产品与解决方案 低压电器质量检验及不确定度研究 张志涛 陈付英 （山东省东营市产品质量监督检验所，山东东营 ２５７０９１） 摘要 随着科技高速发展，各类电器的生产技术也在突飞猛进。在这种情况中，必然存在一 些质量不过关及不确定因数，必将影响到各种低压电器正常工作。因此，要做好低压电器质量检 验，并得出影响质量的不确定因素，是相关人士研究的重要课题。本文阐述了质量控制及质量检 测的必要性，探析质量检测及评定不确定关系，为人们选择低压电器提供理论上的参考依据。 关键词：不确定度；质量检验；低压电器 对电器测量质量结果参数大都是用不确定度来 后，测量两端电压降。这样目的是用来评估测量部 体现，这也是国际贸易与科技交流迫切要求。事实 分两端电阻值，根据用电阻值大小来判断低压电器 Ｅ系统测量质量和不确定度之间存在密切关系，不 装备质量与发热温升。比如，小型继电器触头上是 确定度越大系统测量精度就越低，质量就越差；反 不能够使用温差电偶来测量温度，就要使用测量触 之，不确定度越小系统测量精确度就越高，质量就 头的两端电压之法来检测。 越好。在如今低压电器鱼龙混杂时代，质量检测ｆ ３）温升试验 分重要，也是电器产品占据市场的基本条件。在这 通过温升试验能够检验电器通上电之后发热直 种形势下，研究低压电器质量检验及不确定度具有 到稳定阶段，电器各个部分配件能否承受温升的变 重要意义。 化范围。因为不同的导线、电器触头、线圈以及铜 ｌ低压电器的质量检验 排接线端的温升，都具有不同的标准或者技术条件 要求。对于导电铜排线的接线端、电器触头，如果 无论什么产品都要以质量来赢得市场，只有确 温升过高都可能导致其接触面出现氧化，一旦氧化 保了质量的产品才‘具有发展前景。自然对于低压电 之后就会导致接触面的电阻增大，进一步增大温升， 器来说也不例外，本文就是对低压电器的质量检验 致使外包的绝缘材料快速老化，降低使用寿命或者 做一些阐述。 烧坏线圈，最终出现故障影响电器正常使用。 １）一般检查 ４）耐压试验与绝缘电阻 在这个方便包含了电器外观检查、外形尺寸以 评价电器产品绝缘质量好坏，大都是采用绝缘电 及安装尺寸、电气间隙、爬电距离、超行程、触头 阻与耐压试验。绝缘电阻就是在电器的两个电极间连 开距及压力等各个方面的检查；其中电器问隙泛指 接上绝缘电阻，一旦给这两个电极加上了直流电压之 不同极性之间或者一极断开后两导电的电路问最小 后，绝缘体上出现了泄露电流，且表面该绝缘材料上 空气绝缘距离；而爬电距离且泛指不同极性之问或 有绝缘电阻。电器绝缘电阻是由多种因素造成的，一 者 一极断开后两导电的电路间绝缘表面受损而出现 般而言电器温升过高绝缘电阻就会降低；一旦绝缘材 漏电距离。因为电气的绝缘件表面一旦吸附水分、 料潮湿了、被污染或者吸附了水分，必然降低绝缘电 被污染或者受热，就会让表面的电阻快速下降，因 阻；验证了开关电器通断能力之后，如果电器绝缘结 此为了确保电器绝缘件具有绝缘性能，设计之时就 构遭到电弧烧损，也会降低绝缘电阻。对于一般的电 要依据电压等级与使用的场所来规划最小表面漏电 器而言，其绝缘电阻不能够小于１．５ＭＱ。 距离及电气间隙。有一一些电器用手动检查其操作力， 事实上，电器绝缘部分不仅要承受长期额定电 要确保操作力符合人力的操作要求。 压作用，还必须要能够承受短时间出现的超过额定 ２）测定电压降 电压数倍的过电压。