7.2、 性能要求
7.2.1 试验装置
7.2.1.1 剩余电流保护器应具有带自复式按钮的用来模拟剩余电流的试验装置。操作试验装置时不应使保护导体带电。当剩余电流保护器处在断开位置时,若操作试验装置应不对被保护电路供电。
注:试验装置只用来检查剩余电流保护器的脱扣功能,而不用来校核额定剩余动作电流和分断时间的数值。
7.2.1.2 在额定电压下操作试验装置时所产生的安匝数应不超过剩余电流保护器一个极通以I△n的剩余电流时所产生的安匝数的2.5倍。
剩余电流保护器具有几个I△n时,除具体产品标准另有规定外,应采用最小的I△n。
注:如果用最小的I△n,当调到较大的I△n,操作试验装置产生的剩余电流不足以使得剩余电流保护器动作时,可以采用较大的I△n,由具体产品标准予以规定。
7.2.1.3 在0.85Un及1.1Un时,操作试验装置,剩余电流保护器应能可靠动作。
7.2.1.4 试验装置的按钮应能承受100N的静压力1min不损坏,试验装置的操作铵钮应标有字母“T”或用文字说明。按钮的颜色不能用红色或绿色。推荐采用浅色。
7.2.2 剩余电流动作特性
7.2.2.1 剩余动作电流
在正常的工作条件下,剩余电流保护器的剩余动作电流应小于等于额定剩余动作电流,并大于额定剩余不动作电流。
A型剩余电流保护器在剩余电流含有直流分量时,其剩余动作电流应符合表8的要求。
7.2.2.2 分断时间
剩余电流保护器的分断时间应符合5.5的规定。
7.2.2.3 用辅助电源的剩余电流保护器的附加要求
用辅助电源的剩余电流保护器应能在辅助电源额定电压的0.85~1.1倍之间正常运行。
7.2.2.3.1 对辅助电源故障时能自动断开的剩余电流保护器,当辅助电源故障时,剩余电流保护器必须自动断开,其动作时间应符合具体产品标准规定。
7.2.2.3.2 对辅助电源故障时不能自动断开的,辅助电源由剩余电流保护器所控制的电源供电的,I△n≤0.03A的剩余电流保护器,在电源电压降低到于50V(相对地电压)时,如出现危险情况(有接地故障电流流过时)应能自动脱扣。
7.2.3 温升
剩余电流保护器按规定条件进行试验时,其各部件的温升不得超过表9规定的极限值。剩余电流保护器不应遭到损坏而影响它的功能或使用安全。此温度极限仅适用于周围空气温度符合6.1.1规定的温度范围内。
注:1.对触头温升不作规定,因为对于大部分剩余电流保护器的结构,如不改变或不打开盖子是不能直接测量触头温度的,而这些部件的改变和移动往往会影响试验的正确性。可以认为,28昼夜可靠性试验已间接地对触头使用中过度发热的情况作了充分的考核。
2.对其他部件的温升不作规定,但不应引起相邻绝缘材料部件的损坏,并不影响剩余电流保护器的操作。
7.2.4 介电性能
剩余电流保护器应具有足够的介电性能。
通过8.7的试验进行验证。
7.2.4.1 绝缘耐冲击电压性能
剩余电流保护器的中性极与相线极之间应能承受6kV的冲击电压。相线极和中性极连在一起与安装剩余电流保护器的金属支架之间应能承受8kV的冲击电压。
7.2.4.2 耐湿热性能
剩余电流保护器应具有适应湿热环境的能力。
7.2.4.3 工频耐压
经过8.7.1的湿热试验后,剩余电流保护器应能承受规定的工频耐压试验而无击穿闪络现象。
注:如剩余电流保护器的开关电器采用低压断路器或低压接触器,则这些开关电器的介电性能及耐湿热性能应符合相应的标准要求。
7.2.5 剩余电流保护器在冲击电压作用下,防止误动作的性能
