GB140484交流接觸器溫升試驗(yàn)

1、交流接觸器溫升試驗(yàn)淺析電器在工作時(shí)，由于電流通過(guò)導(dǎo)體和線圈而產(chǎn)生電阻損耗，而這些損耗幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。這些熱能將影響電器工作的可靠性和使用壽命。電器產(chǎn)品中的金屬材料在溫度高達(dá)一定數(shù)值以后，其機(jī)械強(qiáng)度會(huì)顯著降低。另外電器的觸頭材料，除考慮機(jī)械強(qiáng)度外還要考慮它的氧化問(wèn)題。一般金屬材料的氧化物（銀除外）都是電阻率很高的半導(dǎo)體，如銅觸頭氧化后的接觸電阻將增大幾十至幾百倍，而且氧化的速度與觸頭的溫度有關(guān)，當(dāng)觸頭溫度高于7080c時(shí)，氧化便會(huì)開(kāi)始劇烈起來(lái)。還有電器產(chǎn)品絕緣材料的絕緣強(qiáng)度隨溫度的升高也會(huì)逐漸降低，當(dāng)絕緣材料的溫度超過(guò)極限溫度時(shí)，材料急劇老化。溫度越高則老化越快，壽命也就越短。由于電器產(chǎn)品的

2、材料在溫度超過(guò)一定數(shù)值后其上述性能要變壞，因此為保證電器工作的可靠性和使用壽命，根據(jù)材料的機(jī)械和絕緣等性能的條件，對(duì)電器發(fā)熱部件的溫升允許極限值有明確的規(guī)定。溫升試驗(yàn)就是測(cè)量電器的一些部件在規(guī)定的工作條件下的溫升值。因此溫升試驗(yàn)是試驗(yàn)中一個(gè)重要的安全檢驗(yàn)項(xiàng)目。本文將根據(jù)GB14048.4-2010的規(guī)定，討論交流接觸器溫升試驗(yàn)的要求和方法，以及測(cè)量過(guò)程中的有關(guān)影響因素。交流接觸器工作時(shí)的熱源包括主回路和電磁系統(tǒng)兩部分，主回路發(fā)熱包括電流流過(guò)回路導(dǎo)體時(shí)的損耗、動(dòng)靜觸頭接觸電阻的損耗以及連接導(dǎo)線和接線端的損耗；電磁系統(tǒng)發(fā)熱包括線圈和分磁環(huán)的損耗以及鐵磁體的損耗。因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定交流接觸器的溫升試驗(yàn)

3、主要涉及以下幾個(gè)方面：接線端子的溫升，易接近部件的溫升，線圈和電磁鐵繞組的溫升。一、交流接觸器的溫升試驗(yàn)要求在GB14048.4-2010中，對(duì)交流接觸器的發(fā)熱部件規(guī)定了溫升允許極限值。根據(jù)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，所測(cè)得的電器各部件溫升應(yīng)不超過(guò)以下有關(guān)規(guī)定值。1、接線端子的溫升接線端子是用來(lái)與外部電路進(jìn)行連接的電器部件，對(duì)于交流接觸器來(lái)說(shuō)主要包括主電路的接線端子和輔助電路的接線端子。兩種接線端子的溫升不應(yīng)超過(guò)GB14048.1-2006表2的規(guī)定值。索2接統(tǒng)端子的溫升極限（見(jiàn)7.2.2,1和83.3,3,4）接找端子材料溫升檻限*棵銅原黃炳舸（或黃朝）翼錫希（或快桐）鍍銀或債鎖其他金屬6065

4、6570n在實(shí)標(biāo)使用中外接導(dǎo)彼不應(yīng)呈若小于表9和表I。般定的導(dǎo)體、否則會(huì)促使接成端子和鬼器內(nèi)邰部件溫度粒高，并導(dǎo)致電器慍環(huán).為此在未得到制造廠網(wǎng)點(diǎn)的情況下不應(yīng)樂(lè)用這種導(dǎo)陸。h混升相限是接使用經(jīng)驗(yàn)或厚茹豆驗(yàn)來(lái)璃工.怛不應(yīng)超過(guò)后K.產(chǎn)品標(biāo)點(diǎn)對(duì)不局試的條件相小尺寸器件可以規(guī)定不同的溫升儕.但不應(yīng)超時(shí)本衣般足的1GK.2、易接近部件的溫升易接近部件是指產(chǎn)品安裝后在日常運(yùn)行工作時(shí)人體易接近的電器部件，易接近部件的溫升不應(yīng)超過(guò)GB14048.1-2006表3的規(guī)定值。3、線圈和電磁鐵繞組的溫升根據(jù)工作制的不同，在進(jìn)行線圈和電磁鐵繞組溫升試驗(yàn)時(shí)要求如下:工作制主電路溫升的試驗(yàn)電流（9.3.3.3.4）線圈和

