低壓電器可靠性 第2部分：塑料外殼式斷路器可靠性試驗(yàn)方法 征求意見稿

3低壓電器可靠性第2部分：塑料外殼式斷路器可靠性試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了塑料外殼式斷路器（以下簡稱塑殼斷路器）的術(shù)語、定義和符號、可靠性指標(biāo)、可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)方案及試驗(yàn)程序、試驗(yàn)記錄、確定帶電操作下可靠性數(shù)據(jù)的步驟、電磁環(huán)境對塑殼斷路本文件規(guī)定了符合GB/T14048.2—2020、交流50Hz（60Hz）、額定電壓不超過1下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適GB/T14048.1—2023低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則GB/T14048.2—2020低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分：斷GB/TXXXX.1—20XX低壓電器可靠性第1部分：GB/T2900.13—2008、GB/T2900.18—2008、GB/T5080（所有部分）、GB/T14048.1—2023、GB/T14048.2—2020和GB/TXXXX.1—2Ac合格判定數(shù)（），In試品數(shù)；nf成功率驗(yàn)證試驗(yàn)的截尾次數(shù)（截尾時間nz單臺樣品成功率驗(yàn)證試驗(yàn)的截止次數(shù)（截止時間）；nΣ成功率驗(yàn)證試驗(yàn)的累積相關(guān)試驗(yàn)次數(shù)（累積相關(guān)試驗(yàn)時間r相關(guān)失效數(shù)；rc截尾失效數(shù)；4RT失效率驗(yàn)證試驗(yàn)的累積相關(guān)試驗(yàn)時間（累積相關(guān)試驗(yàn)次數(shù)Ttz單臺樣品失效率驗(yàn)證試驗(yàn)的截止時間（截止次數(shù)λmax規(guī)定操作失效率等級的最大失效率。4可靠性指標(biāo)4.1一般要求將操作失效率等級、過流保護(hù)成功率等級作為塑殼斷路器的可靠性指標(biāo)。4.2操作失效率等級按最大失效率λmax的數(shù)值將操作失效率等級劃分為五個等級（亞五級、四級、亞四級、三級、亞三級），操作失效率等級的名稱和λmax的數(shù)值見表1。表1塑殼斷路器操作失效率等級名稱和最大失效率λmax最大失效率λmax亞五級亞四級三級亞三級4.3過流保護(hù)成功率等級按不可接收的成功率R1的數(shù)值將過流保護(hù)成功率等級劃分為四個等級（六級、五級、四級、三），表2塑殼斷路器過流保護(hù)成功率等級名稱和不可接收的成功率R1R15.1試驗(yàn)條件5——周圍空氣溫度：操作可靠性試驗(yàn)、短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)在15℃~25℃條件下進(jìn)行；電子式過電流脫扣器過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)在室溫下進(jìn)行；熱式過電流脫扣器過載保護(hù)可靠性試——相對濕度：25%～75%；5.1.3.1交流電源），d)電流允差：短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)時按0～+5%；過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)時按0～+2.5%或-2.5%~5.1.3.2直流電源為檢測主觸頭、輔助觸頭是否正常地工作，可分別將主觸頭、輔助觸頭接入各自的檢測線路，成為主觸頭回路及輔助觸頭回路；觸頭回路的電源推薦采用直流24V電源，相應(yīng)的觸頭回路的電流可為1A；觸頭回路的負(fù)載推薦采用阻性負(fù)載。5.1.5.1操作可靠性試驗(yàn)進(jìn)行操作可靠性試驗(yàn)時，每小時的操作循環(huán)次數(shù)為120次，在每個操作循環(huán)期間，斷路器應(yīng)保持閉合足夠的時間，但不超過2s。對于能配裝分勵脫扣器的斷路器，總操作次數(shù)的10%應(yīng)為閉合/脫扣操作，分勵脫扣器在最高額定控制電源電壓下激勵。對于能配裝欠電壓脫扣器的斷路器，總操作次數(shù)的610%，應(yīng)在最低額定控制電源電壓時進(jìn)行閉合/脫扣操作，此電壓應(yīng)在每次閉合操作后去掉，使斷路器本試驗(yàn)應(yīng)在斷路器自身閉合機(jī)構(gòu)上進(jìn)行。