第六课：怎样设计测试欧洲漏电保护插头06

1、怎样设计/测试欧洲多功能、环保式“中性接地故障漏电保护插头”新产品（国际简称：GFCI）介绍怎样设计测试欧洲多功能、环保式“中性接地故障漏电保护插头”新产品关键十二项技术设计与实验室中测试方法。 （刘德金总工技术论文） “中性接地故障漏电保护插头“新产品其核心设计技术不但采用绿色环保系列材料，而且在设计思路上还具备了一身强大功能，其功能特点如下： 其一具备防水功能，（防水等级均能达到IP54和IP65）； 其二具备相线/中性线能同时对地漏电保护人生和设备安全的双功能； 其三供电端设计具有输出限额超负荷自动保护功能； 其四输出端作为供电输入端时具备反相错误接线保护功能； 其五具备AC型PRCD功

2、能和A型PRCD双功能。怎样设计/测试欧洲绿色环保“中性接地故障漏电保护插头新产品，首先要求设计者了解以下十一项技术设计中新课题；（以下简称：“漏电开关） 其一要了解欧洲 “漏电开关”国家标准/IEC标准； 其二要了解欧洲供电“插头”形状和尺寸设计要求；其三要了解欧盟“漏电开关”机壳上德文/英文移印商标怎样设计？ 其四要了解低压电器用塑料件相应法规； 其五怎样设计欧洲“漏电开关”线路板之间爬电距离？ 其六怎样设计欧洲“漏电开关”中各种弹簧牛顿力的估算？ 其七欧洲 “漏电开关”拍合式继电器闭合时动/静触头银点接触压力如何初步测试？ 其八欧洲 “漏电开关”关键部位选用哪些特殊性耐高温材料？ 其九欧

3、洲 “漏电开关”实验室测试需要哪些设备型号？ 其十欧洲 “漏电开关10mA/16A”在开发过程中要求测试哪些主要项目？ 其十一欧洲 “漏电开关”在机器人电脑上要求100%检测那20个项目？ 其十二“漏电开关”最终出厂常规要抽检那些项目？(一)其一要了解欧洲 “漏电开关”国家标准/IEC标准； 出口欧洲“漏电开关是根据中华人民共和国国家标准 GB20044-2005，(国际IEC61540：1997.MOD),国家标准首页题词:电气附件家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置(PRCD);(二)其二要了解欧洲供电“插头”形状和尺寸设计要求；1、插头按如下模刻内容的形式刻模; (三)其三

4、要了解欧盟“漏电开关”机壳上德文/英文移印商标怎样设计？ (四) 其四要了解低压电器用塑料件相应法规；（热塑性塑料测量相关的法律法规要点）:1 )低压电器用塑料件相应法规要求 RoHS法规要求: （RoHS环保意思）共36种有害物质，其中主要6种（镉/Cd、铅/Pb、汞/Hg、六价铬/CrVI、十溴联苯之和/PBBs、十溴联苯醚之和/PBDEs）有害物质，为常测项目。 WEEE法规要求:电子废弃物的回收系统建立，并保留足够的费用。 REACH法规要求:（紧急联系与询问服务意思）进入欧盟市场的化学物或含有化学物加工成的产品，所有化学品单体需进行注册登记。这一点在改性材料行业中应用有困难，因为种类

5、非常的多，费用是很大的负担。实际采用SVHC(15项限制物质）测量，明确各种化学成分的具体含量，在2009年6月1日开始执行。有进一步需要时提供SDS或MSDS分析报告2)REACH法规第一份REACH高关注物质候选清单提案出台 来源： 中国检验检疫REACH解决中心 成员国提交的16个高关注物质为： 蒽(PBT)* 德国 4,4-二氨基二苯基甲烷 (CMR)* 德国 邻苯二甲酸二丁酯(CMR) 奥地利 邻苯二甲酸丁苄酯(CMR) 奥地利 十二烷(PBT) 法国 氯化钴(CMR) 法国 五氧化砷(CMR) 法国 三氧化二砷(CMR) 法国 重铬酸铵二水合物(CMR) 法国 二甲苯麝香 (vPv

