱扣器过载整定电流的90 和110 下进行验证 试验电流应无非对称分量 当试验电流等于过载整定电流的90 时 脱扣器应不动作 电流持续时间为 1 对于瞬时脱扣器 为0 2s 2 对于定时限脱扣器 等于制造厂规定的延时时间的2倍 当试验电流等于过载整定电流的110 时 脱扣器应不动作 电流持续时间为 LOGO 1 对于瞬时脱扣器 应在0 2s内动作 2 对于定时限脱扣器 应在等于制造厂规定的延时时间的2倍时间内动作 多极过载脱扣器的动作应在所有相极上进行 同时通以试验电流 此外 定时限脱扣器应符合附加试验的要求 2 反时限脱扣器 反时限脱扣器的动作特性应按表3 1的性能要求进行验证 LOGO 对于与周围空气温度有关的脱扣器 其动作特性应在基准温度下进行验证 脱扣器所有相极都通电 如果本试验是在不同的周围空气温度下进行的 则应按制造厂的温度 电流数据进行校正 对于制造厂声明与周围空气温度无关的脱扣器 其动作特性应用两种方法进行验证 除在30 2 下验证外 还必须验证在20 2 或在40 2 下周围空气温度对动作特性的影响 脱扣器的所有相极都通电 LOGO 3 定时限脱扣器的附加试验 1 延时 本试验应在等于1 5倍整定电流的电流下进行 并满足 1 对于过载脱扣器 所有相极都通电 2 对于短路脱扣器 应对具有短路脱扣器的各极依次作各种可能的组合 把二极串联通以试验电流 测得的延时值应在制造厂规定的范围内 2 不脱扣持续时间 本试验应在上述有关过载和短路脱扣器试验的相同条件下进行 LOGO 首先 试验电流等于1 5倍整定电流 使其保持等于制造厂规定的不脱扣时间 然后电流降到额定电流并使该值持续到2倍制造厂规定的延时时间 断路器不应脱扣 二 断路器脱扣极限和特性试验方法在断路器脱扣极限和特性试验时 主要测量两个参数 即电流I 通过被试电器的电流 和时间t 脱扣器动作时间 电流I一般用电流表测量 当电流较大时 常采用分流器或电流互感器配合电流表测量 LOGO 1 交流过电流脱扣器脱扣试验 1 单相单极断路器的过电流脱扣器试验电路见图9 其中图9 a 适用于断路器脱扣电流较小时 图9 b 适用于断路器脱扣电流较大时 图9中 用升流变压器T提供大电流 通过单相调压器TV调整试验电流 电流值由电流互感器TA与电流表A配合测量 图9单相单极断路器的过电流脱扣器脱扣试验电路 a 断路器脱扣电流较小时 b 断路器脱扣电流较大时Q 合闸开关 TV 单相调压器 PA 电流表 QF 被试电器 T 升流变压器 TA 电流互感器 LOGO 2 多极断路器各极串联后进行单相脱扣试验电路如图10所示 其中 图10 a 为两极断路器脱扣试验电路 图10中电源是两相 但对试品来说试验电流是单相 图10多极断路器各极串联后进行单相脱扣试验电路 a 两极断路器脱扣试验电路 b 三极断路器脱扣试验电路Q 合闸开关 TV 单相调压器 T 升流变压器 TA 电流互感器 PA 电流表 QF 被试电器 LOGO 3 利用多磁路变压器进行脱扣的试验电路如图11所示 图11中 T为四磁路变压器 它有4个分离的磁路 每个磁路各自有一个独立的一次绕组W1 1 W1 2 W1 3有W1 4 二次绕组贯穿4个磁路 4个一次绕组中的第2个绕组W1 2由调压器TV供电和调压 其他3个一次绕组可以直接接至电源电压或被短接 它由交流接触器KM1 KM7的触头状态而定 调压方式有多种 这里用两个例子加以说明 设变压器各绕组的容量之比分别为2 1 1 2 LOGO 图11多磁路变压器进行脱扣的试验电路 KM1 KM7 接触器 TV 单相调压器 T 四磁路变压器W1 1 W1 4 一次绕组 Q 选相开关 QF 被试电器 TA 电流互感器 PA 电流表 LOGO 4 定时限脱扣器可返回时间试验对装有定时限延时脱扣器的断路器 还必须进行可返回时间 不脱扣持续时间 试验 所谓可返回时间试验就是带有延时的过电流脱扣器在过电流作用下开始延时 但延时还未达到延时整定值前过电流又突然消失 这时脱扣器如没有脱扣断开 就称此脱扣器具有可返回特性 LOGO 三 温升试验 电器在工作时 