器具開(kāi)關(guān)發(fā)熱試驗(yàn)方法及關(guān)鍵影響因素解析

于玲 張雄 方健

1.中國(guó)家用電器研究院 北京 100176；2.中家院（北京）檢測(cè)認(rèn)證有限公司 北京 100176；

3.滁州市技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)中心 安徽滁州 239000

1 引言

器具開(kāi)關(guān)，是指那些用以開(kāi)動(dòng)或控制家用或類似用途電氣器具和其他設(shè)備的開(kāi)關(guān)，通常情況下這類開(kāi)關(guān)額定電壓不高于480V，額定電流不大于63A。該類開(kāi)關(guān)在檢測(cè)過(guò)程中，需通過(guò)多項(xiàng)試驗(yàn)的嚴(yán)酷考核，其中，發(fā)熱試驗(yàn)的數(shù)據(jù)是最直接表現(xiàn)樣品結(jié)構(gòu)和材料是否合格的指標(biāo)。

器具開(kāi)關(guān)發(fā)熱試驗(yàn)，具有考查點(diǎn)多、考核點(diǎn)細(xì)、不確定因素影響大的特點(diǎn)。因此，也經(jīng)常在國(guó)內(nèi)、國(guó)際能力驗(yàn)證活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)室審查現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中作為重點(diǎn)項(xiàng)目被指定。本文將重點(diǎn)分析器具開(kāi)關(guān)發(fā)熱試驗(yàn)所涉及標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法、試驗(yàn)設(shè)備的選取以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)如何判定等內(nèi)容，系統(tǒng)全面的解析該項(xiàng)試驗(yàn)的各個(gè)考核點(diǎn)。

2 試驗(yàn)涉及標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)

（1）IEC 61058-1：2016《Switches for appliances–Part 1 : General requirements》

此版標(biāo)準(zhǔn)為最新版國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，已獲能力的實(shí)驗(yàn)室在出具CB報(bào)告時(shí)應(yīng)按照該版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)。

（2）GB 15092.1-2010《器具開(kāi)關(guān) 第1部分：通用要求》

該版國(guó)標(biāo)為我國(guó)現(xiàn)行執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，其等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61058-1 Ed.3.2：2008《器具開(kāi)關(guān) 第1部分：通用要求》及其勘誤表（2009年）。

（3）IECEE OD -5012 ed1.0《Committee of Testing Laboratories (CTL) Laboratory procedure for acceptance,preparation, extension and use of Thermocouples》

該CTL決議是為針對(duì)熱電偶制備及使用要求而制定的文件。

3 試驗(yàn)設(shè)備選取、測(cè)試方法解析

試驗(yàn)設(shè)備參考IEC 61058試驗(yàn)設(shè)備推薦表，根據(jù)樣品工況選取合適的試驗(yàn)設(shè)備，一般包含設(shè)備為：電源、負(fù)載、電參數(shù)儀、加熱箱（如有工作溫度要求）、溫度記錄儀等。

測(cè)試方法及試驗(yàn)順序需遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，如圖1所示。

（1）預(yù)處理

機(jī)械預(yù)處理：20個(gè)操作循環(huán)（“接通→斷開(kāi)”兩個(gè)動(dòng)作為一個(gè)操作循環(huán)）。

（2）制備樣品連接端子及引線

對(duì)于需要使用扁平快速連接端頭進(jìn)行連接的產(chǎn)品，連接方式應(yīng)合理。

扁平快速連接端頭是由一個(gè)插片和一個(gè)使用工具或不用工具來(lái)插入和拔出的插套組成的電氣連接件，插片和插套應(yīng)有效連接，如圖2所示。

（3）連接試驗(yàn)電路

完成試驗(yàn)電路連接，預(yù)調(diào)電流時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)樣品開(kāi)關(guān)、接通輔助開(kāi)關(guān)。

（4）試驗(yàn)環(huán)境溫度

——開(kāi)關(guān)工作環(huán)溫如有規(guī)定的，應(yīng)進(jìn)行溫度預(yù)處理（≥24h）。進(jìn)行溫度預(yù)處理時(shí)，樣品應(yīng)處于線路及熱電偶連接完成狀態(tài)；

——從預(yù)處理到試驗(yàn)結(jié)束這一完整的試驗(yàn)過(guò)程中，樣品所處的外部環(huán)境及加載的電參數(shù)應(yīng)保持一致。

（5）試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)電流至少維持1h，或維持到端子溫度穩(wěn)定。（注：溫度穩(wěn)定為每隔5min讀取的3個(gè)連續(xù)續(xù)數(shù)變化不大于2℃。）

（6）試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)

——記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；

——按照標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行溫升計(jì)算。

△T=T1-T0

△T：試驗(yàn)結(jié)束后監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫升值；

T1：試驗(yàn)結(jié)束后監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度值；

T0：試驗(yàn)結(jié)束后環(huán)境的溫度值。

（注：△T≤45K為合格）

圖1 試驗(yàn)的測(cè)試方法及試驗(yàn)順序

圖2 有效和非有效連接

4 影響因素分析

（1）在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，保證樣品完整性

試驗(yàn)人員不可對(duì)樣品進(jìn)行不必要的二次加工，會(huì)導(dǎo)致破壞樣品結(jié)構(gòu)，從而影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果；

（2）扁平快速連接端頭的連接，要合理

若除插套、插片連接外，導(dǎo)線也與插片部分接觸，增大了兩導(dǎo)體間的接觸面積，減小了相應(yīng)的接觸電阻；在整個(gè)溫升試驗(yàn)過(guò)程中，接觸電阻的值的增大或減小，必然會(huì)直接影響最終載流部件溫升數(shù)據(jù)；

（3）接通電路操作，應(yīng)通過(guò)電路外在開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作

在試驗(yàn)的過(guò)程中，接通電路的操作不可以通過(guò)操縱樣品開(kāi)關(guān)來(lái)完成，防止開(kāi)關(guān)內(nèi)部動(dòng)、靜觸點(diǎn)帶電接通產(chǎn)生電涌，氧化觸點(diǎn)表面，導(dǎo)致觸點(diǎn)間接觸電阻的變化，影響樣品試驗(yàn)的溫升數(shù)據(jù)；

（4）選取的試驗(yàn)設(shè)備

其設(shè)備本身應(yīng)對(duì)該項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果沒(méi)有影響。

5 總結(jié)

該項(xiàng)試驗(yàn)重點(diǎn)考核試驗(yàn)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解能力，以及對(duì)試驗(yàn)細(xì)節(jié)處理的綜合能力。只有在試驗(yàn)開(kāi)始前細(xì)致準(zhǔn)備、試驗(yàn)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)結(jié)束后準(zhǔn)確讀取結(jié)果，才可以有效判定該器具開(kāi)關(guān)產(chǎn)品發(fā)熱試驗(yàn)是否合格，也可為日后該產(chǎn)品在整機(jī)上的使用安全提供可靠保證。