電氣測試技術(shù)：第五章 測試技術(shù)與測試標(biāo)準(zhǔn)

1、1第五章 測試技術(shù)與測試標(biāo)準(zhǔn)5.1 電器接通與分?jǐn)嗄芰υ囼?.1.1 有關(guān)通斷能力的特性參數(shù)一、低壓斷路器的通斷能力特性參數(shù)1、額定工作電壓UN2、額定工作電流IN3、額定短路分?jǐn)嗄芰?（1）額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu 操作程序：O-t-CO，試驗后不考慮繼續(xù)承載其額定電流。 O分?jǐn)嗖僮?；CO接通操作后緊接著分?jǐn)嗖僮?；t相鄰操作之間的時間間隔。2（2）額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs 操作程序：O-t-CO -t-CO，試驗后應(yīng)有繼續(xù)承載其額定電流的能力。 Ics 35mm2，長度為2m（3）導(dǎo)線間距應(yīng)約等于端子間的距離。562、試驗電流400AI 800A（1）連接導(dǎo)體應(yīng)采用單芯聚氯乙?。≒VC）

2、絕緣銅導(dǎo)線或等效銅排。（2）從電器的一個端子至另一端子或至電源端的最小連接導(dǎo)線長度為2m，至星形連接處的最小長度為1.2m ：（3）銅排應(yīng)涂黑色無光漆。（4）并聯(lián)導(dǎo)線應(yīng)捆在一起，相距10mm空氣間隙；銅排開距約等于銅排厚度。573、試驗電流800A3150A所有有關(guān)項目，如電源類型、相數(shù)和頻率；試驗連接導(dǎo)體的尺寸和根數(shù)及其布置，都應(yīng)由制造廠和用戶雙方商定，并應(yīng)詳細(xì)記錄在試驗報告中。5960三、試驗電源1、溫升試驗的電流值應(yīng)保持穩(wěn)定2、試驗電流（1）單相交流或直流試驗電流約定發(fā)熱電流（2）多相電路各相電流應(yīng)平衡，多相電流平均值應(yīng)不小于相應(yīng)的試驗電流。（3）為了便于試驗，在制造廠的同意下，直流電器

3、可用交流電流進(jìn)行試驗。（4）三極電器應(yīng)進(jìn)行三相電源試驗。如各極相同，可將所有極串聯(lián)起來通單相交流電流進(jìn)行試驗。615.2.2 試驗依據(jù)一、試驗條件1、電器的主電路應(yīng)能承載約定發(fā)熱電流，試驗可在任何合適的電壓下進(jìn)行。2、電器的控制電路應(yīng)在額定工作制下，在額定工作電壓下進(jìn)行試驗。3、線圈和電磁鐵的繞組在主電路通電的情況下，施加額定電壓。4、電器的輔助電路應(yīng)能承載約定發(fā)熱電流，可在任何合適的電壓下進(jìn)行62二、試驗依據(jù)1、接線端子的溫升極限裸銅 60K，裸黃銅 65K，銅（或黃銅）鍍錫65K，銅（或黃銅）鍍銀或鍍鎳 70K，其他金屬65K。2、易近部件手操作部件：金屬15K，非金屬25K可觸及但不可握

4、持的部件：金屬30K，非金屬40K正常操作不觸及的部件：金屬40K，非金屬50K633、絕緣線圈 電阻法測得的溫升極限K絕緣材料耐熱等級 線圈在空氣中 線圈在油中 A 85 60 E 100 60 B 110 60 F 135 - H 160 -4、其他部件（觸頭）銅：不間斷工作制 45K，八小時工作制65K其他金屬：以不傷害相鄰部件為限645.2.3 溫升的測量一、電器零部件表面溫升的測量方法（一）溫度計法（二）熱電偶法1、測溫原理熱電偶兩種不同金屬導(dǎo)體A和B兩端連接起來構(gòu)成閉合的回路。若連接端1和2具有不同的溫度和0時，則產(chǎn)生熱電動勢。EAB(,0)=()652、熱電偶的選擇和使用（1）選

5、擇鉑銠鉑 6001300 鎳鉻鎳硅 400 1000 銅康銅 -200 +200 鐵康銅 -100 +600 66（2）制造a. 良好絕緣b. 絞合c. 焊接d. 分度：將熱電偶的熱電勢和溫度的對應(yīng)關(guān)系列成表格分度表e. 校準(zhǔn)（3）固定小容量電器：焊錫法大容量電器：鉆孔埋入法或膠粘法3、測量儀表電位差計、毫伏表、數(shù)字電壓表674、測量線路（1）冷端在空氣中由于熱電偶分度表對應(yīng)的自由端溫度為0 ，因此測得的熱電動勢需校正a. 計算補(bǔ)償法b. 冷端補(bǔ)償器自動補(bǔ)償68（2）冷端在冰水混合物中反接串聯(lián)一個相同的熱電偶，將串聯(lián)的熱電偶冷端置于冰水混合物中。69二、線圈溫升的測量電阻法測量平均溫升1、測溫

