开关类电器试验方法

开关电器试验 主讲人： 夏文刚 日期：2010年5月 低压电器试验是考核产品性能的一个极重要的环节，通过试验，可验证产品性能是否符合有关和技术条件的要求，以及产品在设计及制造工艺上可能存在的各种缺陷，由此可以找到改进措施，提高产品性能。 电器试验主要分为出厂检验和型式试验两类，出厂检验是相关标准中规定的每一台产品出厂时必检的项目，对企业的要求是必须具备出厂检验项目所需的各种仪器、仪及试验台位；型式检验主要是新产品投入批量生产前、产品结构发生变化以及周期性（如产品换证）进行的检验。 开关类电器试验方法 一、出厂检验项目 1.绝缘性能试验 2.动作性能试验 3.保护性能试验 开关类电器试验方法 二、主要型式检验项目 1.绝缘电阻及工频耐压试验 2.额定接通与分断能力试验（接触器、隔离开关） 3.动作性能试验 4.温升试验 5.保护性能试验 6.交变湿热试验 7.电气性能试验 出厂检验项目 1、绝缘性能试验 1）绝缘电阻测试 绝缘电阻是电器绝缘性能的重要指标之一，对低压开关电器来说，绝缘电阻值不仅影响电器本身使用的可靠性，也会影响其它受电设备的正常使用。如果电器的动静触头间在断开位置，此时如果绝缘电阻过低，漏电流太大，就会使受电设备处于不应有的带电状态，不仅影响检修工作而且容易发生触电事故，电器的绝缘降低还会使该电器所安装的整个供电系统的绝缘电阻降低，更重要的是人体偶然触及这一供电电路的带电体时，流经人体的触电电流将增加，因而增大了触电的可能性和危险性。 出厂检验项目 1、绝缘性能试验 1）绝缘电阻测试 a .仪表选用 电压等级 （V） 兆欧表 （V） Ue≤500 500 500< Ue≤3300 1000 Ue>3300 2500 出厂检验项目 1、绝缘性能试验 1）绝缘电阻测试 b .绝缘电阻要求值 条 件 ≤60V 127V 220V 380V 660V 1,140V 3,300V 6,000V 10,000V 常温：20±5℃ 相对湿度： 50％～70％ ≥2 >20 >20 >20 >50 >100 >500 --- --- 湿热试验后 ≥ 1 ≥ 1.5 ≥ 1.5 ≥ 1.5 ≥ 2.0 ≥ 2.5 ≥ 4 --- --- 出厂检验项目 1、绝缘性能试验 2）工频耐压试验 耐压试验是考核考核电器绝缘性能的另一重要试验项目。电器在正常使用中绝缘结构既要耐受电路额定电压的长期作用，又要经受电路中经常产生的各种过电压短时的施压。对电器制造厂来说，工频耐压的目的就是向用户保证所生产的开关电器能在实际电路中长期使用而不致发生绝缘被施加的额定电压或过电压所击穿或出现闪络等事故。此外，耐压试验也是发现新研制的电器的绝缘结构是否有缺陷的重要手段之一。 出厂检验项目 1、绝缘性能试验 2）工频耐压试验 出厂检验时应先用兆欧表测量合格后方可进行工频耐压试验。 额定绝缘电压（V） 工频耐压试验电压值（交流有效值 V） Ui≤60 1 000 60< Ui≤300 2 000 300< Ui≤660 2 500 660< Ui≤800 3 000 800< Ui≤1 000 4 200 1 200< Ui≤16 500(仅限直流) 4 200 注：额定工作电压660V等级的工频耐压归至额定绝缘电压 660< Ui≤800档。 出厂检验项目 2、动作性能试验 动作性能试验主要是考核开关在电压波动情况下的吸合和释放。对起动器而言，在控制电源电压为额定值的75％～110％范围内均应可靠的吸和，在控制电源电压为额定值的20％～60％范围内应可靠释放；对馈电开关而言，在额定控制电源电压的70％～110％范围内，分励脱扣器应能使馈电开关跳闸，在额定控制电源电压的70％～35％范围内，欠电压脱扣器应引起馈电开关跳闸。 出厂检验设备中要有调压器、电压表。调压器输出电压要能达到最大电压波动范围的上限值。 出厂检验项目 3、保护性能试验 保护性能试验是考核开关在故障状态下是否能及时起到保护作用的试验项目，因而是出厂检验也是型式检验的重要项目。下面主要讲一下起动器和馈电开关的保护性能试验。 出厂检验项目 3、保护性能试验 1）起动器的保护 a．