由于电流通过导体和线圈而产生电阻损耗 对交流 由于交变电磁场的作用 还会在铁磁体内产生涡流损耗和磁滞损耗 在绝缘体内产生介质损耗 所有这些损耗几乎全部转换为热能 一部分散失到周围介质中 一部分加热电器 使它的温度升高 LOGO 由于材料在温度超过一定数值后其上述性能要变坏 因此必须限制电器工作时的温度不能过高 为保证电器工作的可靠性和使用寿命 根据材料的机械和绝缘等性能的条件 在相关国家标准中 对电器发热部件的温升允许极限值有明确的规定 温升 是指电器部件的工作温度与周围空气温度之差 将温升值加上电器的最高环境温度就是它的最高工作温度 为了保证电器工作的可靠性和使用寿命 这个最高工作温度不应超过材料的允许限值 低压电器的相关标准中规定的电器的电器的允许温升范围 LOGO 电器产品由于所使用的场合不同而具有不同的工作状态 按工作状态的不同 电器分为4种额定工作制 即8h工作制 不间断工作制 短时工作制和断续周期工作制 各种工作制下电器具有不同的发热特征 这里不讲下面以交流接触器为例讲温升试验 先了解交流接触器温升试验电路图 LOGO 图15交流接触器温升试验电路图Q 电源断路器 Q1 Q2 电源开关 TV1 TV3 自耦调压器 T 升流变压器 TA 电流互感器 PA1 PA2 电流表 KM 被试电器 R1 R2 电阻器 TS 稳压器 PV 电压表 AB 电桥 SC 转向开关 P 电位差计 LOGO 试验条件 进行温升试验时 被试电器 环境条件 连接导体及试验电源等应满足如下要求 一 被试电器 1 试验应在完好的电器上进行 2 被试电器应按正常使用情况接线并完整安装在其固有支架或等效的支架上 3 施加到电器接线端子螺钉上的拧紧力矩应按制造厂的规定 LOGO 4 具有整体外壳 构成装置一部分的外壳 的电器应完整地安装在外壳中 正常工作时通常关闭的孔 在试验时应关闭 5 预期使用的单独外壳 仅为容纳一台电器而设计和确定尺寸的外壳 中的电器 应在制造厂规定的最小外壳中进行试验 6 电器在试验前可以空载操作几次 使触头接触正常化 LOGO 二 环境条件 1 试验环境条件被试电器应防止受外来非正常的加热和冷却的影响 其我处的环境条件应是不受阳光照射或其他热辐射影响且无外来气流的关闭的房间内 对房间内是否有外来气流 可通过风速测量进行判定 当在不通电的条件下 离被试电器1m的范围内风速不大于0 1m s时可认为满足要求 试验的房间应有一定的容积 至少应满足周围空气温度测量的要求 房间面积一般应不小于3m 3 5m LOGO 2 周围空气温度 1 电器的发热功率随周围空气温度的不同改变 温升试验中 周围空气温度应在 10 40 之间 其变化应不超过10K 如果周围空气温度的变化超过3K 应按电器的热时间常数T用适当的修正系数对测量的部件温升予以修正 但如果制造厂同意也可以免于修正 2 周围空气温度至少用两只温度检测器 温度计或热电偶 测量 应将它们均匀放置在距被试电器约为1m和被试电器本身高度的一半处 温度检测器应不受外来气流和热辐射的影响 还应避免受 LOGO 三 连接导体 温升试验时 不可避免地有一部分热量由连接导体传出 根据试验结果 通过连接导体传出的热量可以高至电器总发热量的50 对温升值的影响达20 以上 温升试验所采用的连接导体的规格 长度 布置和接线方式 以及铜排的颜色和粗糙度对试验结果均有重要影响 因此 为保证试验的严 墙壁热惯性的影响 所以它们与墙壁间应有一定的间隙 周围空气温度在试验周期的最后1 4时间内测量 用各测量点读数的平均值表示 LOGO 密性的可比性 相关国家标准规定 电器主电路温升试验的连接导体应根据试验电流选取 以试验电流值不大于400A 1 连接导线应采用单芯聚氯乙烯 PVC 绝缘铜导线 其截面按下表的规定值选取 2 连接导线应置于大气中 导线之间的间隔距离约等于电器端子间的距离 3 单相或多相温升试验 从电器的一个端子至另一个端子或至试验电源或至星形接点的连接导线长度规定为 导线截面小于或等于35mm2时为1m 截面大于35mm2时为2m LOGO 试验电流值大于400A 