低压电器的基本试验方法.docx
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低压电器的基本试验方法
低压电器的基本试验方法
（根据GB998-67）
低压电器的基本试验方法包括：
一一般检查（第1～6条）
二动作值的测定（第7～23条）
（一）一般说明（第7～11条）
（二）电动电器的动作值的测定（第12～18条）
（三）保护特性的测定（第19～23条）
三发热试验（第24～53条）
（一）一般说明（第24～31条）
（二）周围介质温度的测定（第32～33条）
（三）温升的测定（第34～47条）
（四）试验及测定（第48～53条）
四绝缘试验（第54～71条）
（一）绝缘电阻的测量（第54～56条）
（二）耐压试验（第57～63条）
（三）绝缘的抗潮性试验（第64～71条）
五接通能力与分断能力的试验（第72～100条）
（一）一般说明（第72～75条）
（二）对试验电路及电源的要求（第76～88条）
（三）试验及测定（第89～96条）
（四）试验结果的测定（第97～100条）
六动稳定与热稳定试验（第101～112条）
（一）一般说明（第101～102条）
（二）动稳定试验（第103～107条）
（三）热稳定试验（第108～112条）
七寿命试验（第113～125条）
（一）一般说明（第113～116条）
（二）机械寿命试验（第117～120条）
（三）电寿命试验（第121～125条）
一一般检查
1．一般检查包括下列检查项目：
外观检查，电器的外形尺寸及安装尺寸检查，电气间隙与漏电距离的检查，触头断开距离，超额行程和压力的检查，电器操作力的检查及安装检查等。
2．外观检查包括零件及装配质量的检查，如电器在各转换位置时触头的分合情况，电器所有必需的零部件装配的正确性，铭牌，接地标志及漆封等是否符合要求。
3．触头超额行程的测定，可在被测触头处于完全闭合位置时，将刚性的触头移开而测量弹性触头在接触处发生的位移；也可测量弹性触头与其支架之间的空隙，再进行换算。
4．触头终压力的测定，可在被测触头处于完全闭合位置时通过专用装置用悬重产生拉力的方法，使各个断点所串联的指示灯刚刚熄灭（或用其他指示方法），此时如果装置的拉力与触头压力的方向和作用点成一直线时，则此拉力即为触头终压力。
当装置的拉力不能满足上述条件时，则触头压力必需通过换算求得。
产生拉力的方法也允许采用其它方法（如弹簧秤法）但测量装置必须事先经过砝码校正。
楔形触头的终压力测量，用专用装置将楔形触头两边的触片同时向两侧施加拉力（或将中间刀片刚性固定，向一侧施加拉力）进行。
当触头压力不能按上述方法进行测量时，允许在产品上测量触头弹簧的变形量，并将弹簧自电器中取出，放在其它专用设备上，测定其变形与压力的关系，从而求得触头的压力。
5．触头初压力的测定方法同本标准第4条所述，但应在触头刚刚接触时的位置进行测量;或在触头处于断开位置时测量，此时指示装置跨接于动触头及其支持物之间。
6．安装检查时首先检查电器的安装方便性，如果制造厂未附给专用工具，安装时不得使用专用工具。
在电器按正常位置安装下，可用正常使用的最大及最小截面的导线，电缆或金属排先后与电器联接，并固紧应紧固的零件，在联结导线及旋转螺钉时应不损坏电器零件，然后检查备用零件更换的方便性。
二动作值的测定
（一）一般说明
7．测定动作值时电器应按正常工作位置安装。
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）。
8．如果已经试验证明取去外壳并不影响动作数值，则在测定电器动作数值时允许不带外壳。
9．若要求电器在冷态下进行试验，则在测量室内的放置时间一般应不小于8小时。
若对电器零件进行温度测量后证明允许减少放置时间，则此放置时间可以缩短。
注：
“冷态”即被试电器各部分的温度与周围介质温度的差别不大于3℃。
