低压电器可靠性 第2部分：塑料外壳式断路器可靠性试验方法 征求意见稿

3低压电器可靠性第2部分：塑料外壳式断路器可靠性试验方法本文件规定了塑料外壳式断路器（以下简称塑壳断路器）的术语、定义和符号、可靠性指标、可靠性验证试验方案及试验程序、试验记录、确定带电操作下可靠性数据的步骤、电磁环境对塑壳断路本文件规定了符合GB/T14048.2—2020、交流50Hz（60Hz）、额定电压不超过1下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适GB/T14048.1—2023低压开关设备和控制设备第1部分：总则GB/T14048.2—2020低压开关设备和控制设备第2部分：断GB/TXXXX.1—20XX低压电器可靠性第1部分：GB/T2900.13—2008、GB/T2900.18—2008、GB/T5080（所有部分）、GB/T14048.1—2023、GB/T14048.2—2020和GB/TXXXX.1—2Ac合格判定数（），In试品数；nf成功率验证试验的截尾次数（截尾时间nz单台样品成功率验证试验的截止次数（截止时间）；nΣ成功率验证试验的累积相关试验次数（累积相关试验时间r相关失效数；rc截尾失效数；4RT失效率验证试验的累积相关试验时间（累积相关试验次数Ttz单台样品失效率验证试验的截止时间（截止次数λmax规定操作失效率等级的最大失效率。4可靠性指标4.1一般要求将操作失效率等级、过流保护成功率等级作为塑壳断路器的可靠性指标。4.2操作失效率等级按最大失效率λmax的数值将操作失效率等级划分为五个等级（亚五级、四级、亚四级、三级、亚三级），操作失效率等级的名称和λmax的数值见表1。表1塑壳断路器操作失效率等级名称和最大失效率λmax最大失效率λmax亚五级亚四级三级亚三级4.3过流保护成功率等级按不可接收的成功率R1的数值将过流保护成功率等级划分为四个等级（六级、五级、四级、三），表2塑壳断路器过流保护成功率等级名称和不可接收的成功率R1R15.1试验条件5——周围空气温度：操作可靠性试验、短路保护可靠性试验在15℃~25℃条件下进行；电子式过电流脱扣器过载保护可靠性试验在室温下进行；热式过电流脱扣器过载保护可靠性试——相对湿度：25%～75%；5.1.3.1交流电源），d)电流允差：短路保护可靠性试验时按0～+5%；过载保护可靠性试验时按0～+2.5%或-2.5%~5.1.3.2直流电源为检测主触头、辅助触头是否正常地工作，可分别将主触头、辅助触头接入各自的检测线路，成为主触头回路及辅助触头回路；触头回路的电源推荐采用直流24V电源，相应的触头回路的电流可为1A；触头回路的负载推荐采用阻性负载。5.1.5.1操作可靠性试验进行操作可靠性试验时，每小时的操作循环次数为120次，在每个操作循环期间，断路器应保持闭合足够的时间，但不超过2s。对于能配装分励脱扣器的断路器，总操作次数的10%应为闭合/脱扣操作，分励脱扣器在最高额定控制电源电压下激励。对于能配装欠电压脱扣器的断路器，总操作次数的610%，应在最低额定控制电源电压时进行闭合/脱扣操作，此电压应在每次闭合操作后去掉，使断路器本试验应在断路器自身闭合机构上进行。对于装有电动或气动闭合装置的断路器，这些装置应在5.1.5.2过流保护可靠性试验进行断路器的短路保护可靠性试验时，应在其短路整定电流的80%和120%下进行验证。对于可调式断路器，整定电流分别取其最大和最小值，相应试验次数各占短路保护可靠性试验次数的50%。试验电电流整定值的1.05倍时，即在约定不脱扣电流时，断路器脱扣器的各相极同时通电，断路器从冷态开始，在小于约定时间（约定时间：In＞63A时为2h，In≤63A时为1h）的时间内不应发生脱扣。此外，在约定时间结束后，立即使电流上升至电流整定值的1.30倍，即达到约定脱扣电流，断路器应在小于规定的约定时间内脱扣。