低压电器质量检验及不确定度研究

2012-06-23张志涛陈付英

电气技术 2012年9期

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）

对电器测量质量结果参数大都是用不确定度来体现，这也是国际贸易与科技交流迫切要求。事实上系统测量质量和不确定度之间存在密切关系，不确定度越大系统测量精度就越低，质量就越差；反之，不确定度越小系统测量精确度就越高，质量就越好。在如今低压电器鱼龙混杂时代，质量检测十分重要，也是电器产品占据市场的基本条件。在这种形势下，研究低压电器质量检验及不确定度具有重要意义。

1 低压电器的质量检验

无论什么产品都要以质量来赢得市场，只有确保了质量的产品才具有发展前景。自然对于低压电器来说也不例外，本文就是对低压电器的质量检验做一些阐述。

1）一般检查

2）测定电压降

当对电器触头或者导电回路加上直流电流之后，测量两端电压降。这样目的是用来评估测量部分两端电阻值，根据用电阻值大小来判断低压电器装备质量与发热温升。比如，小型继电器触头上是不能够使用温差电偶来测量温度，就要使用测量触头的两端电压之法来检测。

3）温升试验

通过温升试验能够检验电器通上电之后发热直到稳定阶段，电器各个部分配件能否承受温升的变化范围。因为不同的导线、电器触头、线圈以及铜排接线端的温升，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，如果温升过高都可能导致其接触面出现氧化，一旦氧化之后就会导致接触面的电阻增大，进一步增大温升，致使外包的绝缘材料快速老化，降低使用寿命或者烧坏线圈，最终出现故障影响电器正常使用。

4）耐压试验与绝缘电阻

评价电器产品绝缘质量好坏，大都是采用绝缘电阻与耐压试验。绝缘电阻就是在电器的两个电极间连接上绝缘电阻，一旦给这两个电极加上了直流电压之后，绝缘体上出现了泄露电流，且表面该绝缘材料上有绝缘电阻。电器绝缘电阻是由多种因素造成的，一般而言电器温升过高绝缘电阻就会降低；一旦绝缘材料潮湿了、被污染或者吸附了水分，必然降低绝缘电阻；验证了开关电器通断能力之后，如果电器绝缘结构遭到电弧烧损，也会降低绝缘电阻。对于一般的电器而言，其绝缘电阻不能够小于1.5MΩ。

事实上，电器绝缘部分不仅要承受长期额定电压作用，还必须要能够承受短时间出现的超过额定电压数倍的过电压。出现过电压大都是由线路短路或者雷电造成的。一旦过电压达到一定极限数值，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。

2.1.3 改性沥青抗老化性能改性沥青的抗老化性能与MY沥青砂添加剂的抗老化能力有着紧密的关系。沥青薄膜的残留针入度比可用于评价沥青经过老化后硬度的变化，结果见表3。

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才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，同时体现出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n次独立试验，得出A类不确定度：

式中，Xi表示第 i次所测量的结果，表示数列算数的平均值。

2）B类不确定度

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。对于B类大都采用了标准差Ub来表示：

式中，b表示误差源误差限；kj表示和误差分布与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，就可以忽略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；来源主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，这两类之间并没有本质区别，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一种，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）日常检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，不确定度越小，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不确定度，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供研究才考依据。