10．为了缩短试验时间或本标准第9条所述之放置时间，可采用人工冷却，但同样须对电器零件进行温度测量证明后，方可缩短。
此时尚应考虑电器在周围介质温度下自然冷却的时间，以便电器各部分冷却均匀。
11．测定动作数值应在产品技术条件或产品标准中所规定的极限周围介质温度下进行。
如经试验证明周围介质温度变化对电器动作值的影响可忽略或可进行换算时，则可在室温下进行。
如有需要，应将试验结果换算到规定的极限周围介质温度。
（二）电动电器的动作值的测定
12．测定电动电器的动作值时，试验电路及电源应满足下列要求：
（1）电压线圈端电压的波动，对电源空载电压而言应不大于5％;
（2）电流线圈中电流的波动，对衔铁打开时的线圈电流而言应不大于5％；
（3）直流电源应采用直流发电机电源、蓄电池电源或三相全波整流电源，但电压线圈允许采用单相全波整流电源。
13．测定释放电压（或电流）时，应将电压（或电流）从额定值起连续改变，以开始释放时的读数为准。
测定吸上动作值时，应先调到电磁线圈的预期动作值，再接通电路进行试验。
14．点电源容量不能满足本标准第12条的规定时，允许以下述补充办法来确定动作值：
（1）对交流电压线圈，以衔铁完全闭合时的电压作为电压线圈的动作电压；
（2）对电流线圈，允许在电路中串入适当的电阻，使电流的波动不大于10％，此时动作电流以衔铁动作前的电流读数为准。
15．对于具有电压线圈的电器，应在产品技术条件或产品标准中所规定的最低周围介质温度下于冷态时以及在最高周围介质温度下于热稳态时分别测定动作值，如经试验证明周围介质温度变化对电器动作值的影响可忽略或可进行换算时，则可以在室温下于冷态时进行。
如有需要，应将试验结果换算到规定的极限周围介质温度。
注：
“热稳态”即被试电器按额定工作制通以规定的电流发热至稳定，即在30分钟内温升的变化不超过1℃。
16．在型式试验时，对实际运行中需要调整参数（这些参数可能导致动作数值有明显变化）的电器，则应将这些参数调至产品技术条件或产品标准中所规定的极限值（这些极限值必须使动作值的考核为最严）进行试验。
在型式试验时,被试电器的极数、常分辅助触头数或常合辅助触头数等的选择必须使动作值的考核为最严。
17．对于交流电动电器动作值的测定：
如有选相合闸装置则应在最不利相角下试验两次；如无选相装置则在型式试验时应不少于20次，在检查试验时应不少于10次测量。
对于直流电动电器动作值的测定：
在型式试验时不少于6次，每2次试验后改变线圈极性，在检查试验时不少于3次，每次改变线圈极性。
各次测量结果均应符合产品技术条件或产品标准的规定。
18．测定电磁铁在某气隙下的吸力时，若无专用精密测试装置则可用悬重产生拉力的方法进行，以衔铁恰能吸上时的拉力为准。
（三）保护特性测定
19．进行保护特性的测定时，通过被试电器的电流波动应不大于±2.5％。
20．将符合实际使用状况的电器安装在不受外界空气流、阳光或其它热辐射作用之处，并用产品技术条件或产品标准中所规定的导联结，若无规定，则可按附录二选用。
21．热保护元件临界动作电流值的测定，可在通以额定电流发热至稳定后，逐次增加3～5％的额定电流，每次均应使电器达到稳定温度，直至动作为止。
最后测得的两次（前一次不动作，后一次动作）电流的算术平均值，即为临界动作电流值。
22．熔断器的保护特性试验，从最小熔化电流到极限分断能力之间按产品技术条件或产品标准的规定试验几档电流。
如产品技术条件或产品标准中未规定试验次数，则每档电流各试两次。
如果燃弧时间小于总熔断时间的10％，则可用低于额定电压的电源进行试验，否则必须用额定电压电源，并记录其熔断时间（包括熔化时间及燃弧时间）。
23．除非产品技术条件或产品标准中规定熔断器的保护特性试验应在极限周围介质温度下进行，一般可在大于0℃的室温下进行。
三发热试验
（一）一般说明
24．允许发热试验在大于0℃的室温下进行，但若周围介质温度对试验结果有显著影响时，应根据预先验证给出的修正系数进行换算，或在产品技术条件或产品标准规定的最高周围介质温度下进行试验。