剩余电流保护器应有足够的承受冲击电压的能力而不引起误动作。
通过8.8的试验进行验证。
7.2.6 机械电气寿命
剩余电流保护器按8.9规定进行试验时,应能承受表10规定的操作循环次数。每个操作循环次数包括一次接通操作和一次分断操作。
剩余电流保护器执行主电路接通分断功能的部分如采用交流接触器或低压断路器时,机械电气寿命应符合相应标准的有关要求。
7.2.7 短路条件下的工作性能
剩余电流保护器应能承受规定的短路操作次数。在短路操作时,不应对操作者产生危害,导电部件之间,导电部件与接地部件之间不应产生闪络。
通过8.10的试验进行验证。
7.2.8 剩余电流保护器在主电路过电流时的工作性能
在规定的过电流条件下,剩余电流保护器不应动作。
通过8.11的试验进行验证。
7.2.9 耐机械振动和机械撞击性能
剩余电流保护器应能承受在安装和使用过程中产生的机械应力。
通过8.12的试验进行验证。
7.2.10 可靠性
剩余电流保护器应考虑到元件老化等因素,即使在长期工作后也应能可靠工作。
通过8.13的试验进行验证。
8 、试验
8.1 、试验条件
8.1.1 试品应符合经规定程序批准的图样及技术文件。
8.1.2 除有特殊规定外,试验应在新的剩余电流保护器上进行。
8.1.3 除有特殊规定外,试验应在正常工作条件下进行。
8.1.4 剩余电流保护器在试验之前允许在空载或负载(小于或等于额定负载)下操作数次。
8.1.5 在制造厂同意的前提下,为了试验方便,用比标准规定更为严酷的试验参数和试验方法试验时同样有效
8.1.6 除具体产品标准另有规定外,试验过程中不允许对试品进行维修或更换零部件。
8.2 、验证机械结构
8.2.1 验证标志和标志的耐久性
剩余电流保护器标志的内容应符合10.1的规定。
对剩余电流保护器外壳上或铭牌上的标志,用手拿一块浸湿蒸馏水的脱脂棉花在大约15s内来回各擦15次,接着再用一块浸汽油的脱脂棉花在大约15s内来回各擦15次,标志仍应能容易辨认。
对用压印、模压、冲压或雕刻等方法制造的标志,可以不进行本试验。
在本标准规定的所有试验以后,外壳或铭牌上的标志仍应能容易辩认,而且没有任何翘曲现象。
8.2.2 耐非正常热和着火危险试验
剩余电流保护器中绝缘材料(陶瓷材料除外)制作的零件,应按GB 5169.4的规定进行试验。灼热线顶端的温度以及施加在被试零件上的试验时间按表11选取。
如果几种绝缘零件由同一种材料制成而试验温度要求又不同时,只对其中一个零件按较高温度进行试验。
本试验仅在一台试品的零件上进行。
在有疑问的情况下,再用两台试品重复进行此项试验。
灼热丝试验设备,试验程序和试验结果的评定均按GB 5169.4的规定。
8.2.3 绝缘材料相比漏电起痕指数(CTI)测定
绝缘材料的相比漏电起痕指数(CTI)值测定按GB 4027规定的试验方法、试验设备、试验程序等来测定。绝缘材料的相比漏电起痕指数(CTI)值不应小于100。
如果制造厂从绝缘材料制造厂或其他可靠方面获得的数据确实能证明绝缘材料CTI值大于100,可不进行CTI值测定。
8.2.4 验证电击保护
对非熟练人员使用的外壳防护等级符合IP2LX的剩余电流保护器,应验证其防电击保护性能。
剩余电流保护器用图1的标准试验指进行试验。试品按规定的正常使用条件安装,连接可连接的最大和最小截面的导线。
