8.6 、验证温升
8.6.1 周围空气温度
在试验周期的最后1/4时间内,至少用两只温度计或热电偶,均匀地分布在剩余电流保护器周围,高度约为剩余电流保护器高度的一半,距剩余电流保护器约1m的地方测量周围空气温度,温度计或热电偶应免受气流和热辐射的影响。
8.6.2 试验程序
各级同时通以In的电流,通电时间应足以使温升达到稳定值或约定时间(取较长者)当温升变化每小时不超过1K时,认为已达到稳定条件。
对于四极剩余电流保护器(包括三极四线剩余电流保护器),试验先对三个相线极通以额定电流In,进行试验,然后进行附加试验,附加试验时,试验电流In通过中性极(或性线)和它邻近的极。
8.6.3 温升测量
用细线热电偶侧量表9各部件的温升。热电偶与被测表面之间应保证有良好的热传导。
各部件的温升不应超过表9的规定值。
8.7 验证介电性能
8.7.1 耐湿热性能试验
剩余电流保护器按下列要求进行湿热性能试验。剩余电流保护器的开关电器如采用低压断路器或低压接触器时,则应按相应标准的有关要求进行试验(包括测量绝缘电阻和工频耐压试验均按相应标准规定进行试验)。对于使用环境条件比第6章规定更为恶劣的场所使用的剩余电流保护器,应采用更为严酷的试验条件,由具体产品标准规定。
8.7.1.1 试验准备
试品如有进线孔,则全部打开;如有敲落孔,则敲开其中一只孔,把不用工具就能取下的部件取下,并与主要部件一起进行湿热试验。
8.7.1.2 试验条件
耐湿热试验在相对湿度保持在91%~95%的湿热箱中进行。
放置样品处的空气温度保持在20℃~30℃范围内某一合适温度T±1℃内。试品放入湿热箱前,应预热到T至T±4℃温度之间。
8.7.1.3 试验程序
试品应在试验箱中保持48h,箱中放置硫酸钠(Na2SO4)或硝酸钾(KNO3)的饱和水溶液,并使其与箱内空气有足够的接触面,以获得91%~95%的相对湿度,箱内空气应保持循环,而且试验箱需绝热。
注:也可采用调温调湿的湿热箱,但温度和湿度条件必须保持在上述要求范围内。
8.1.7.4 试后要求
湿热试验后,试品不应有本标准含义内的损坏,应能经受8.7.2和8.7.3的试验。
8.7.2 测量绝缘电阻
剩余电流保护器经8.7.1的湿热试验后,试品从试验箱中取出,经过30min~60min,施加500V直流电压5s后,依次测量下列部位的绝缘电阻:
a.剩余电流保护器在断开位置,依次在每极的每对接线端子之间(当剩余电流保护器闭合时,这些接线端子在电气上是连接在一起的);
b.剩余电流保护器处在闭合位置,依次对每极与连接在一起的其他极之间。试验时,连接在电流回路之间的电子元件应拆下;
c.剩余电流保护器处在闭合位置,所有极连接在一起与框架之间;
d.机构的外露金属部件与框架之间;
e.对于带有金属外壳的剩余电流保护器,金属外壳具有绝缘材料内衬时,框架和与绝缘材料衬垫包括绝缘材料套管及类似装置内表面覆盖的金属箔之间。
测量时,所有的辅助电路接到框架上。
如果剩余电流保护器有连接保护导体的接线端子,应连接到框架上。
绝缘电阻应不小于:
2MΩ—对a,b两项的测量结果,
5MΩ—对其他各项的测量结果。
术语“框架”包括:
a.所有容易触及的金属部件和按正常使用条件安装后容易触及的绝缘材料表面覆盖的金属箔;
b.安装剩余电流保护器底座的表面。如有必要,该表面可覆盖金属箔;
c.固定底座至框架上的螺钉及其他零部件;
d.安装剩余电流保护器时,必须取下的盖子的固定螺钉和操作工具的金属部件。
8.7.3 主电路工频耐压试验
剩余电流保护器经过8.7.2的试验后进行1min工频耐压试验。
对主电路进行工频耐压试验时,应将不与主电路连接的控制和辅助电路连接到框架上,如检测电路中有电子元件及过电压保护元件,试验时,应将其断开,使电子元件的输入端子与输出端子之间没有电压。
试验电压应基本上是正弦波形,频率在45Hz~65Hz之间。试验电源至少应能输出0.2A短路电流,试验电路的过电流继电器整定在100mA。
试验开始时,施加电压应不大于规定值的一半,然后在5s内将电压升至规定值。试验过程中,不应该发生闪络和击穿,无电压降的辉光放电可忽略不计。
施加电压部位同8.7.2。施加电压值:对8.7.2的a至d项为2000V,e项为2500V。
8.7.4 辅助电路
辅助电路包括辅助电源电路。
对主电路进行绝缘测量和工频耐压试验后,立即在下面条件下,对辅助电路进行绝缘电阻测量和工频耐压试验。
正常工作时与主电路连接在一起的电子元件,试验时,应使电子元件的输入端与输出端之间没有电压。
在下列部件之间施加约500V的直流电压1min后,并在这电压下测量绝缘电阻:
a.辅助电路相互连接在一起与框架之间;
b.正常工作时,可能与其他部件隔离的辅助电路的每一个部件与其他部件连接在一起之间(如果可能时)。
绝缘电阻应不小于2MΩ。
然后在上述部位施加额定频率,实际上是正弦波的电压1min。
施加电压值如表15所示。
试验过程中,不能有闪络和击穿现象,无电压降的辉光放电可忽略不计。