对于直流线圈的温升可按实测值乘以下列公式给定的系数换算到规定的最高周围介质温度：
电流线圈的系数
电压线圈的系数
式中：
——试验时的周围介质温度℃；
——产品技术条件或产品标准中所规定的最高周围介质温度℃；
——在0℃时被测元件材料的电阻温度系数（对紫铜为
，对铝为
）。
25．被试电器的安装应符合本标准第20条的规定，其每相引出线的长度应不短于1.5米，所有内部接线应符合安装接线图，当电器内部导电部分的发热相互有不可忽略的影响时，试验时应使所有可能同时接通的电路（如辅助电路、线圈、电阻等）通电。
26．对于多转换位置的电器，应选择其发热最严重的位置进行试验。
27．对实际运行中触头压力需要调整的电器，应将其触头压力调整至产品技术条件中所规定的最小允许值进行试验。
28．除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，被试电器触头上的灰尘和脏物应予以清除后进行试验。
29．三相电器的发热试验应以三相电流进行，三相电流不平衡度应不大于±5％。
如经试验证明单相与三相电流的试验结果无显著差别时，则可用单相电流进行。
30．试验交流电器时,应在额定频率的电源下进行，其短时频率波动应不大于±10％。
31．直流电器的电压线圈发热试验，除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，应以单相全波整流电源供电。
（二）周围介质温度的测定
32．周围介质温度用不少于二个温度计读数的算术平均值来测定，这些温度计应均匀分布于距离电器1～2米远和电器本身高度的一半处。
必须保护温度计免受空气的对流以及热辐射的影响。
33．周围介质温度应在试验的最后两个小时内，每隔半小时测量之。
如在此两小时内周围介质温度的变化不超过3℃，则在此时间内温度计读数的算术平均值即为周围介质温度。
（三）温升的测定
用温度计或半导体点温计法测定温升：
34．水银温度计、酒精温度计或半导体点温计在下列情况下可以使用：
电器零件很大，温度计放入后不影响其温升，并且不必损坏电器外壳或破坏其正常工作位置。
35．当在测量点附近有很大交变磁场时，应采用酒精温度计。
36．温度计的球应用金属箔包裹，并用油灰或其它适当材料将其紧贴于被测零件上且在试验过程中不应松开。
37．用温度计或半导体点温计决定温升时，温度计与被测零件表面的角度应不大于30度。
用热电偶法决定温升：
38．热电偶应焊在或紧固在被试零件的测量点上，试验过程中不应脱落或松开。
39．热点偶的导线应彼此绝缘，相互绞扭后放置在强烈的交变磁场影响之外，以避免形成回路而产生感应电动势，否则须采用抑制感应电动势的滤波器。
40．热电偶的冷接合处应放在不受热辐射或有外界空气流的作用之处，冷接合处的周围介质温度可用温度计测量。
用电阻法测定温升：
41．线圈的平均温升可用电阻法决定，即根据线圈的热电阻与冷电阻之差决定。
42．在测量线圈的冷电阻以前，应将电器放在测量室内不少于8小时，在测量前1小时内室温变化应不大于3℃。
43．热电阻与冷电阻应当用同样方法和同一仪表测量，导线的联结点也应相同。
测量电路的电流值可以这样选择：
在测量时，被测零件的温度几乎不变，一般应不超过额定电流值的15％；在测量热电阻时允许用额定电流值测量。
44．用电压表和电流表法测量电阻时，必须考虑到与仪表联结的电路，必要时应考虑仪表内电阻的影响而予以修正。
在测量小电阻的压降值时，不应将通过试验电流的联结处的接触电阻压降测量进去。
45．交流线圈用直流电源测电阻。
46．用电阻法决定线圈的平均温升时可按照下式计算：
式中：
——被测线圈的温升℃；
——被测线圈在发热情况下的温度℃；
——测量被测线圈热电阻时的周围介质温度℃；
——测量被测线圈冷电阻时的周围介质温度℃；
R2——温度为θ2时，被测线圈的电阻值（欧姆）；
R1——温度为θ01时，被测线圈的电阻值（欧姆）；