但不超过800A 试验电流值大于800A 但不超过3150A 试验电流值大于3150A 请参考教材 四 试验对电源的要求电流值应保持稳定 波形无明显畸变 直流电器主电路的温升试验可用于交流电源进行试验等等 LOGO 试验方法电器部件表面温度的测量 用温度计测量 用热电偶测量 电器部件的温升试验 主要介绍线圈温度的测量 1 电阻法的测温原理用电阻法测量线圈平均温度 是利用金属导体电阻随温度变化的现象 LOGO 2 线圈电阻的测量线圈的电阻常用电桥来测量 直流电桥根据结构的不同特点可分为两种 惠斯登电桥又称单电桥 适用于测量中值电阻 1 106 凯尔文电桥又称双电桥 这种电桥能消除接线电阻和接触电阻对测量的影响 因而适用于测低值电阻 1 以下 线圈电阻有时也可通直流电用电压表 电流表测量 但应考虑连接线路对测量的影响 在测量冷态电阻时 为保持线圈温度不致升高 线圈电流不要超过额定工作电流的15 并尽可能缩短测量时间 LOGO 线圈冷态电阻在温升试验开始前测量 线圈温度与周围空气温度的差异不应超过3K 线圈热态电阻应在温升试验结束后立即测量 测量准确度与测量速度有很大关系 若不可能立即测量时 则应在分断电源后按相等时间间隔测量 用电阻法求出温升冷却曲线 再用外推法确定线圈的稳定温升 第一次热态电阻值必须在切断电源后30S内测出 由于各种测量方法和各种仪表都有不同程度的测量误差 线圈的冷态与热态电阻应当用同样方法和同一仪表测量 导线的连接点也应相同 LOGO 四 介电性能试验 LOGO 绝缘介电性能试验是检查电器绝缘结构的绝缘性能 验证其对工作电压 操作过电压和雷击过电压的耐受能力 绝缘介电性能试验主要有三种 绝缘电阻的测量冲击耐受电压试验工频耐受电压试验 LOGO 4 1绝缘电阻测量一 测量条件 1 在正常环境条件下测量 按正常工作位置安装 被试品要干燥 清洁 2 将正常工作中接地的所有外裸导体部件 如金属外壳 金属手柄等 连接到金属支架上 若外壳 手柄是绝缘材料制成的 则应包覆一张金属箔 并与金属支架相连接 对于带有绝缘底的电器 应按规定位置安装在金属支架上 LOGO 3 不带外壳但准备在外壳中使用的电器 应在规定的最小外壳中进行试验 当电器的绝缘性能与引线 抽头或所有特殊绝缘材料有关时 在试验时应使用这种引线 抽头或特殊材料 二 测量方法 测量 常用仪器是兆欧表 俗称摇表 测量是很简单的在表头上直接显示绝缘电阻值 以M 表示 绝缘电阻测量部位 1 主触头在断开位置时 同极的进线端与出线端之间 LOGO 2 主触头在闭合位置时 不同极的带电部件之间 触头与线圈之间及主电路与控制电路和辅助电路之间 3 各带电部件 包括主电路 控制电路和辅助电路与金属支架之间 注意 绝缘电阻的大小并不是在所有情况下都能反映绝缘结构绝缘性能的好坏 如绝缘结构经烘烤 老化后在不受潮时仍能保持相当高的绝缘电阻值 可是在较高的电压作用下却很容易击穿 另外 绝缘结构表面一定受到潮湿或沾污 其绝缘电阻值会显著下降 但它所能承受的电压却未必降低 因此 为可靠地断定绝缘结构的绝缘性能 还应对绝缘结构进行电气强度试验 LOGO 4 2冲击耐受电压试验冲击耐受电压试验是对电器在正常工作中要求电隔离的部件之间施加一波形标准化了的冲击电压波 以考核其耐受瞬时高频过电压的能力 冲击耐受电压试验主要用来验证电器的电气间隙和有关的电器固体绝缘的介电性能 一 试验条件被试电器应满足如下要求 1 试验应在完好的电器上进行 2 被试电器应按正常使用情况接线并完整安装在其固有支架或等效的支架上 LOGO 3 具有整体外壳 构成装置一部分的外壳 的电器应完整地安装在外壳中 4 预期使用在单独外壳 仅为容纳一台电器而设计和确定尺寸的外壳 中的电器 应在制造厂规定的最小外壳中进行试验 5 如果电器不使用在外壳中 试验时应把电器安装在金属安装板上 并应将正常工作中连接至保护接地的所有外露导电部件 如框架等 接至金属安装板 LOGO 6 当电器的基座为绝缘材料时 电器的金属部件应连接到电器正常安装条件规定固定连接点上 这些部件应被看作是电器框架的一