對于裝有電動或氣動閉合裝置的斷路器，這些裝置應(yīng)在5.1.5.2過流保護(hù)可靠性試驗(yàn)進(jìn)行斷路器的短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)時，應(yīng)在其短路整定電流的80%和120%下進(jìn)行驗(yàn)證。對于可調(diào)式斷路器，整定電流分別取其最大和最小值，相應(yīng)試驗(yàn)次數(shù)各占短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)次數(shù)的50%。試驗(yàn)電電流整定值的1.05倍時，即在約定不脫扣電流時，斷路器脫扣器的各相極同時通電，斷路器從冷態(tài)開始，在小于約定時間（約定時間：In＞63A時為2h，In≤63A時為1h）的時間內(nèi)不應(yīng)發(fā)生脫扣。此外，在約定時間結(jié)束后，立即使電流上升至電流整定值的1.30倍，即達(dá)到約定脫扣電流，斷路器應(yīng)在小于規(guī)定的約定時間內(nèi)脫扣。試驗(yàn)過程中施加的電流允差為-2.5%對有標(biāo)記的中性極且具有過載脫扣器的斷路器，此脫扣器約定脫扣電流下的試驗(yàn)電流應(yīng)乘以系數(shù)如果制造商申明脫扣器實(shí)質(zhì)上與周圍空氣溫度無關(guān)，則上述的約定不脫扣電流和約定脫扣電流將溫度帶的寬度在基準(zhǔn)溫度的任何一側(cè)應(yīng)至少5.2試品的準(zhǔn)備試驗(yàn)中所用試品，應(yīng)是從在穩(wěn)定的工藝條件下批量生產(chǎn)并經(jīng)過出廠檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品中隨機(jī)抽取，5.3試品的檢測5.3.1.1試驗(yàn)前檢測試驗(yàn)前先對試品進(jìn)行開箱檢測，檢查試品的零部件有無運(yùn)輸引起的損壞、斷裂，剔除零部件損壞、斷裂的試品，并按規(guī)定補(bǔ)足試品數(shù)，剔除掉的試品不計入相關(guān)失效數(shù)r內(nèi)。試驗(yàn)前檢測并記錄觸頭5.3.1.2試驗(yàn)過程中檢測除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，應(yīng)對試品的所有觸頭在試品每次操作循環(huán)的“閉合”期中間的40％時間內(nèi)與“斷開”期中間的40％時間內(nèi)，監(jiān)測觸頭接通時其兩引出端的電壓降及觸頭斷開時觸頭間的電75.3.1.3試驗(yàn)后檢測此外，試品還應(yīng)按GB/T14048.2—2020中8.3.3.6的試驗(yàn)要求，經(jīng)受規(guī)定的介電耐受能力試驗(yàn)。而且試品應(yīng)按GB/T14048.2—2020中8.3.3.8的試驗(yàn)要求，在基準(zhǔn)溫度、1.45倍電流整定值下驗(yàn)證過5.3.2.1試驗(yàn)前檢測5.3.2.2短路試驗(yàn)過程中檢測帶有電子過電流脫扣器的斷路器，短路脫扣器的動作僅在每極獨(dú)立驗(yàn)證一次。每臺試品短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)共進(jìn)行nz/4次，A極、B極、C極每一相極各進(jìn)行1次為1循環(huán)，試驗(yàn)次數(shù)計為1次。對有標(biāo)記的中性N極且具有短路脫扣器的斷路器，每臺試品短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)共進(jìn)行nz/4次，A極、B極、C極每一相極以及N極各進(jìn)行1次為1循環(huán)，試驗(yàn)帶有電磁過電流脫扣器的斷路器，多極短路脫扣器的動作應(yīng)對每二極的組合串聯(lián)驗(yàn)證一次。對有標(biāo)記的中性極且具有短路脫扣器的斷路器，中性極與任意選擇的一極串聯(lián)試驗(yàn)。此外，短路脫扣器的動作在每極單獨(dú)驗(yàn)證一次，在按制造商對單極動作提出的脫扣電流下，脫扣器應(yīng)在0.2s內(nèi)動作。