6、B)* 荷兰 邻苯二甲酸双(2-乙基已醇)酯(CMR) 瑞典 六溴环十二烷(PBT) 瑞典 氯化石蜡 (PBT) 英国 氧化双三丁基锡(PBT) 挪威 酸式砷酸(CMR) 挪威 三乙基砷酸酯(CMR) 挪威 (* PBT = 持久性、生物蓄积性和毒性, CMR = 致癌性、诱变性和生殖毒性, vPvB = 高持久性、高生物蓄积性)其五怎样设计“欧洲漏电开关”线路板之间各种爬电距离？根据GB20044-2005标准电路板间距设计经验如下：1) AC/DC电源供电部分规定：若电压230V250V峰值以内开关之间绝缘间距标准是：开3.5mm间距,关2.5 mm间距;2) 线路板DG/电源103V-1

7、20V高漏电部分,可以小于1.6 mm间距,一般PCB线路板设计间距在1.4 mm -1.6 mm之间;3) DC供电30V以下低漏电PCB线路板间距设计标准有两种方案:其一是PCB线路板间距大于0.8 mm符合标准;其二是PCB线路板间距小于0.8 mm间距,要求涂上UL公司指定的高聚合物绝缘漆;4) 单向可控硅100-8与互感器间距一般要求在15-20mm之间最佳;5) 单向可控硅100-8与集成电路间距一般要求在20-30mm之间最佳;其六怎样设计欧洲“漏电开关”中各种弹簧牛顿力的估算？关于“漏电开关”是个通俗名称,在美国/欧洲发达国家标准名称如下:其一种: “中性接地故障漏电保护插座”

8、或“中性接地故障漏电中断器”其二种: “中性接地故障漏电保护插头”A) 第一种“中性接地故障漏电保护插座”中常用几种弹簧经验估算如下: 1)复位弹簧牛顿力一般选取在5.5N-7.5N之间,由于每种产品设计结构不同复位弹簧牛顿力大/小变化也有所不同,本人最大用过10.3N复位弹簧; 2)试验弹簧牛顿力一般选取在5N-6.5N之间, 由于每种产品设计结构不同复位弹簧牛顿力大/小变化也有所不同; 3)平恒弹簧牛顿力一般选取在1.5N-2.3N之间; 4)自锁弹簧牛顿力一般选取在0.3N-0.7N之间; 5)铁芯弹簧牛顿力一般选取在0.25N-0.4N之间, B) 第二种“中性接地故障漏电保护插头”

9、中常用几种弹簧牛顿力的经验估算如下: 1)复位弹簧牛顿力一般选取在5N-5.5N之间, 由于每种产品设计结构不同复位弹簧牛顿力大/小变化也有所不同; 2)试验弹簧牛顿力一般选取在2.3N-2.5N之间, 由于每种产品设计结构不同试验弹簧牛顿力大/小变化也有所不同; 3)继电器拉簧牛顿力一般选取在1.5N-1.57N之间; 4)静触头常闭弹簧牛顿力一般选取在0.6N-0.7N之间;结论:以上各种弹簧牛顿力选取是否合理是关系到产品电寿命试验是否能通过6000次,另之亦是关系到顾客复位时手感评估的一个重要指标之一。其七欧洲 “漏电开关”拍合式继电器闭合时动/静触头银点接触压力如何初步测试？（设计中规

10、定动触头与静触头间距为3. 2-3.3mm）； 1）“漏电开关”16安培拍合式继电器闭合时动/静触头银点接触压力的大小是关系到四倍过载能力64安培是否合格至关重要，这里根据本人经验介绍拍合式继电器闭合时牛顿力的估算如下: 2）先将继电器颠倒过来，衔铁片面朝下，然后将继电器线圈通上DC电压120V，衔铁片会自然吸合，然后在衔铁片常闭钩上挂上一个托盘，再在托盘里放入500克天平法码，这时继电器线圈上衔铁片不脱开，表示继电器上衔铁片上吸合能力已达到5N压力（100克法码约等于1N左右），也就是说：拍合式继电器闭合时动/静触银点接触压力相当于4.8N-5N左右, 一般拍合式继电器闭合时动/静触头银点接