出现过电压大都是由线路短路 当对电器触头或者导电回路加上直流电流之 或者雷电造成的。一旦过电压达到一定极限数值， ２ｏ１２年第９期电鼍技术ｌ１１３ 产品与解决方案 那么绝缘材料表面就会出现放电发生闪络现象，也 有可能击穿绝缘材料出现导电通路。 ５）检验短时耐电流的能力 当低压电器处于闭合状态，还必须要检验其承 受短路电流产生的热效应及电动力效应的能力。因 为线路中电动力和流经电流平方为正比关系，所以 短路电流大电动力必然强。加入电器绝缘件机械强 度差了，就会发生机械变形乃至被破坏。在极短时 间中产生了较大短路电流，致使导电回路温度快速 升高，但是温升是不允许超过极值范围。 ６）检验动作特性 电压电器主要技术性能之一就是动作特性，其 检验中包含释放动作值、吸合动作值以及保护特性 几个方面，比如低压电器电磁机构，电压线圈中的 释放电压及吸合电压值都要满足要求。 对于低压电器的质量检验上涉及面较广，除了 上面几个方面外，还包括了电器寿命检验、抗扰度 检验、额定接通与分断能力的检验等，必须要全面 做好质量检验 ‘能够确保低压电器的质量。 ２低压电器不确定度 国际公认采用不确定度来评定电器测量质量， 也是报告度量使用的尺度，经过不确定度就能够看 出电器质量水平及价值高低，同时还能够体现出检 测技术水平的高低。因此对于低压电器的质量检验 中采用不确定度检测是发展必然趋势。测定不确定 度大都是采用分散性的尺度进行评价，进而测量出 电器结果质量，体现出测量结果具备的分散性，同 时体现 被测值具备的不能肯定程度。如今国际较 为常用评定方法分为了两大类，其一就是采用统计 法评定出Ａ类的不确定度；其二就是采用非统计法 评定出Ｂ类的不确定度。 １）Ａ类不确定度 Ａ类大都是依据多次测量结果进行统计计算， 并依据最终结果进行估计，采用实验标准差进行表 征。假设对某个量处于同等条件中实施了 次独立 试验，得出Ａ类不确定度： Ｕ ＝ｓ（ｘ）＝ 式中， 表示第ｉ次所测最的结果， 表示数列算 数的平均值。 ２）Ｂ类不确定度 １ １４ ｌ电气技柬 ２０１２年第９期 这种测量是依据经验或者其他的信息进行估 计，因此就能够借助相关信息比如仪器特点、性能、 校准证书以及制作说明书所提供的手册与数据的参 数实施不确定度等。对丁Ｂ类大都采用了标准差【，ｈ 来表示： ＵＢ ６ （２） 式中，ｂ表示误差源误差限； 表示和误差分伽 ｊ误 差限的取值概率相关因数。 ３）评定不确定度的程序 无论是Ａ类还是Ｂ类，其评定不确定度程度的 方法基本上是相同的，具体如图１所示。 图１评定不确定度的程序 ４）采用不确定度评定的注意事项 （１）能够简化的项目：①在进行检测评定中， 如果检测中Ａ类评定占据了主导地位，就叮以忽略 Ｂ类的评定分离；②检测实验室中没有必要计算出 等效自由度；③合成时，不用考虑到其相关性；④ 如果有一些大家公认较好的检测方法，假如这种方 法规定测量出的不确定度的；来源丰要是通过极限 值与计算结果体现出来，而且也符合检测方法与检 测结果的报告，那么可以认为这种方法符合要求。 （２）应用Ａ、Ｂ两类方法。事实上，这两类之 问并没有本质区别，仅仅属于两种方法而已，绝对 不存在那个好那个差。评定之时，要根据所评定问 题实况选择简单、可靠以及方便方法进行。不管是 两种方法都使用了还是仅仅选择 中，都属于完整 评定，其可靠度仅仅由自由度来描述，自由度大可 靠性高。 （３）日常榆验中要合理进行评定。因为所测量 出的不确定度能够展示测量结果质量， 确定度越 （Ｆ转第ｌ１６ ｌⅡ） 产品与解决方案 显示ＰＴ、 所有接线组合测得的功率参数值，当时 电机运行工况轻松地选择正确的接线组合并永久保 存至调节器，无须调换ＰＴ、ＣＴ物理接线位置。 支持在线参数整定，所有参数即改即用，配置 参数保存于串行ＥＥＰＲＯＭ中并按正、副本加ＣＲＣ 参数包括：励磁电流、励磁电压、定子三相线电压、 定子电流、电网频率、有功功率、无功功率、功率 因数、ＰＷＭ占空比、电机起动时间、累计运行时间、 调节器环境温度等。 具有用于后台测控的ＲＳ．４８５通信接口，采用 校验码保存，正本参数错误自动使用副本。掉电不 丢失。 Ｍｏｄｂｕｓ通信协议，与泵站微机监控系统进行数据交 换。励磁设备的运行参数、工作状态和故障信息应 上送微机监控系统；在励磁系统操作模式选择“远 方”时，微机监控系统可在远方实现对励磁系统在 现地能进行的所有操作。 完备的事件记录功能。能准确记录励磁装置的 每一次就地或远方操作、装置的瞬时或永久故障信 息、输入输出接点量及内部状态变位等信息，可记 录最新发生的１５００条事件信息，掉电不丢失。 励磁调节器内部配置有可同时录制两路模拟量 和八路接点量的录波器；最大录波分辩率为每周期 （每２０ｍｓ）１２８点，最大录波时长为７６ｓ，择配置 为调节器采集的所有模拟通道中的任意两个通道； 录波器可手动触发或自动触发，配合软件包中的波 ４改造后效果 新型的静态励磁柜中励磁调节器集成度高，对 外接口少便于更换；触摸屏显示界面更人性化便于 记录参数；详细的事件记录功能便于排查问题，改 造后通过机组运行的检验，装置运行稳定，取得了 较好的改造效果。 形分析功能很方便的实现波形分析、存储、打印等 全面的电参数测量显示功能。可测量显示的电 （ 接第１１４页） 小，且电器质量越高，而且测量质量好坏和测量结 果大都与使用直接有关。所以比较测量结果的小确 定度，不但给用户选择上提供了依据，而且通过分 析影响不确定度的因素，还能够为有关开发人员提 ［２］ 张红英，苏国莉．检测实验室测量不确定度的评定方 法［Ｊ］．山西电力，２００３（３）：３４—３６． ［３］ 刘丽华．自动检测技术及应用［Ｍ】．北京：清华人学ｆ１＿｛ 版社，２０１０． 供研究才考依据。 【４］ 张英男．低压电器检测设备的选择和测量不确定度 ［Ｊ］．数字技术与应用，２０１０（８）：１７６—１７９． ［５］ 邱车，陈建兵．低压电器质量检验及其不确定度分析 ［Ｊ］．上海 量测试，２００６（２）：８７－９０． ３ 结论 总之，任何电器质量检验都必须要以信息作为 支持，而绝大部分信息又是以定量数据形式存在， 这些数据是否正常及可靠，直接关系着电器质量检 验成败之关键所在。随着科学技术的快速发展，相 关研究必须要大力探索与实践不确定评定工作，确 保低压电器质量检验及不确定度达到较高水平，进 而推动现代化科技进一步发展。 参考文献 …１ 赵家瑞．电气产品不确定度的测量ｌＪｌ＿ＣＱ认证，２００４（８）： ２６—２７ 作者简介 张志涛（１９８１ ），男，山东省』 饶县，Ｉ 程师，研究方『ＪＩｊ为电气检 验与测量技术，东营市产品质量监督榆验所。 陈付英（１９６４．）女，山东省广饶县，高级ｒ程师，电气检验与测量 技术，东营市产品质量监督榆验所。 １ １６ Ｉ电窖量ｌ技 ２０１２年第９期