5、電磁鐵繞組的溫升（9.3.3.3.6）8h工作制Ith與主電路溫升同時(shí)進(jìn)行不間斷工作制Ie斷續(xù)周期工作制Ie除了與主電路溫升同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)外， 還應(yīng)根據(jù)其工作制的級(jí)別進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)主電路不通電。短時(shí)工作制或周期工作制Ie在上電路不通電時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)備注：Ith:約定自由空氣發(fā)熱電流（見(jiàn)5.3.2.1）Ie:額定工作電流（見(jiàn)5.3.2.5）在試驗(yàn)過(guò)程中線圈和電磁鐵繞組的溫升不應(yīng)危及電器的載流部件和鄰近部件。特別是對(duì)絕緣材料，應(yīng)符合絕緣材料耐熱分級(jí)，應(yīng)不超過(guò)GB14048.4-2010表5的規(guī)定值。表5線圈和電磁鐵繞組的溫升極限絕緣材料等級(jí)（根據(jù)GB/T11021-2007）電阻法測(cè)得的溫升極限/K線

6、圈在空氣中線圈在油中A8560E10060B11060F135-H160-、交流接觸器的溫升試驗(yàn)方法溫升試驗(yàn)的基本方法有以下幾種：熱電偶法、電阻法、接觸式溫度計(jì)法、非接觸式溫度計(jì)法。交流接觸器的溫升試驗(yàn)過(guò)程中我們要根據(jù)不同的測(cè)量要求，采用相應(yīng)的測(cè)量方法。1、接線端子和易接近部件表面溫度的測(cè)量交流接觸器的接線端子和易接近部件的溫升試驗(yàn)是測(cè)量它們的表面溫度,溫度檢測(cè)器測(cè)量其可能達(dá)到最高溫度部位的溫度。溫度檢測(cè)可以采用熱電偶法，一定條件下也可以采用溫度計(jì)。（1）用溫度計(jì)測(cè)量溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是讀數(shù)不便，熱慣性大且易損壞。由于溫度計(jì)必須放置在電器部件上，以測(cè)量該點(diǎn)的最高溫度，因此只

7、能在被測(cè)部位有足夠大的觸及面積且可以緊密接觸，同時(shí)其溫度也不會(huì)因溫度計(jì)的存在而發(fā)生明顯變化，并且不會(huì)損壞電器的外殼或破壞其正常工作位置的情況下使用。然而，由于接觸器接線端子和易接近部件的跟溫度計(jì)的觸及面積太小，所以在接觸器的溫升試驗(yàn)中不采用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。（2）用熱電偶測(cè)量熱電偶具有尺寸小、便于放置，熱慣性小、對(duì)被測(cè)點(diǎn)溫升影響小、制造和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在電器溫升試驗(yàn)中廣泛用來(lái)測(cè)量溫度。熱電偶用于測(cè)量溫度是利用了導(dǎo)體的熱電效應(yīng)。所謂熱點(diǎn)效應(yīng)就是：當(dāng)導(dǎo)體兩端溫度不平衡時(shí)就會(huì)在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生一定的電勢(shì)，不同導(dǎo)體產(chǎn)生的電勢(shì)是不同的，如果把兩種不同導(dǎo)體（分別表示熱電偶的陽(yáng)極和陰極）。的一端焊接到一起作為探

8、測(cè)端，而將另一端（不焊在一起）作為采用端，這樣在采樣端就形成一定的電位差，這個(gè)電位差的大小是隨探測(cè)端的溫度變化而變化的。熱電偶的固定。固定熱電偶的工作端時(shí)，應(yīng)使其與被測(cè)部件表面之間有良好地?zé)醾鲗?dǎo)，且盡可能不影響被測(cè)點(diǎn)的溫升。通常用以下3種方法固定：A.鉆孔埋入法。先在被測(cè)點(diǎn)上鉆一個(gè)小孔，孔的深度和直徑略大于熱電偶的工作端，然后將焊好的熱電偶工作端放入孔中，四周用沖子沖擠固定或用導(dǎo)熱性好的材料填充塞緊。B.錫焊固定法。用錫將熱電偶工作端焊在被測(cè)點(diǎn)上，焊點(diǎn)不宜太大，表面要光滑，以蓋住熱電偶工作端免受氣流影響為限。C.膠粘固定法。將熱電偶的工作端用薄薄一層快干膠（目前普遍采用502膠）壓在被測(cè)點(diǎn)上，