过载及短路保护性能 过载电流/整定电流 动作时间 起始状态 周围环境温度 过载 1.05 长期不动作 冷态 +20℃ 1.2 5～20min 热态 1.5 1～3min 热态 6 8～16s 冷态 短路 8～10 200～400ms 冷态 出厂检验项目 a．过载及短路保护性能 试验方法： 将控制电压接入主变压器输入端，此时可实现控制接触器吸合与释放，将主接触器吸合，并将隔离开关达到“合”位置，此时，用万用表测量主回路相序，，测量好后，按下图接线方式将主回路单相串连进行试验。 试验时，按照过载电流/整定电流的倍数分别为1.05、1.2、1.5、6倍依次进行，起始状态为“热态”则要通额定电流30min后再调高电流进行试验，开关动作时用秒表记录下动作时间，做好出厂检验记录。 短路试验时，需将电秒表的测量端接入主接触器辅助触头的常开触点进行测量。 出厂检验项目 a．过载及短路保护性能 试验原理图 出厂检验项目 3、保护性能试验 1）起动器的保护 b．主电路漏电闭锁保护 主回路额定电压（V） 单相漏电闭锁整定值（kΩ） 解锁动作值（kΩ） 允许误差 1140 40 不大于1.5倍闭锁值 ＋20% 660 22 ＋20% 380 7 ＋20% 出厂检验项目 b．主电路漏电闭锁保护 试验方法： 将电阻箱接入漏电测试相和外壳之间，逐级调节电阻箱阻值，当阻值下降到表4的要求值时，应实现主电路漏电闭锁；然后逐级上调电阻，至主电路解除漏电闭锁时记录下电阻值。 出厂检验项目 b．主电路漏电闭锁保护 试验原理图： 出厂检验项目 3、保护性能试验 2）馈电开关的保护 a．反时限过载长延时电子脱扣器的动作特性 过载电流/整定电流 动作时间 脱扣器状态 1.05 2h不动作 冷态 1.2 0.2～1h 热态 1.5 90～180s 热态 2.0 45～90s 热态 4.0 14～45s 热态 6.0 8～14s 冷态 出厂检验项目 3、保护性能试验 2）馈电开关的保护 b．主电路漏电保护和漏电闭锁保护 主电路额定工作电压（V） 漏电动作电阻整定值（kΩ） 漏电闭锁动作电阻整定值（kΩ） 1 kΩ电阻动作时间（ms） 380 3.5 7 ≤80 660 11 22 ≤80 1140 20 40 ≤50 出厂检验项目 3、保护性能试验 2）馈电开关的保护 c. 1kΩ电阻动作时间 试验方法： 按下图所示接线方式进行试验，每一相分别进行试验，每组测试10次，记录下电秒表动作时间，取平均值。 出厂检验项目 c. 1kΩ电阻动作时间 试验原理图： 出厂检验项目 3、保护性能试验 2）馈电开关的保护 d. 补偿率试验 试验方法：按下图所示接线方式，先测量无补偿电流，即在不接检漏继电器时，分布电容分别为0.22、0.69、1.0μF/相时，1kΩ电阻对地时的电流，然后接上检漏继电器，在分布电容分别为0.22、0.69、1.0μF/相时进行整定，并调至最佳补偿时，记录通过1kΩ电阻的电流，然后通过下列公式进行计算，当补偿率≥60％时为符合要求。 η＝（I1-I2）/I1×100％   式中：I1——无补偿时电流，mA I2——最佳补偿时电流，mA 出厂检验项目 d. 补偿率试验 试验原理图 出厂检验项目 3）出厂检验设备： 综合性试验台（包括大电流发生器（负载电流最低为2500A）、电压表、电流表）、电秒表、电子秒表、0～100kΩ可调电阻箱。 测试仪表精度需达到0.5级。 主要型式检验项目 1、额定接通与分断能力试验 通断能力试验主要是考核开关在短路情况下的接通和分断能力，是开关型式试验中的重要项目，因为试验时是模拟短路时的电流，故试验时的危险性也较大。目前真空起动器通断能力试验的通过率较高，空气起动器由于触头材质或是灭弧罩问题，试验时容易短路引起爆炸，考虑到使用中的安全问题，所以《煤矿安全》已明令淘汰了功率40kW以上的空气开关。 对于不同的开关电器，应根据相关标准确定通断电流，起动器参考MT111-1998《矿用防爆型低压交流真空电磁起动器》，馈电开关参考MT871-2000《矿用隔爆型低压交流真空馈电开关》。 主要型式检验项目 2、温升试验 温升试验也称发热试验，对低压开关电器来说，内部电能损耗主要是导体的损耗和铁磁体的损耗两种，这两种电能损耗最后几乎都转变为热能，使开关电器的各部分发热，从而使温度升高。