6、原理 金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的變化而變化，故，R溫度為時的線圈電阻R0溫度為0 時的線圈電阻溫度為0 時導(dǎo)線的電阻溫度系統(tǒng)，紫銅1/234.5 ，鋁1/245 。線圈的平均溫升：測線圈冷態(tài)電阻R1，熱態(tài)電阻R2，周圍空氣溫度01，02，可得702、線圈電阻的測量（1）電橋法惠斯登電橋凱爾文電橋（2）電壓電流法3、冷卻曲線外推法依據(jù)：線圈斷電后的溫升隨時間按指數(shù)規(guī)律下降。715.2.4 試驗方法一、不同工作制下的試驗方法八小時工作制和不間斷工作制 測量電器的穩(wěn)定溫升 ， 試驗中應(yīng)進(jìn)行到足以使溫升達(dá)到穩(wěn)定值為止。若每小時溫升變化不超過1K時，可認(rèn)為達(dá)到穩(wěn)定值。72短時工作制測量通電到規(guī)定的工作時間t

7、d , 電器相應(yīng)的溫升 ， 試驗必須從冷態(tài)開始。73斷續(xù)周期工作制不應(yīng)包括電器由于切換電弧而產(chǎn)生的附加發(fā)熱。 允許被試電器觸頭處于閉合狀態(tài)，用輔助電器來接通和分?jǐn)嚯娏鳌Ｔ囼灡仨殢睦鋺B(tài)開始。74二、試驗方法1、通電方式（1）恒電流通電所有開關(guān)電器的導(dǎo)電系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)以及電流線圈的通電方式（2）恒電壓通電電壓線圈（3）恒功率通電電阻器或變阻器中的電阻元件752、試驗電路7677785.3 介電性能試驗介電性能試驗主要包括工頻耐受電壓試驗和沖擊耐受電壓試驗。工頻耐壓在規(guī)定的試驗條件下，不引起擊穿的工頻正弦電壓有效值。沖擊耐壓在規(guī)定的試驗條件下，不引起擊穿的具有一定形狀和極性的沖擊電壓最高峰值。795

8、.3.1 工頻耐壓試驗工頻耐壓試驗對電器在正常工作中要求電隔離的部件之間施加一定的高電壓，并維持一定時間，以驗證高壓下的介質(zhì)泄漏電流是否超過規(guī)定。一、試驗電源1、采用4565Hz的工頻電壓。2、試驗電源的電壓為正弦波。3、容量足夠大，即保證試驗電源部分的阻抗大大小于泄漏電阻，在被試電器電氣強(qiáng)度降低時仍能保持一定的試驗電壓值。80二、試驗依據(jù)試驗電壓值與被試電器的額定絕緣電壓有關(guān)。額定絕緣電壓：與介電試驗電壓和爬電距離有關(guān)的電壓值，在任何情況下最大額定工作電壓不超過額定絕緣電壓。若電器沒有明確規(guī)定額定絕緣電壓，則規(guī)定額定工作電壓的最高值為額定絕緣電壓。81爬電距離：兩導(dǎo)電部件間沿絕緣材料表面的最

9、短距離。電氣間隙：兩導(dǎo)電部件間最短的直線距離。82831、主電路和規(guī)定接至主電路的控制電路和輔助電路的工頻耐壓試驗電壓值。84852、不接至主電路的控制電路和輔助電路的工頻耐壓值（1）Ui60V 1000V（有效值）（2） Ui60V 2Ui1000V（最小1500V)（有效值）三、試驗方法1、電壓施加部位86（1）主電路通常將主電路電隔離的控制電路和輔助電路接至框架上，試驗電壓按以下規(guī)定施加：主觸頭閉合時，連接在一起的所有各極的帶電部件與電器的框架之間；每一極和連接至框架上的其他各極之間。8788主觸頭斷開時，連接在一起的所有各極的帶電部件與電器的框架之間；連接在一起的所有進(jìn)線端與所有出線端

10、。89（2）控制電路和輔助電路將主電路與框架相連，試驗電壓按以下規(guī)定施加連接在一起的，通常與主電路電隔離的控制及輔助電路與電器框架之間控制電路和輔助電路之間902、施加時間1min工頻耐壓試驗（型式試驗）1s工頻耐壓試驗（常規(guī)試驗）四、試驗結(jié)果的判定試驗時，電器應(yīng)無內(nèi)部或外部的絕緣閃絡(luò)和擊穿或任何破壞性放電現(xiàn)象的發(fā)生，但輝光放電是允許的。或測定泄漏電流，可在10，25，50，100mA等數(shù)值中選擇。91925.3.2 沖擊耐壓試驗沖擊耐壓試驗對電器的電氣間隙施加一波形標(biāo)準(zhǔn)化了的沖擊電壓波，以考核其耐受瞬時高頻過電壓的能力。一、試驗要求1、沖擊電壓波形電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的大氣過電壓，在絕緣沒發(fā)生閃