9、待其固化后即可。以上三種固定方法的測(cè)溫有一定的測(cè)溫極限。目前502膠的耐熱性較差，極限使用溫度在80100c左右，因此膠粘固定法的測(cè)溫范圍一般在80c以下；錫焊固定法可用在焊錫的軟化溫度（160C）以下；鉆孔埋入法可用到200C。因此根據(jù)以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于交流接觸的接線端子和易接近部件表面溫度的測(cè)量用熱電偶進(jìn)行膠粘固定法測(cè)量可以準(zhǔn)確的測(cè)量它們的表面溫度。2、線圈和電磁鐵繞組溫度的測(cè)量線圈內(nèi)部的溫度分布是不均勻的，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定線圈的溫度測(cè)量一般用電阻法。電阻法測(cè)得的是線圈平均溫度，故只能間接反映線圈內(nèi)部發(fā)熱情況。用電阻法測(cè)量線圈平均溫度，是利用金屬導(dǎo)體電阻隨溫度變化的現(xiàn)象，線圈電阻與周?chē)諝鉁?/p>

10、度的關(guān)系如公式（1）所示：R2-R1AT=234,5+-(T2-T1(1)R1；丁二線圈繞組溫升，K;R=測(cè)量開(kāi)始時(shí)線圈冷態(tài)電阻，Q;R=測(cè)量結(jié)束時(shí)線圈熱態(tài)電阻，Q;T=測(cè)量開(kāi)始時(shí)周?chē)諝鉁囟龋珻；T2=測(cè)量結(jié)束時(shí)周?chē)諝鉁囟?，C；線圈冷態(tài)電阻在溫升試驗(yàn)開(kāi)始前測(cè)量，線圈溫度與周?chē)諝鉁囟鹊牟町惒粦?yīng)超過(guò)3K,線圈熱態(tài)電阻應(yīng)在溫升試驗(yàn)結(jié)束后立即測(cè)量。應(yīng)采用合適的線圈的電阻常用電橋來(lái)測(cè)量,二、交流接觸器溫升試驗(yàn)的影響因素1、易接近部件溫升試驗(yàn)的影響因素易接近部件溫升試驗(yàn)的影響因素，主要在于測(cè)量點(diǎn)的確定。易接近部件溫升的測(cè)量點(diǎn)，首先要考慮該部件是否與較熱的部件接觸，如果有，則接觸點(diǎn)是一個(gè)測(cè)量點(diǎn)；其次要

11、考慮該部件是否受到直接發(fā)熱體或間接發(fā)熱體的熱輻射作用，如果是，受輻射的面也是一個(gè)測(cè)量點(diǎn)。對(duì)位置相對(duì)固定的塑料件、絕緣材料等也可以按上述方法考慮外，還要注意這些絕緣材料在正常工作中是否會(huì)接觸到較高溫度的部件，如果會(huì)，則具有較高溫度部件的可接觸處就是這些絕緣材料的測(cè)量點(diǎn)。對(duì)于器具外表面、周?chē)h(huán)境的溫升測(cè)量點(diǎn)，可以通過(guò)對(duì)熱源位置的分析、通電發(fā)熱后用手觸摸感覺(jué)以及經(jīng)驗(yàn)積累確定最熱點(diǎn)，作為測(cè)量點(diǎn)。就交流接觸器而言主要指的是接觸器的上面面板，以及兩側(cè)最接近線圈的位置，因?yàn)檫@兩個(gè)部位最接近交流接觸器的兩大發(fā)熱源。在確定了測(cè)量點(diǎn)之后，就要將熱電偶緊貼在被測(cè)點(diǎn)上，接觸良好，使熱電偶能充分感受到被測(cè)點(diǎn)的溫度，真實(shí)

12、地反映被測(cè)點(diǎn)的溫度；同時(shí)，又要避免熱電偶的固定方法使被測(cè)點(diǎn)的散熱條件或受熱條件發(fā)生變化，改變被測(cè)件的溫度。因此固定熱電偶的測(cè)量端時(shí)，即要使其與被測(cè)表面之間有良好地?zé)醾鲗?dǎo)性，又要盡可能不影響被測(cè)點(diǎn)的溫升。2、線圈和電磁鐵繞組溫升試驗(yàn)的影響因素從公式1可以看出，影響AT的因素來(lái)自R、R、Ti、T2的測(cè)量，控制好試驗(yàn)條件，改進(jìn)測(cè)量手段，控制好這四個(gè)量的誤差，就能減少AT的誤差。以下就從幾個(gè)主要方面分析如何減少這些影響因素對(duì)線圈和電磁鐵繞組溫升試驗(yàn)結(jié)果的影響。(1)、環(huán)境溫度的測(cè)量在公式1中Ti和T2對(duì)AT有直接的影響，環(huán)境溫度測(cè)量的誤差直接反應(yīng)到TT上。在溫升試驗(yàn)中對(duì)周?chē)諝獾臏囟纫蟊容^嚴(yán)格，在9