α——在0℃时被测元件材料的电阻温度系数（对紫铜为
，对铝为
）。
47．本标准第46条中的R2值应在发热试验结束后立即测量，若不可能时，则应在分断电源后经过相等时间间隔，用电阻法求出温升冷却曲线（温升与时间的关系）用外推法确定稳定温升。
（四）试验与测定
48．除产品技术条件或产品标准另有规定者外，电器应在额定工作制下通过额定工作电流进行发热试验；在反复短时工作制下试验时，被试电器应处于闭合状态而用辅助电器来接通和分断电流。
49．作用反复短时工作制的电器，在有足够大的发热时间常数时，允许以与反复短时工作制发热等效的等值恒定负载来进行。
如在发热试验时被测元件电阻的改变实际上不影响电路电流时（如开关的主电路、触头等）以及在发热时电阻值很少改变的元件，则其等值恒定电流等于反复短时工作的均方根电流。
50．用作短时工作制的电器在试验时必须从冷态开始，用作长期，间断长期或反复短时工作制的电器，试验可从冷态开始也可以从热态开始，但必须到达稳定温度后才能停止。
51．在相隔1小时的前后两次所测得的温升之差：
对长期或间断长期工作制，不超过1℃；对反复短时工作制，其重复周期的最高温升，不超过3℃，则认为发热稳定。
52．为了加速试验，在不影响试验结果的条件下，可以将被测元件通过较规定值为高的电流或电压预热到预期温升的80～90％后，再通以规定的电流值或电压值发热到达稳定。
53．如有需要，可测量被试电器各触头或进出线端之间的压降，以分析发热试验时的温升是否合格。
为了避免将电路电抗压降测入，建议将被测触头通直流电后用直流毫伏表测量。
测量应重复进行四次，取平均值，每次测量前应将被试电器开闭五次。
四绝缘试验
（一）绝缘电阻的测量
54．测量绝缘电阻的部位：
（1）触头在断开位置时，同极的进线与出线端之间；
（2）触头在闭合与断开位置时，不同极的带电部件之间（对触头为双断点电器允许只试闭合位置）以及触头与线圈出线端之间；
（3）电器各有关带电部分与正常运行时可能接触到的部件（如手柄、磁系统）之间，被试的绝缘零件（如手柄）应包上一层金属箔，试验电极之一施于金属箔上；
（4）电器各有关带电部分与接地的金属件之间。
在试验带有绝缘底座的电器时，应按规定位置安装于金属底架上；
（5）对于额定工作电压等级不同的带电电路应分别进行试验。
55．测量绝缘电阻的兆欧表应按表2-12-1选择。
表2-12-1
被试品的额定工作电压（伏）
兆欧表的电压等级（伏）
≤48
250
＞48~500
500
＞500~1000
1000
56．测量绝缘电阻应在被试电器完全装配好后，按产品技术条件或产品标准的规定处于下列工作环境条件下进行（试验多电路并联的电器时尚应按实际情况将有关电路并联后进行）：
（1）冷态时——电器开始试验以前；
（2）热态时——发热试验以后；
（3）抗潮性试验时；
（4）特殊试验时（视需要而定）。
（二）耐压试验
57．耐压试验应以额定频率（一般可以用50赫兹）及实际上是正弦波的交流电进行。
58．耐压试验用变压器的1小时额定容量规定为：
试验电压每1000伏应不小于0.5千伏安，但其容量不应小于0.5千伏安。
59．试验电压的施加部位与本标准第54条绝缘电阻所测量部位相同。
60．施加试验电压的时间为1分钟，但在检查试验时，如升高试验电压25％，则可缩短试验时间至1秒钟。
对于施压1分钟的试验，应从小于试验电压的一半开始逐步升高电压，达到规定电压后持续1分钟。
61．如被试电器应经受抗潮性试验，则耐压试验应在抗潮性试验后于潮热箱中进行，其他情况（如检查试验）下的耐压试验可在室温下进行。
62．测量电压时，应直接在试验变压器的高压侧通过电压互感器测量或在试验变压器的测量绕组测量；当低电压侧绕组的电流与空载电流没有差别时，也可以在低压侧进行测量。
试验电压取有效值。
63．在试验过程中，如果没有绝缘击穿，表面闪络，绝缘显著的发热或接入电路的电压表读数突然下降等现象，则认为试验合格。
（三）绝缘的抗潮性试验