标准试验指应设计成每个关节部分只能相对于试验指的轴线在同一方向转过90°。把试验指放到人手指可能弯曲到的每一个位置上。在试验指与带电部件或危险的运动部件之间串接一个电压不低于40V的电源及指示灯。对仅用清漆、氧化膜或类似方法涂覆的带电部件及绝缘绕组需用金属箔包覆,并使金属箔与带电部分在电气上连接。试验时,应使壳内运行部件缓慢动作。在试验过程中,试验指不应触及壳内带电部件而导致指示灯点亮。
对外壳用热塑性材料制成的剩余电流保护器,需进行下列附加试验;
试品置在35±2℃环境温度下,用一个与标准试验指尺寸相同的无关节的直试验指进行试验。凡外壳绝缘材料屈服变形会影响安全的地方,用直试验指的顶端施加一个75N的力,历时1min,在试验过程中不能因外壳变形而使带电部件与试验指接触。敲落孔不进行此试验。
8.2.5 接线端子的可靠性试验
8.2.5.1 剩余电流保护器的接线端子连接表6规定的最大和最小截面积的导线,以表12规定值的110%的力矩来拧紧接线端子的螺钉(或螺母),然后拧松接线端子的螺钉(或螺母),再将导线拆下,用新的导线重复进行上述试验。本试验应分别对两个接线端子各进行5次,每次试验时,导线不应有切断或损坏。全部试验结束后,接线端子应无妨碍其进一步使用的损坏,每次拧松螺钉或螺母时,要移动导线。
表12第Ⅰ栏数据适用于拧紧时不能伸出孔来的螺钉,以及不能用宽度比螺钉根部直径宽的螺丝刀来拧紧的其他螺钉。
表12的第Ⅱ类栏数据适用于用螺丝刀来拧紧的螺钉与螺母。
表12的第Ⅲ类栏数据适用于其他更好的工具来拧紧的螺钉与螺母。
8.2.5.2 剩余电流保护器的接线端子连接表6规定的最大和最小截面积的导线,并用表12规定的三分之二的力矩来拧紧接线端子的螺钉(或螺母),然后对每一接线端子连接导线逐渐增加轴向拉力到表13规定的值,保持1min,施加轴向拉力时应无冲击,试验过程中,接线端子所连接的导线不应滑出或产生明显的移动。
8.2.5.3 对带有电缆的可移动使用的剩余电流保护器,应能在所连接的电缆上施加一个逐渐增加到130N的拉力保持1min,软电缆不应脱落或损坏。
8.2.6 电气间隙和爬电距离的计算和测量
电气间隙和爬电距离的测量和计算方法按附录A。其测量值应符合7.1.6的规定。
8.3、 验证动作特性
8.3.1 试验条件
剩余电流保护器按正常使用条件安装。分别在图2a至图2f的基本上无电感的电路里进行试验。
测量剩余电流的仪表至少应为0.5级,并能正确地显示(或测定)有效值。测量时间的仪表相对误差不大于测量值的±10%,对测量值有疑问时,可以用示波器或电子计时器来测定时间。
对用辅助电源的剩余电流保护器,应在相应的接线端上施加1.1,1.0,0.85倍的辅助电源额定电压Usn重复每组试验。
不需要辅助电源或用一个独立电源作为辅助电源的剩余电流保护器在图2a所示的电路里进行试验,辅助电源用主电源的剩余电流保护器在图2b所示的电路里进行试验。
对A型剩余电流保护器还要在图2c至图2f的试验电路里进行试验。
8.3.2 在基准温度(20℃±5℃)下,剩余电流保护器不带负载,剩余电流为交流正弦波电流时,验证动作特性。
分别对剩余电流保护器的每极进行下列试验。
8.3.2.1 逐渐增加试验电流验证剩余电流保护器动作特性
试验开关Sw1、Sw2和被试剩余电流保护器处于闭合位置,调节电阻R使剩余电流从小于0.2I△n开始在30s内稳定地增加至I△n值,测定剩余电流保护器断开时的剩余电流值。每极测量5次,剩余电流保护器应在大于I△no至I△n之间断开。
8.3.2.2 用剩余电流保护器接通剩余电流测量分断时间