电器温度升高到一定限度后可能会引起由于主回路接触电阻增大而出现的不通电或不稳定通电情况；对绝缘体来说，温度升高可使绝缘部件的绝缘电阻和绝缘强度（耐压水平）降低，因而可能影响安全运行。 主要型式检验项目 2、温升试验 温升试验的目的就是验证、考核开关电器各部位的温升是否符合标准规定的温升极限，同时也是通断能力试验后的一项验证试验，即通断能力试验后的温升试验如不符合标准要求，则通断能力试验也不能算通过。开关应根据不同的额定电流选取主回路导线和接线端子，导线或材质不符合要求，均会引起温升过高，导致试验不能通过；另外如果选择不符合要求的接触器或断路器，也会使得通断试验后温升不能通过。 主要型式检验项目 3、交变湿热试验 交变湿热试验属于型式检验项目，隔爆型产品应能承受严酷等级为+40℃，周期为12d的交变湿热试验，试后检查隔爆面应无锈蚀现象，并且能通过表3规定的工频耐压试验，无闪络、击穿现象。 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 一、空气起动器须具备过载保护和漏电闭锁保护，主回路要有熔断器；隔离装置不能采用刀闸等没有灭弧装置的隔离元件，必须采用至少具有1倍额定电流分断能力的隔离开关； 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 二、空气馈电开关须具备过载保护； 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 三、煤电钻综合保护器须具备漏电闭锁和漏电动作保护，且符合JB6312-1992标准的规定； 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 四、国家明令淘汰的产品汇总表： 序号 产品名称 规格型号 淘汰日期 替代产品 推荐厂家 1 交流接触器 CJ8系列CJ8-10、 20、40、60、100、150 CJ10系列CJ10-10、20、40、60、100、150 1997.12.31 CJ20、CJ40、B系列等 上海人民电器厂、天津第二电器开关厂、遵义永佳电器厂、杭州中策公司、北京敬业集团、上海电科所电器开关厂、天水长城低压电器厂、沈阳低压开关厂等 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 三、国家明令淘汰的产品汇总表： 序号 产品名称 规格型号 淘汰日期 替代产品 推荐厂家 2 起动器 QC10、QC12、QC8 1997.12.31 QC25系列起动器 上海人民电器厂、南京开关厂、邯郸电器厂、常州低压电器厂、遵义永佳电器厂、天水长城低压电器厂等 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 三、国家明令淘汰的产品汇总表： 序号 产品名称 规格型号 淘汰日期 替代产品 推荐厂家 3 热继电器 JR0、JR9、JR14、JR15、JR16-A、B、C、D 1997.12.31 JR20系列热继电器 屯溪电器厂、遵义长征十五厂、遵义永佳电器厂、苏州低压电器厂、天津第二电器开关厂、保定电器开关厂、沈阳低压开关厂 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 三、国家明令淘汰的产品汇总表： 序号 产品名称 规格型号 淘汰日期 替代产品 推荐厂家 4 塑壳断路器 DZ10-100、250、400、600 1997.6.30 DZ20系列（包括C、Y、J、G型）DZ20-100、225、400、630、800、1250 常熟开关厂、苏州电器股份有限公司、华通开关厂、天津低压电器公司、上海电科所电器开关厂等 防爆电器产品设计及制造中 应注意的几点问题 三、国家明令淘汰的产品汇总表： 序号 产品名称 规格型号 淘汰日期 替代产品 推荐厂家 5 框架断路器 DW10-630（600）、1600（1500）、2000、2500、4000 1997.12.31 DW15、DE16系列、ME等 上海人民电器厂、上海电科所电器开关厂、上海精益电器厂、天津电力电子公司、广州南洋电器厂等 谢 谢 ！ 2010年5月