64．试验前应将电器放置在室内（在潮热箱外）不少于8小时，除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，则对于具有保护外壳的电器在整个试验过程中应该打开外壳。
65．绝缘的抗潮性试验应在潮热箱（或室）中进行，箱（或室）内的空气相对湿度和温度以及试验时间应按产品技术条件或产品标准规定。
66．潮热箱（或室）中的空气温度及湿度应保持均匀，即在箱（或室）内有效试验空间的温度差别不超过±2℃，湿度差别不超过±3%,且不允许有凝露滴落在被试电器上。
67．在潮热箱（或室）中试验时，可以定期的测量空气温度和相对湿度，且在箱（或室）内测绝缘电阻。
若产品技术条件或产品标准规定绝缘电阻可在潮热箱（或室）外面测量，则应在电器自潮热箱中取出后3分钟内测量完毕。
68．潮热箱（或室）中的相对湿度可用干湿球温度计测量。
69．潮热箱（或室）的容积应为同时被试电器的总体积的三倍以上。
70．引入潮热箱（或室）中测量绝缘电阻用的导线其本身的绝缘电阻应不小于100兆欧姆。
71．如在抗潮性试验结束时，被试电器的绝缘电阻不低于产品技术条件或产品标准的规定，且通过耐压试验则认为试验合格。
五接通能力与分断能力试验
（一）一般说明
72．被试电器应完全装配好，并按正常工作位置安装。
73．在实际运行中需要调整主触头压力的电器应将触头压力调整到最小允许值。
74．除产品技术条件或产品标准另有规定者外，对于装有过电流脱扣器的电器，应整定至最大电流值下进行通断能力试验；装有延时脱扣器的电器，应整定在最大延时脱扣与瞬时脱扣下分别进行通断能力试验。
75．电磁操作的控制电器（控制电动机或其他受电设备用的电器，如接触器、控制器等）在进行接通能力试验时，其操作线圈应按产品技术条件或产品标准规定的最高及最低操作电压各操作试验次数的一半。
（二）对试验电路及电源的要求
76．保护低压电网用的配电电器（如熔断器、自动开关等）的试验电路可采用电阻器串联空心式电抗器作为负载。
进行极限通断能力试验时，阻抗接在被试电器之前；进行临界通断能力试验时，在被试电器之前接入相当于极限通断能力试验时的阻抗值或接入不大于试验电路总阻抗值10％的负载。
注：
本条对临界通断能力试验的规定作为试行条文。
77．控制电器的试验电路可采用下列任意一种负载：
（1）电阻器串联空心式电抗器；
（2）电阻器串联叠片式不饱和铁心电抗器（磁路大部分不经过铁心）；
（3）实际使用时所控制的设备（如电动机等）。
78．在采用电阻器串联电抗器作等值负载时，其时间常数（
）或电路功率因数（cos
）等参数应符合产品技术条件或产品标准的规定。
如产品技术条件或产品标准中未规定各参数的允许偏差，则时间常数的允差为+20％，功率因数的允差为-20％，电流的允差为+10％。
为了避免瞬变过程中在两并联电抗器中产生环流，故不允许用L及R不相等的两电抗器并联使用。
电阻器应采用电阻温度系数小的材料。
在采用被试电器实际使用时所控制的设备（如电动机等）作负载时，其参数应满足产品技术条件或产品标准的规定。
79．对控制电器，如采用实际使用时所控制的设备作负载，则试验电路应符合实际使用情况。
为了限制被试电器相间短路时产生过大的故障电流，因此不论采用本标准第77条所规定的任一负载进行试验时，允许在被试电器触头和电源之间接入不大于试验电路总阻抗值10％的负载。
80．采用电阻器串联电抗器作等值负载时，阻抗的接法（星形或三角形）、被试电器的触头与负载的联接方式应按照产品技术条件或产品标准的规定。
81．试验时可采用低感分流器接入主电路的方法（或其他方法）拍摄电流波形；可在被试电器触头两端引出信号拍摄电压波形。
但是为了避免从触头两端引出的测量电路对触头分断过程中暂态恢复电压的影响，该测量电路的电阻应不小于20千欧姆，同时为了减小测量电路电容的影响，测量导线的长度应尽量短（一般小于20米）且应采用对地电容较低的导线。