11、触压力设计时不小于4N即合格。 其八欧洲 “漏电开关”关键部位选用哪些特殊性耐高温材料？ 以下是“漏电开关”爆炸图，关键部位从1-11已标出特殊性耐高温材料名称； 图1 -橡胶护套； 图2 -硅橡胶防水圈 图3-PC46-230聚碳材料灭孤罩图4 -接地插针（H62黄铜） 图5 -塑料底座（PC型号：3025N1） 图6 -电源插片（H62黄铜） 图7 -动触头上压板（聚砜材料） 图8 -动触头（紫铜） 图9 -银点（银氧化锡） 图10 -继电器总成部件 图11 -电路板总成部件 图12 -输出三芯电缆线 图13 -机壳上盖（PC型号：3025N1）聚碳材料）其九欧洲 “漏电开关”实验室测试需

12、要哪些设备型号？生产中国220伏漏电插头需要的电子仪器和测试台规格如下：仪 器 名 称 规格/型号台 价总计金额1多功能过载测试台120V/220V/230V15万元15万元2耐久性测试台120V/220V/230V12万元12万元3百分百电脑测试台195V220V35万元35万元4美国泰克示波器TDS2024B1万元1万元5多功能漏电测试仪0V400V可调800元800元6冲击电流测试台GZ3K3万元3万元7冲击电压试验仪GC14C3万元3万元8振铃波形发生器CJ1803型/10KV3万元3万元9高低温交变湿热试验箱WGD/SJ401044万元44万元10电解电容漏电流测试仪TH2685C型

13、3500元3500元11晶体管测试仪JL2953型190元190元12电容电感表DY6243G/多一牌190元190元13数字显示万能表VC890D/深圳产60元60元14磁性元件分选仪CF31600元1600元15精密交流恒流源HL J100/包括仪表2200元2200元165KV耐压测试仪CC26701600元1600元17精密电流表20MA/0.5级500元500元182010年5月20日统计/刘德金 合计人民币：21.664万元其十欧洲 “漏电开关10mA/16A”在开发过程中要求测试哪些主要项目; ( 依据国家标准GB20044-2005款);在开发过程中要求某些项目超过标准最佳；1

14、）防水试验（防水等级IP54-IP65）,仿中雨淋开关4小时,通电工作正常;2）温升试验（内部电路板与外壳温升试验）,内温升小于45/外小于32;3）高电阻接地故障试验（25/40/-25）,漏电流动作6.3-7mA;4）高/低温漏电流动作试验（25/40/-25）,漏电流动作6.3-7mA;5）交变湿热试验（依据GB20044-2005款中9.7.1/9.7.2/a）B)c)d)e);6)介电耐压强度试验(测试输入与输出之间耐压强度AC/1.5KV-2.5KV-4KV);7)寿命试验(亦称耐久性试验),测试电寿命3000次,机械寿命3000次;8)过载试验(64A/0.76-0.79和64A

15、/1.0功率因素);9)冲击抗干扰试验,(脉冲7.5KV/电流200A,正/反向各冲击5次后,工作正常);10)高压冲击试验,( 脉冲8-50S/5KV-3KA, 正/反向各冲击5次后,工作正常);11)仿雷击浪涌试验,( 6KV正/反向各冲击10次后,工作正常);12 )漏电起痕试验,( 依据GB20044-2005款);13）电缆固定装置的试验( 依据GB20044-2005) 9.27条款；14）标志的耐久性试验( 依据GB20044-2005) 9.3条款；15）绝缘材料耐异常发热和耐燃试验，( 依据GB20044-2005) 9.14条款；16）验证老化性能( 依据GB20044-2

16、005) 9.23条款；17）耐机械振动和撞击性能，( 依据GB20044-2005) 9.12条款；18）电缆固定装置的试验，( 依据GB20044-2005) 9.27条款；19）螺钉、载流部件和连接的可靠性试验( 依据GB20044-2005) 9.4条款；20)短路分断能力试验,(AC:253V-1.5KA),试验后通电复位/脱扣工作10次为正常);其十一欧洲 “漏电开关”在机器人电脑上要求100%检测那20个项目？ 序号测试GFCI项目名称测试GFCI项目故障范围1无负载/低泄漏1-8项目故障2高泄漏/无负载9-10项目故障3加负载/15-20A11-14项目故障4中性脱扣时间测试1