试验电路调节到通以额定剩余动作电流值I△no试验开关Sw1、Sw2先闭合,然后闭合剩余电流保护器接通电路,测量分断时间,测量5次,每次测量值均应符合表4或表5对I△n所规定的极限值,对延时型剩余电流保护器均应在规定延时时间加0.2s内分断。
8.3.2.3 突然出现剩余电流时测量分断时间
试验电路的试验电流依次调节到表4和表5规定的电流值(对延时型剩余电流保护器只调节到I△n),试验开关Sw1和剩余电流保护器处于闭合位置,然后闭合试验开关Sw2使电路中突然产生一个剩余电流,测量分断时间,对每一个剩余电流值测量5次,每次测量值均应符合表4和表5的规定。延时型剩余电流保护器应在规定延时时间加0.2s内分断。
8.3.2.4 测量延时型剩余电流保护器的极限动作时间
试验电路预先调节到5倍的I△n,被试剩余电流保护器和试验开关Sw1先闭合,然后闭合试验开关Sw2,测量剩余电流保护器的分断时间共3次,分断时间均应不小于50%的规定延时时间,但应不大于规定延时时间加上表4对5I△n规定的最大分断时间。然后重复进行上述试验3次,但试验开关Sw2在闭合50%延时时间后立即断开,保持电源电压5s,剩余电流保护器应不动作。
8.3.3 在基准温度下,剩余电流保护器带负载时的动作特性
在20±5℃温度下,通以额定电流负载,重复8.3.2.1和8.3.2.3的试验。剩余电流保护器在任何合适电压下,通以额定电流负载至热稳定状态,然后重复8.3.2.2的试验。
8.3.4 在正常使用的极限温度下,验证动作特性
剩余电流保护器依次在下列条件下,进行8.3.2.3的试验:
a.环境温度:-5℃或-25℃(根据具体产品标准的下限温度决定),试验在剩余电流保护器空载下进行;
环境温度:
b.环境温度:+40℃,剩余电流保护器在任何合适电压下,通以额定电流,直至达到热稳定状态时进行试验。对需要辅助电源的剩余电流保护器,该辅助电源就是主电源时,考虑到与辅助电源有关元件的发热,应在额定电压下通以额定电流达到热稳定状态时进行试验。
8.3.5 剩余电流含有直流分量时,验证剩余电流保护器的动作特性
A型剩余电流保护器除了按8.3.2,8.3.3,8.3.4验证动作特性外,还须按下列要求验证剩余电流含有直流分量时的动作特性。
对用辅助电源的剩余电流保护器,下列试验应在1.1和0.85倍的辅助电源额定电压下进行。
8.3.5.1 在基准温度(20℃±5℃)下,剩余电流保护器不带负载,脉动直流剩余电流连续上升时,验证剩余电流保护器正确动作
按图2c或图2d的试验电路进行试验。
试验开关Sw1和Sw2及剩余电流保护器先闭合,控制可控硅使电流滞后角分别为0°,90°,135°。剩余电流保护器的每极在每个电流滞后角及辅助开关Sw3分别在位置Ⅰ和位置Ⅱ各试验2次。
测量剩余电流保护器断开时的剩余电流值,每次测量值均应符合表8的规定。
8.3.5.2 在基准温度(20℃±5℃)下,不带负载情况下,突然施加脉动直流剩余电流时,验证剩余电流保护器正确动作。
剩余电流保护器按图2c或图2d的试验电路进行试验。
试验电流依次调节到下面规定的电流值,试验开关Sw1和剩余电流保护器处于闭合位置,闭合开关Sw2突然接通剩余电流。
按剩余电流保护器的不同型式,对表4和表5规定的每个剩余电流值进行试验。
电流滞后角为α=0,对I△n>0.015A的剩余电流保护器,每个I△值乘以1.4,对I△n≤0.015A的剩余电流保护器,每个I△值乘以2(但试验电流不小于0.03A)。测量2次分断时间,第一次测量Sw3在位置Ⅰ,第二次测量Sw3在位置Ⅱ。