對于不具有帶標(biāo)記的中性極且具有短路脫扣器的斷路器，每臺試品短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)共進(jìn)行nz/4次，AB極串聯(lián)、BC極串聯(lián)、CA極串聯(lián)、每一相極A極B極C極上各進(jìn)行1次測試為1循環(huán)，試驗(yàn)次數(shù)為1次；對于具有帶標(biāo)記的中性極且具有短路脫扣器的斷路器，每臺試品短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)共進(jìn)行nz/4次，AB極串聯(lián)、BC極串聯(lián)、CA極串聯(lián)、NX(A或B或C)極串聯(lián)、每一相極A極B極C極各進(jìn)行1次測試為1循環(huán)，試驗(yàn)5.3.2.3過載試驗(yàn)過程中檢測對于與周圍空氣溫度有關(guān)的脫扣器，其動作特性應(yīng)在基準(zhǔn)溫度下進(jìn)行驗(yàn)證，脫扣器所有相極都通對于制造商聲明與周圍空氣溫度無關(guān)的熱磁脫扣器，其動作特性應(yīng)用兩種測量法進(jìn)行驗(yàn)證，一種是在30℃±2℃下進(jìn)行，另一種是在20℃±2℃或在40℃±2℃下進(jìn)行，脫扣器的所有相極都通該操作每臺試品進(jìn)行3nz/4次，對于制造商聲明與周圍空氣溫度無關(guān)的脫扣器，每臺試品在對電子脫扣器，動作特性應(yīng)在試驗(yàn)室環(huán)境溫度下驗(yàn)證，脫扣器的所有相極通電。該操作每臺試品8如果制造商提供快速過載保護(hù)試驗(yàn)方法，則在快速過載保護(hù)試驗(yàn)方法下的試驗(yàn)次數(shù)不超過nz/2的過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)次數(shù)，在快速試驗(yàn)前后用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法各進(jìn)行不低于nz/8的過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)在操作可靠性試驗(yàn)過程中，當(dāng)某試品出現(xiàn)下列任意一種情況時，即認(rèn)為該試品發(fā)生失效：b)觸頭分?jǐn)鄷r觸頭間的電壓低于觸頭回路開路電壓的9f)試品零部件有破壞性損壞、連接導(dǎo)線及零部件松動；g)在操作可靠性試驗(yàn)后，未失效的試品應(yīng)按5.3.1.3檢驗(yàn)，其中任一項目的檢測結(jié)果5.4.2短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)的失效判據(jù)在短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)中，當(dāng)某試品出現(xiàn)以下任意一種情況時，即認(rèn)為該試品發(fā)生失效：a)斷路器的兩極串聯(lián)后通以其短路整定電流的120%的交流電流時，斷路器的分?jǐn)鄷r間大于或等b)斷路器的兩極串聯(lián)后通以其短路整定電流的80%的交流電流時，斷路器分?jǐn)鄷r間小于0.25.4.3過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)的失效判據(jù)在過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)中，當(dāng)某試品出現(xiàn)以下任意一種情況時，即認(rèn)為該試品發(fā)生失效：5.5可靠性試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置b)當(dāng)試品失效時，試驗(yàn)裝置應(yīng)自動停機(jī)、記錄失效試c)進(jìn)行程序控制，并能正確按照操作循環(huán)的順序進(jìn)行。推薦采用微機(jī)進(jìn)行控制、檢測的可靠性試驗(yàn)裝置（其原理框圖如附錄A所示），電動操作試驗(yàn)裝置在驅(qū)動過程中，應(yīng)以（0.1±0.025）驗(yàn)裝置的操動件接觸到被試斷路器操作件末端時并在該位置進(jìn)行測量。對旋鈕式操作件，其角速度應(yīng)基本上與上述條件相當(dāng)，即被試斷路器操作件末端處的速度與上述速度相9塑殼斷路器的操作失效率驗(yàn)證試驗(yàn)、過流保護(hù)成功率驗(yàn)證試驗(yàn)，其使用方風(fēng)險β率驗(yàn)證試驗(yàn)抽樣方案見表3，過流保護(hù)成功率驗(yàn)證試驗(yàn)最大失效率λmax4次亞五級亞四級三級亞三級功率R1截尾次數(shù)nf次0.9950.990.98三級0.95a)選定失效率等級；b)選定合格判定數(shù)Ac和截尾失效數(shù)rc（rc=Ac+1推薦在1～5的范圍內(nèi)選擇Ac，不推薦選Ac=0；d)選定試品的試驗(yàn)截止時間tz，tz推薦不低于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的操作循環(huán)總數(shù)的90%；e)根據(jù)Tc、Ac、tz，由公式（1）確定試品數