82．测量电路飞弧距离的钢板（或钢丝网，网孔大小为0.5平方厘米）应经过保护电阻（每100伏试验电压1欧姆）及直径0.1毫米和长度约为30毫米的裸铜线依次接到电源各相。
对于带外壳的电器只需将外壳经保护电阻及康铜丝接电源或阻抗的中性点即可。
如果在试验中康铜丝被烧断即证明发生飞弧。
83．辅助触头的通断能力试验，允许采用一般的电磁系统（磁路大部分经过铁心）作负载，用调节铁心气隙的方法来调节电流。
如试验电流较大则可用两只以上的电磁系统并联。
可用串接电阻器的方法来调节电路的时间常数或功率因数。
84．试验电源应保证在电弧熄灭瞬间的恢复电压不低于被试电器的额定电压值，在电源容量不足或电源内阻抗过大时允许将电源空载电压提高，但不得超过被试电器额定电压的115％（对于水银整流器的直流电源允许不超过120％）。
85．试验交流电器时，除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，试验电源的频率应为被试电器额定频率，其波动应不大于±10％。
86．交流试验电源可以是发电机或变压器。
如果试验电流小于电源的额定电流，则在试验时发电机或变压器的总负载应不超过电源额定容量的120％；如果试验电流大于电源的额定电流则不允许并联其他耗电负载。
87．直流试验电源可以是发电机，多相全波整流器或蓄电池。
如果试验电流小于电源的额定电流，则在试验时电源的总负载应不超过电源额定容量的115％；如果试验电流大于电源的额定电流则不允许并联其他耗电负载。
88．除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，当等值阻抗负载接成星形时，试验电路可以是负载中性点接地或电源（发电机或变压器）中性点接地，但不允许二者均接地。
当负载接成三角形接法时，则电源中性点接地。
（三）试验及测定
89．进行电器的临界与极限通断能力试验时，应在临界断开电流到极限断开电流范围内，按产品技术条件或产品标准的规定试验几档电流，但允许不在同一被试电器上进行。
90．除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，如果被试电器的接通能力与分断能力的要求不同，则接通能力与分断能力允许分别进行。
91．除产品技术条件或产品标准中另有规定者外，电器的接通与分断能力一般应按表2-12-2所示的波形决定。
表2-12-2序号1及序号5分别表示在交流及直流试验电路中无被试电器时所拍摄的预期电流波形。
对于交流试验：
如为三相，应取其中最大者；如为单相，可应用选相装置或重复试验以获得可能出现的最大全电流峰值。
电器的分断能力以电弧出现瞬间在预期电流波形上的相应电流值表示，接通能力以预期电流波形中的最大电流值表示
。
对于交流电器应同时注明电流稳态有效值。
注：
控制电器的接通能力一般以稳态周期分量的幅值或有效值表示。
（1）对于交流电器，固有动作时间tc小于半个周波时，接通与分断能力以Im1表示（表2-12-2序号2）；
（2）对于交流电器，固有动作时间tc大于半个周波小于1.5个周波时，接通能力以Im1表示，分断能力以Im3表示；
（3）对于交流电器的分断能力，其恢复电压一般取熄弧后第一个半周波内周期分量有效值，如表2-12-2序号4，为u1/2
过电压以u2/
表示；
（4）对于交流电器，如果固有动作时间tc很长，电流波形中的非周期分量已经消失（即已达稳定状态），则分断能力以稳态周期分量的幅值或有效值表示；
按示波图决定电器的通断能力
序号
试验电流种类
波形种类
波形
被试电器是否接入
接通能力
分断能力
从短路电流出现到电弧出现瞬间的时间
1
交流
电流波形
不接入
2
接入
Im1
Im1
不大于半个周波
3
Im3
大于半个周波小于1.5个周波
4
电压波形
恢复电压以有效值表示为u1/2
过电压为u2/
序号
试验电流
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