UL508目击实验室电器寿命测试台设计与改进

游海云

（福建广播电视大学 漳州分校，福建 漳州 363000）

UL508目击实验室电器寿命测试台设计与改进

游海云

（福建广播电视大学 漳州分校，福建 漳州 363000）

建立UL508目击实验室要解决的是设备如何满足标准的需要，主要的测试设备——电器寿命实验台，通过软硬件的配合，达到对试品的全面测试，使之满足UL508标准的要求.并且在实践中对设备的功能软硬件进行改进，使它大大缩短测试时间.

UL508标准；目击实验室；电器寿命

建立UL508目击实验室是所有生产符合UL508标准的产品的技术进步，它一方面可以在产品交付认证之前先自我进行全面的实验，于保证产品认证能一次通过；另一方面也可以大量节约时间和费用，等于扩大了UL实验室的规模，提升了企业产品的技术优势.是产品的认证和产品的研发过程必不可少的手段.

1 定义

WTDP-（Witnessed Test Data Program）是指在客户或第三方的测试机构中，并在UL员工监督指导的情况下进行测试的程序.

CTDP--（Client Test Data Program）是 UL 客户利用自己的测试设备和人员进行测试并向UL提交测试数据；UL认可后依据这些数据出黄卡.

CNAS--中国合格评定国家认可委员会，统一负责对认证机构、实验室和检查机构等相关机构的认可工作.

2 电器寿命实验台的原理

电器寿命实验台是建立目击实验室最重要的专用设备，按照美国UL508标准、欧盟EN60947-5-1及GB14048.5对电器产品的认证的要求，其实验方法和技术要求基本相同，可以将它们统一做在一起，因此同一个实验台可以完成UL508、CE和3C认证对产品的寿命要求，并且UL标准中有常规负载、GP（感性负载）、HP（马力）等测试项目.在设计测试台时必须将这些内容全部考虑到，以充分发挥设备的潜能.

交流测试原理图（直流测试原理类似，不再赘述）

3 指标的设计

实验台分为两个主要部分，一个是电脑控制台，起到参数设置、供电分配、故障指示的作用，完全按照标准要求的程序来控制实验步骤；另一部分是负载柜，包括交流和直流两个独立的，下面将负载的计算方式简介如下：（见表1）

3.1 交流负载计算

按照电路定律，计算电阻电感参数，先选定大电流（小阻抗），再选择小电流（大阻抗），系统计算法的小电流的大阻抗已减去大电流的小阻抗；电流偏大，功率因数偏小：调电阻增大；电流偏大，功率因数偏大，调电感增大；电流偏小，功率因数偏小，调电阻减小；电流偏小，功率因数偏大，调感抗减小.

表1

以上是UL508交流信号的参数及功率因数的要求.

3.2 直流负载的计算

在选择直流时间常数时，先根据公式算出电感的参数，根据参数选择电感，电感有相应的电阻，后再公式中选定的电阻参数减去电感中的电阻.在测定后，根据时间电流及时间常数的关系，进行微调：时间常数用电感来调，时间常数偏长，减电感；偏短，加电感.电流大小调电阻.直流回路中，电流大小有电阻来决定的，电感只反映时间常数.

计算用公式

参考GB14048.5要求，接通上升时间T=6×P,P最大为69，应该可以通过改变L和R，来改变P制（1～69），从而达到调整T值大小.（请看下图）

根据实验要求，只计算到A300/Q300的指标，需要增加测试范围时，将按上述公式不断增加电阻和电感.

计算结果列表如下：

电压U 接通电流I P 6*p 6*P（MAX300MS）（单位ms） 电阻（欧） 电感（亨!）1 125 1.000 125 750 300.00 125.00 12.500 2 125 1.000 125 750 150.00 125.00 6.250 3 125 0.100 12.5 75 300.00 1250.00 125.000 4 125 0.100 12.5 75 150.00 1250.00 62.500 5 250 1.000 250 1500 300.00 250.00 25.000 6 250 1.000 250 1500 150.00 250.00 12.500 7 250 0.100 25 150 300.00 2500.00 250.000 8 250 0.100 25 150 150.00 2500.00 125.000

3.3 接通/断开电流取值

各种标准中，测试电器开关触点在断开时的电流比接通时的额定电流Ie高10倍.所以设备必须设置最大电流值时不损坏.本设备最大电流为120A，是作马力测试时的要求：

测试项目 额定电压Ve（V） 额定电流Ie（A） 测试电流A 大概功率W 次数 频率（秒）1.5HP/125V 125 20 120 7500 50 1/9秒

可见测试设备所要承受的负载变化范围是很大的，各个负载档位的选择按计算后的参数手动选档实现.

最终实现指标:

交流参数

额定电压 AC 120V/240V/380V/600V

额定电流 0.3～6A/3～120A

功率因数 0.35～0.7

直流参数 额定电压 125V/250V/600V

额定电流 0,1～1A

时间常数 150～300ms

4 程序设计

设备所控制的参数多，各种故障的判断要及时准确.

5 提高测试效率的探讨

按照标准要求，每个申请的指标，例如A600，那么寿命试验要作高低电压各一点（6A/125V和1.2A/600V），每个点要做两种通断实验，即耐受力实验5000次（1秒通/9秒断，以及超载实验1000次（0.5秒通断）.每个实验点要做16个小时，两点就32小时，何况每个开关还有常开和常闭触点再加倍时间，按常规一组常开/常闭实验就要4天时间.那么如何保证完成实验又缩短时间呢?我们知道，在做耐受力实验中，如果在9秒断的时间里（负载是不通电的），将另一个同样参数的被测开关也接入（只接通1秒钟），那么在一个实验台就可以同时作两个产品，节约一半时间，理论上可以加到4只产品同时进行，但要看负载发热温度是否允许.我们通过软件的更改，还可以将不同样品的交直流回路参数同时进行测试，因为控制台增加到4个工位，交直流电源是分开的，交直流负载也是分开的，只要将不同测试点接入不同的负载回路就可以了，经过设备改进大大提高了工效.

〔1〕Industrial Control Equipment—UL508.

〔2〕EN60947-5-1低压开关设备和控制设备.第5-1部分:控制电路器件和切换元件.机电控制电路器件Low-voltage switchgear and controlgear- Part5-1:Controlcircuitdevicesand switching elements-Electromechanical control circuit devices.

TP212

A

1673-260X（2012）09-0025-03