17、5-16项目故障5抗误脱测试17-18项目故障6复位/脱扣测试19-20项目故障其十二“漏电开关”最终出厂常规要抽检那些项目？LEP15L系列中线接地故障漏电保护插头出厂检验细则1 范围 本细则规定了LEP15L系列中线接地故障漏电保护插头(以下简称PRCD）的出厂抽样试验项目和出厂检验细则。 本细则适用于LEP1L系列中线接地故障漏电保护插头的产品检验，并作为该产品的出厂检验的依据.2 规范性引用文件 GB/T 2828.1-2003 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。3 出厂试验3.1 试验分类 出厂试验包括常规试验和出厂抽样试验。3.2 常规试验3

18、.2.1 常规试验细则 常规试验作为PRCD生产过程的后续工序，必须对每台产品进行试验。3.2.2 常规试验项目 a、外观检查和一般检查； b、机构操作试验； c、漏电动作特性试验； d、介电强度性能试验； e、试验装置的性能试验；3.3 出厂抽样试验3.3.1 出厂抽样试验细则 出厂抽样试验细则是产品正式出厂前所必须的抽样检查和试验，抽样的PRCD是在常规试验合格的产品中抽取，出厂抽样试验的检验水平和接收质量限（AQL），根据GB/T 2828.1的原则，采用正常检验二次抽样，一般检验水平面，接收质量限AQL=2.5的正常二次抽样方案。 3.3.2 出厂抽样试验项目 a、包装检查； b、外观

19、检查和一般检查； c、外形尺寸和安装尺寸检查； d、漏电动作特性试验； e、介电强度性能试验；f、试验装置的性能试验。4 常规试验和出厂抽样试验项目内容4.1 包装检查 a、包装牢固，包装箱标识必须与产品标识相符，字迹清晰端正; b、产品整体完好无损，附有合格证、使用说明书等。4.2 外观检查和一般检查4.2.1 外观检查 外观检查是以目测方法对PRCD的外观进行检查，检查内容包括： a、外观清洁，表面无裂纹、缺料、气泡或其它缺陷；b、金属部件防腐镀层应光泽。没有针孔、麻点、气泡、发黑等缺陷;c、按钮和带电部件之间应有良好的绝缘以保证安全.4.2.2 标志检查 a、制造厂商及商标：CHAC；

20、b、型号：LEP15L-10A、LEP15L-16A； c、额定电压：230V； d、额定电流：10A/16A； e、额定频率：50Hz； f、额定剩余动作电流：6mA、10mA、30mA； g、剩余电流动作特性： ; h、中线极用字母“N”标识; i、试验装置操作件字母“T”标识.4.3 外形尺寸和安装尺寸检查外形尺寸和安装尺寸见下图， 用游标卡尺，精度为0.02mm(0-150)进行测量。 图 外形尺寸及安装尺寸4.4 机构操作性能试验 对PRCD进行5次“闭合”、“断开”操作，用手动方式按复位按钮接通电源。试验时PRCD应能可靠的闭合和断开、机构操作灵活、无卡死和滑扣现象，并观察PRCD指示灯是否正确指示（接通时红灯亮，断开时绿灯亮）。4.4 漏电动作特性试验4.4.1 电流试验 在专用的试验台上。环境温度为40，在不同极上进行: a、任选一极施加0.2In，t30s内逐渐增加至In，PRCD应脱扣； b、产品在额定电流In下，突然产生一个额定剩余电流In，PRCD应脱扣，分断时间应在规定时间范围内，测 量5次； c、对PRCD测试剩余脉动直流电流，电流滞后角分别为0°，90°和135°，试验时电流从0开始稳定地在30s内增加至2In，PRCD应脱扣； d、对PRCD中线接地,在额定电压Ue下，PRCD应在t30ms内脱扣。4.4.2 测量