11、絡(luò)現(xiàn)象時通常都具有全波形式。全波一種非周期性的沖擊波，其波頭部分電壓上升很快，然后緩慢地降至零。沖擊耐壓試驗用全波形式模擬大氣雷電波。93標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波形t1脈沖前沿 t2脈沖寬度 Um脈沖峰值942、試驗設(shè)備及原理95二、試驗依據(jù)若具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定額定沖擊耐受電壓值Uimp，則進(jìn)行沖擊耐壓試驗，若未規(guī)定，則進(jìn)行工頻耐壓試驗。96三、試驗方法1、電壓施加部位（1）觸頭在不同位置時主電路（包括連接到主電路的控制電路和輔助電路）和框架之間；主電路每極和接至框架的其他極之間。（2）正常工作時不接至主電路的控制電路與輔助電路和接至框架的主電路之間；控制電路和輔助電路之間。（3）觸頭在斷開位置，電器

12、各進(jìn)線端子和負(fù)載端子之間。972、電壓施加次數(shù)與極性施加正、負(fù)極性的沖擊電壓各5次，每次之間的時間間隔至少1s 。四、試驗結(jié)果的判定試驗過程中被試電器無絕緣擊穿或閃絡(luò)等破壞性放電，則認(rèn)為合格。5.4 動作特性試驗5.4.1 概述1、定義吸合電壓：能使其電磁系統(tǒng)的銜鐵可靠吸合到最終位置的最小電壓。釋放電壓：能使其電磁系統(tǒng)的銜鐵可靠釋放到起始位置的最高電壓。2、意義若電源電壓有波動，有時電源電壓會低于額定電壓，若吸合電壓過高，就不能保證可靠吸合。電磁系統(tǒng)存在剩磁，若剩磁過大，斷電后，不能保證銜鐵釋放，造成事故。5.4.2 試驗的一般要求1、試品的安裝位置在最不利的位置下測定動作值。如CJ20系列交

13、流接觸器測定吸合電壓時應(yīng)前傾5 ，測定釋放電壓時應(yīng)后傾5 。2、是否帶外殼若已經(jīng)試驗證明取去外殼不影響動作值，則可不帶。3、電源電壓線圈端電壓的波動對電源空載電壓而言，應(yīng)不大于5。直流電源應(yīng)保證在接入被試電器的負(fù)載條件下，紋波系數(shù)不大于5。交流電源的電壓波形應(yīng)基本上正弦，電源頻率應(yīng)為被試電器的額定頻率，允差為5% 。5.4.3 動作條件的要求1、除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，電磁操作的電器在周圍空氣溫度為5 C 40 C范圍內(nèi)，在其額定控制電源電壓Us的85110范圍內(nèi)，應(yīng)可靠吸合。2、電磁操作電器的釋放電壓的極限值為其額定控制電源電壓Us的2075（交流）和Us的1075（直流）。3、閉合的極限值是

14、在周圍空氣溫度40 C，線圈在100 Us下持續(xù)通電達(dá)到穩(wěn)定溫升確定的（最高周圍空氣溫度于熱態(tài)）。4、釋放的極限值是在線圈電路電阻在5 C 時確定的，此值可用在正常室溫下獲得的數(shù)值換算求得（最低周圍空氣溫度于冷態(tài)）。5.4.4 試驗方法1、方法（1）吸合電壓在周圍空氣溫度為40 C下，線圈在100 Us下持續(xù)通電到穩(wěn)定溫升后，再將電源電壓調(diào)到電磁線圈的預(yù)期動作值，再瞬時接通電路，以空載電源電壓為吸合電壓值。（2）釋放電壓在周圍空氣溫度為5 C下，將電壓從額定值起連續(xù)降低，以開始釋放時的電壓為釋放電壓值。2、試驗次數(shù)（1）交流電器在型式試驗時，吸合電壓試驗次數(shù)應(yīng)不小于20次；在出廠試驗時，吸合電

15、壓試驗次數(shù)應(yīng)不小于6次。釋放電壓測定應(yīng)不小于2次。（2）直流電器在型式試驗時，不小于6次，每2次試驗后改變線圈極性；在出廠試驗時，不小于2次，每次改變線圈極性。5.4.5 電磁式電器吸合電壓的換算1、直流電磁式電器吸合電壓 下標(biāo)0常溫， m40 C于熱態(tài)測常溫及冷態(tài)下線圈吸合電壓U0、電阻R0，周圍空氣溫度0，線圈溫升2、交流電磁式電器吸合電壓 當(dāng)XR，U變化不大，UmU0當(dāng)不滿足 XR時， I為吸合電流兩式平方相減得測常溫及冷態(tài)下線圈吸合電壓U0、電阻R0，周圍空氣溫度0，線圈溫升，線圈吸合電流I。5.4.6 結(jié)果的判定按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的吸合電壓值加于線圈時，銜鐵能可靠吸合，則試驗結(jié)果合格；在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的釋放電壓范圍內(nèi)，銜鐵能完全打開而不在中途停留，判合格。5.5 電壽命試驗5.5.1 試驗依據(jù)1095.5 電壽命試驗