(shù)n：f)從批量生產(chǎn)的合格產(chǎn)品中隨機(jī)抽取n個試品；i)統(tǒng)計相關(guān)失效數(shù)r及各失效試品的相關(guān)試驗(yàn)時間（失效發(fā)生時間對試驗(yàn)后檢測出的相關(guān)j)統(tǒng)計累積相關(guān)試驗(yàn)時間T；k)試驗(yàn)結(jié)果判定：當(dāng)相關(guān)失效數(shù)r未達(dá)到截尾失效數(shù)rc（即r≤Ac）,而累積相關(guān)試驗(yàn)時間T達(dá)到或超過了截尾時間Tc，則判為試驗(yàn)合格（接收當(dāng)累積相關(guān)試驗(yàn)時間T未達(dá)到Tc，而相關(guān)失效數(shù)r達(dá)到或超過了截尾失效數(shù)rc（即r＞Ac）,則判為試驗(yàn)不合格（拒收）。a)選定產(chǎn)品的過流保護(hù)成功率等級；Ac=0；c)根據(jù)選定的過流保護(hù)成功率等級和Ac，由表4查出試驗(yàn)截尾次數(shù)nf；e)根據(jù)nf、nz及Ac由公式（2）確定試品數(shù)n：h)統(tǒng)計相關(guān)失效數(shù)r（r=r1+）；i)統(tǒng)計累積相關(guān)試驗(yàn)次數(shù)nΣ;j)試驗(yàn)結(jié)果判定：當(dāng)累積試驗(yàn)次數(shù)nΣ達(dá)到或超過了截尾次數(shù)nf，相關(guān)失效數(shù)r未達(dá)到截尾失效數(shù)rc（即r≤Ac）,則判為試驗(yàn)合格（接收）；相關(guān)失效數(shù)r達(dá)到或超過截尾失效數(shù)rc（即r>Ac）,而累積試驗(yàn)次數(shù)nΣ未達(dá)到截尾次數(shù)nf，則判為試驗(yàn)不合格（拒收）。應(yīng)對每一臺試品建立一份試驗(yàn)記錄，并按先后順序在試品失效后進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，記錄內(nèi)容b)制造單位、生產(chǎn)日期；）；9電磁環(huán)境對塑料外殼式斷路器可靠性的影響關(guān)于電磁環(huán)境對塑殼斷路器可靠性的影響因器器圖A.1塑殼斷路器操作可靠性試驗(yàn)裝置原理框圖器▲圖A.2塑殼斷路器短路保護(hù)可靠性試驗(yàn)裝置原理框圖 器器圖A.3塑殼斷路器過載保護(hù)可靠性試驗(yàn)裝置原理框圖試驗(yàn)報告推薦的塑料外殼式斷路器（以下簡稱塑殼斷路器）可靠性試驗(yàn)報告格式見表B.1、表B.2和表B.3。試品數(shù)n次截尾失效數(shù)rc試驗(yàn)截止時間tz/次次累積相關(guān)試驗(yàn)次數(shù)r相關(guān)失效數(shù)r試驗(yàn)負(fù)責(zé)人試驗(yàn)單位注：試驗(yàn)條件包括溫度、濕度、氣壓、觸頭回路電源電壓、負(fù)載性質(zhì)、負(fù)載電流及斷路器類型等。表B.2塑殼斷路器過流保護(hù)可靠性試驗(yàn)（過流保護(hù)成功率驗(yàn)證試驗(yàn)）報告nf/次次A次拒動次數(shù)r1相關(guān)失效數(shù)r累積相關(guān)試驗(yàn)次數(shù)nΣ注：試驗(yàn)條件包括溫度、濕度、氣壓、觸頭回路電源電壓、負(fù)載性質(zhì)、負(fù)載電流及斷路器類型等。確定帶電操作下塑料外殼式斷路器可靠性數(shù)據(jù)的本附錄規(guī)定了確定帶電操作下塑料外殼式斷路器（以下簡稱塑殼斷路器）可靠性數(shù)據(jù)的步通俗地說，產(chǎn)品的平均壽命就是指一批產(chǎn)品壽命的平均值。嚴(yán)格說來，不可修復(fù)的產(chǎn)品的平均壽FB10有10%的試品發(fā)生失C.3以帶電操作性能能力試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)確定可靠性數(shù)據(jù)發(fā)生一個或多個表C.1所列的故障情況，該塑殼斷路器應(yīng)在其最高額定工作電壓下（由制造商指定）接通和分?jǐn)嗥漕~定電流，功率因數(shù)按GB/T14048.2—2020中表11選用，允差應(yīng)符合GB/T14048.2—2020中8.3.2.2.2交流斷路器的試驗(yàn)應(yīng)在頻率45Hz～6線性回歸技術(shù)估計分布參數(shù)的方法采用中位秩和操作循環(huán)次數(shù)×100%…………（C.1）注：該方程主要用于n≤30；當(dāng)n＞30，累計失效概率可不必修正，即：Fi=(i/n)×100%。r2越接近于1，其擬合結(jié)果越近似為威布爾分布。a)首先，將操作循環(huán)次數(shù)由開始到結(jié)尾依次編號；b)使用