8.7.5 检测互感器的二次回路
检测互感器的二次绕组回路,只要不和可接近的金属部件或保护导体或带电部件连接,以及对应于额定剩余动作电流的电压不超过24V,不进行任何绝缘试验。
8.7.6 验证绝缘耐受冲击电压性能
剩余电流保护器安装在金属支架上进行试验,接线和正常使用时一样,剩余电流保护器处于闭合位置。
冲击电压由能产生正负冲击电压的发生器供给。冲击电压的波形及允许误差如下:
a. 前沿时间t1=1.2μs,允许误差±30%;
b. 幅值下降到50%峰值的时间t2=50μs,允许误差±20%;
c. 峰值6000V(对第一组试验)及8000V(对第二组试验),允许误差±5%。
第一组试验:剩余电流保护器各极连接在一起与中性极之间施加峰值为6000V的冲击电压。
第二组试验:剩余电流保护器的各极与中性极连接在一起和金属支架与保护导体接线端(如有的话)连接在一起之间,施加8000V的冲击电压。
上述二组试验各施加5次正向冲击电压和5次负向冲击电压,相邻两次试验之间的时间间隔至少为10s。
试验过程中不能发生击穿放电。如果只发生一次击穿放电,则需要另外再施加10次冲击电压试验,增加试验的冲击电压的极性及和施加电压部位与发生击穿放电时的电压极性和施加电压部位相同,增加试验时不能再发生击穿放电。
注:1.试验装置的输出阻抗应不大于500Ω。
2.击穿放电是指绝缘在电压作用下的损坏现象,包括电压降低和有电流流过(连接在电路中的过电压保护元件故意放电引起的电压下降除外)。
8.8 验证冲击电压作用下防止误动作的性能
剩余电流保护器应能经受下列试验而不产生误动作。
8.8.1 冲击电流试验
剩余电流保护器用图3所示的冲击振荡电流进行试验,电流波形及允许误差如下:
试验线路示意图如图4所示,剩余电流保护器按正常使用条件安装,施加额定电压。剩余电流保护器上如有连接保护导体的接线端子,试验时连接到中性导体上。
对剩余电流保护器的任选一极施加10次冲击电流,每施加2次电流,改变电流的极性。每次试验之间的时间间隔30s。
试验过程中,剩余电流保护器不应动作。
8.8.2 抗浪涌过电压传导干扰试验
试验时,剩余电流保护器电源侧接线端子施加额定电压,依次对每极通过额定剩余不动作电流I△no,试验过程中剩余电流保护器应不动作。
8.9 验证机械电气寿命
8.9.1 试验方法
机械电气寿命按下列要求进行。电气寿命试验参数及允许误差如下:
a. 接通分断电流:额定电流In+5%;
b. 试验电压:额定电压Un±5%;
c. 功率因数:0.85~0.90;
d. 操作频率:120次/h。
额定电流用连接在负载端的串联的电抗器和电阻器来调节。如果使用空心电抗器,每一电抗器应并联一个分流电阻器,其分流电流约为电抗器电流的0.6%。
每个操作循环包括一次闭合操作以及紧接着的断开操作(无载循环操作),或一次接通操作以及紧接着的分断操作(有载循环操作)。
电气寿命试验中,500次由操作试验装置断开,500次由一个极通以I△n的剩余短流电流断开。对于I△n≤0.01A的剩余电流保护器,上述操作次数分别为750次。
如剩余电流保护器执行主电路接通与分断功能的部分采用低压断路器或低压接触器,试验参数及试验方法还应符合相应标准的有关要求。
8.9.2 试后要求
机械电气寿命试验后,剩余电流保护器应没有妨碍其继续使用的损坏。不经维修,应能承受8.7.3的工频耐压试验,但试验电压可降低500V,试前不经过湿热试验。然后按8.3.2.3的要求对剩余电流保护器一极通以1.25I△n的剩余电流,剩余电流保护器应能分断,试验时不测量分断时间,但对延时型剩余电流保护器要测分断时间,并应在规定的延时时间加0.2s内分断。
8.10 验证在短路条件下的工作性能
8.10.1 短路试验项目
验证短路条件,剩余电流保护器工作性能的各项试验如表16所示。
8.10.2 试验条件
8.10.2.1 试验线路
图5用于单极两线剩余电流保护器。
图6用于两极剩余电流保护器。
图7用于两极三线剩余电流保护器。
图8用于三极剩余电流保护器。
图9用于三极四线剩余电流保护器。
图10用于四极剩余电流保护器。
由电源S供电的电路包括可调电阻R、可调电感L、短路保护电器P(如果有的话)、被试剩余电流保护器D和附加电阻R3(需要使用时)。试验电路的电阻和电感应是可调的。
空心电感L和电阻R串联在的一起。每相电路中的空心电感应并联一个电阻,此电阻的分流电流为通过电感L电流的0.6%。
每个试验电路中电阻R和电感L接在电源S和剩余电流保护器D之间。如果有短路保护电器P,则接在电阻R、电感L和剩余电流保护器D之间。如果用附加电阻R3,应接在剩余电流保护器负载侧,并接在剩余电流保护器与各极连接导线之间。
每种试验的试验电路图应画在试验报告里,试验电路图应和本标准规定的试验电路图一致,如制造厂和用户或试验站之间另有规定,此时有关情况应在试验报告里注明。
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