13、.3.3.3.1條款(引用標(biāo)準(zhǔn)GB14048.1-2006中的8.3.3.3.1條款)中要求對(duì)周?chē)諝鉁囟冗M(jìn)行測(cè)量是在試驗(yàn)周期的最后1/4時(shí)間內(nèi)應(yīng)記錄周?chē)諝鉁囟?。測(cè)量時(shí)至少用兩個(gè)溫度檢測(cè)器(如溫度計(jì)或熱電偶)，均勻分布在被試電器的周?chē)?，放置在被試電器高度?/2處離開(kāi)被試電器的距離約為1s溫度檢測(cè)器應(yīng)保證免受氣流，熱輻射影響和由于溫度迅速變化產(chǎn)生的顯示誤差。試驗(yàn)中，周?chē)諝鉁囟葢?yīng)在+10C+40C之間，其變化應(yīng)不超過(guò)10K。如果周?chē)諝鉁囟鹊淖兓^(guò)3K,應(yīng)按電器的熱時(shí)間常數(shù)用適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)對(duì)測(cè)得的部件溫升予以修正。這是因?yàn)殡娖髦袑?dǎo)體的電阻和發(fā)熱功率隨周?chē)諝鉁囟鹊牟煌淖?，周?chē)諝鉁囟鹊?/p>

14、變化對(duì)電器的溫度是有影響的，所以在周?chē)諝鉁囟茸兓^大時(shí)，必須用修正系數(shù)消除其對(duì)溫度測(cè)量結(jié)果的影響。(2)、R和T1的一致性在公式1中T1是試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的室溫，R應(yīng)該是對(duì)應(yīng)室溫溫度下的電阻。這里R和應(yīng)嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。但是實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，線圈繞組中銅的溫度和室溫T1存在響應(yīng)時(shí)間，R和室溫T1也就不能?chē)?yán)格對(duì)應(yīng)。因此，剛剛測(cè)得的R可能不是對(duì)應(yīng)同時(shí)測(cè)得的室溫T1的繞組冷態(tài)電阻，而是室溫T1之前某一室溫的冷態(tài)電阻，即R對(duì)應(yīng)T1存在誤差。消除這種誤差的辦法是做好樣品的準(zhǔn)備，應(yīng)將樣品在溫度穩(wěn)定，無(wú)強(qiáng)對(duì)流的環(huán)境中放置一定時(shí)間，這就要求測(cè)量前，放置樣品實(shí)驗(yàn)室不能有大的室溫波動(dòng)。實(shí)際測(cè)量中，樣品放置時(shí)間太長(zhǎng)也不實(shí)際，一般

15、在恒溫環(huán)境中4-5小時(shí)為宜。(3)、對(duì)熱穩(wěn)定狀態(tài)的判斷對(duì)同一的產(chǎn)品，不同的測(cè)量周期，每次達(dá)到熱穩(wěn)定的時(shí)間可能都不同，把握好測(cè)量周期很有好處，這直接關(guān)系到R的讀取，從而影響AT。產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間太短，產(chǎn)品未充分發(fā)熱，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏??；試驗(yàn)時(shí)間太長(zhǎng)，穩(wěn)壓電源也會(huì)受到電網(wǎng)周期性的波動(dòng)影響，導(dǎo)致樣品的供電發(fā)生明顯波動(dòng)。因此要嚴(yán)格采取同一測(cè)量周期中，按每隔一小時(shí)的時(shí)間間隔進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。若相鄰的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)求的的AT不超過(guò)1K,就認(rèn)為產(chǎn)品已達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)以往試驗(yàn)過(guò)程中的記錄，大多數(shù)白樣品一般在試驗(yàn)開(kāi)始3-4小時(shí)后就開(kāi)始趨向于熱穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)于一些線圈繞組的電阻值比較小，如只有幾十歐姆的交流接觸器線圈，它的線圈一般至少需要5個(gè)小時(shí)才能達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)以上幾個(gè)方面對(duì)交流接觸器溫升試驗(yàn)的要求、方法以及試驗(yàn)過(guò)程中影響因素的分析和討論。在溫升試驗(yàn)過(guò)程中為了減少這些影響因素對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的誤差，我們首先在樣品開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，對(duì)樣品要有一個(gè)預(yù)處理程序這樣才能使樣品和周?chē)諝鉁囟冗_(dá)