每次测量值均不应超过规定的极限值。
8.3.5.3 在基准温度(20℃±5℃)下,带负载时,验证剩余电流保护器正确动作
在试验开始前不久,对剩余电流保护器的被试极和另一极通以额定电流负载,然后重复8.3.5.1的试验。
试验电路图2e和图2d中没有标出额定电流负载。
8.3.5.4 在基准温度(20℃±5℃)下,脉动直流剩余电流迭加0.006A平滑直流电流时,验证剩余电流保护器正确动作
剩余电流保护器按图2Eak 图2f适用的试验电路,用半波整流剩余电流(0°)迭加0.006A平滑直流电流进行试验。
8.4 验证试验装置性能
8.4.1 检查和操作试验装置,验证试验装置是否符合7.2.1.1和7.2.1.4的规定。然后对试验装置的操作按钮在操作方向施加100N静压力1min,试验装置应不损坏,并仍能自动复位。
8.4.2 根据试验装置电路的结构,测量出试验装置的电路的阻抗,然后计算出试验电流。由试验装置电流产生的安匝数应不超过剩余电流保护器一个极通以I△n的剩余电流时所产生的安匝数的2.5倍。
8.4.3 剩余电流保护器按正常使用条件接线,进行下列试验:
a.在0.85倍额定电压下操作试验装置25次,每两次试验之间的间隔约为1s。剩余电流保护器每次均应能可靠动作;
b.在1.1倍额定电压下重复a的试验,每次试验剩余电流保护器均应能可靠动作;
c.在1..1倍额定电压下操作试验装置一次,但试验装置的按钮保持在闭合位置30s,剩余电流保护器应能可靠动作,并且试验装置的任何零件不能发生损坏。
8.5 验证辅助电源故障时,剩余电流保护器的工作状况
8.5.1 对辅助电源故障时能自动断开的剩余电流保护器,应按下列方法验证辅助电源故障时剩余电流保护器的工作性能
8.5.1.1 剩余电流保护器相应的接线端子上施加辅助电源电压Usn,并闭合剩余电流保护器,然后以在30s内将电压降到0的速度,逐步降低辅助电源电压直到剩余电流保护器自动断开,测量剩余电流保护器自动断开时的辅助电源电压值,共测量5次,每次测量值均应小于0.85Usn。
然后把辅助电源电压调节到比5次测量值中的最大值略大一点的电压值,使剩余电流保护器能闭合,接着对剩余电流保护器的一极通以I△n,剩余电流保护器应在表4或表5规定的时间内脱扣。
8.5.1.2 验证剩余电流保护器在辅助电源中断时自动断开的时间
在剩余电流保护器相应的接线端子上施加辅助电源额定电压Usn,并闭合剩余电流保护器,然后断开辅助电压的电源,测量从辅助电源中断开始至剩余电流保护器主触头断开之间的时间,测量5次,断开时间应在具体产品标准规定的范围内。对辅助电源中断时延时断开的剩余电流保护器,在延时时间内仍应能可靠动作,试验方法由具体产品标准规定。
8.5.2 验证辅助电源故障时不能自动断开的,辅助电源由剩余电流保护器所控制的电源供电的I△n≤0.03A的剩余电源保护器在电源故障时的工作性能
剩余电流保护器按图2c或图2b接线,在电源端施加辅助电源额定电压,剩余电流保护器处于闭合位置,Sw2断开,然后打开Sw1切断供电电源,剩余电流保护器不应断开。
接着,重新闭合Sw1,在电源端施加50V电压(相对地电压),闭合Sw2对剩余电流保护器的一极通以I△n,剩余电流保护器应能脱扣。
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