试验过程中施加的电流允差为-2.5%对有标记的中性极且具有过载脱扣器的断路器，此脱扣器约定脱扣电流下的试验电流应乘以系数如果制造商申明脱扣器实质上与周围空气温度无关，则上述的约定不脱扣电流和约定脱扣电流将温度带的宽度在基准温度的任何一侧应至少5.2试品的准备试验中所用试品，应是从在稳定的工艺条件下批量生产并经过出厂检验合格的产品中随机抽取，5.3试品的检测5.3.1.1试验前检测试验前先对试品进行开箱检测，检查试品的零部件有无运输引起的损坏、断裂，剔除零部件损坏、断裂的试品，并按规定补足试品数，剔除掉的试品不计入相关失效数r内。试验前检测并记录触头5.3.1.2试验过程中检测除非产品标准另有规定，应对试品的所有触头在试品每次操作循环的“闭合”期中间的40％时间内与“断开”期中间的40％时间内，监测触头接通时其两引出端的电压降及触头断开时触头间的电75.3.1.3试验后检测此外，试品还应按GB/T14048.2—2020中8.3.3.6的试验要求，经受规定的介电耐受能力试验。而且试品应按GB/T14048.2—2020中8.3.3.8的试验要求，在基准温度、1.45倍电流整定值下验证过5.3.2.1试验前检测5.3.2.2短路试验过程中检测带有电子过电流脱扣器的断路器，短路脱扣器的动作仅在每极独立验证一次。每台试品短路保护可靠性试验共进行nz/4次，A极、B极、C极每一相极各进行1次为1循环，试验次数计为1次。对有标记的中性N极且具有短路脱扣器的断路器，每台试品短路保护可靠性试验共进行nz/4次，A极、B极、C极每一相极以及N极各进行1次为1循环，试验带有电磁过电流脱扣器的断路器，多极短路脱扣器的动作应对每二极的组合串联验证一次。对有标记的中性极且具有短路脱扣器的断路器，中性极与任意选择的一极串联试验。此外，短路脱扣器的动作在每极单独验证一次，在按制造商对单极动作提出的脱扣电流下，脱扣器应在0.2s内动作。对于不具有带标记的中性极且具有短路脱扣器的断路器，每台试品短路保护可靠性试验共进行nz/4次，AB极串联、BC极串联、CA极串联、每一相极A极B极C极上各进行1次测试为1循环，试验次数为1次；对于具有带标记的中性极且具有短路脱扣器的断路器，每台试品短路保护可靠性试验共进行nz/4次，AB极串联、BC极串联、CA极串联、NX(A或B或C)极串联、每一相极A极B极C极各进行1次测试为1循环，试验5.3.2.3过载试验过程中检测对于与周围空气温度有关的脱扣器，其动作特性应在基准温度下进行验证，脱扣器所有相极都通对于制造商声明与周围空气温度无关的热磁脱扣器，其动作特性应用两种测量法进行验证，一种是在30℃±2℃下进行，另一种是在20℃±2℃或在40℃±2℃下进行，脱扣器的所有相极都通该操作每台试品进行3nz/4次，对于制造商声明与周围空气温度无关的脱扣器，每台试品在对电子脱扣器，动作特性应在试验室环境温度下验证，脱扣器的所有相极通电。该操作每台试品8如果制造商提供快速过载保护试验方法，则在快速过载保护试验方法下的试验次数不超过nz/2的过载保护可靠性试验次数，在快速试验前后用标准试验方法各进行不低于nz/8的过载保护可靠性试验在操作可靠性试验过程中，当某试品出现下列任意一种情况时，即认为该试品发生失效：b)触头分断时触头间的电压低于触头回路开路电压的9f)试品零部件有破坏性损坏、连接导线及零部件松动；g)在操作可靠性试验后，未失效的试品应按5.3.1.3检验，其中任一项目的检测结果5.4.2短路保护可靠性试验的失效判据在短路保护可靠性试验中，当某试品出现以下任意一种情况时，即认为该试品发生失效：a)断路器的两极串联后通以其短路整定电流的120%的交流电流时，断路器的分断时间大于或等b)断路器的两极串联后通以其短路整定电流的80%的交流电流时，断路器分断时间小于0.25.4.3过载保护可靠性试验的失效判据在过载保护可靠性试验中，当某试品出现以下任意一种情况时，即认为该试品发生失效：5.5可靠性试验的试验装置b)当试品失效时，试验装置应自动停机、记录失效试c)进行程序控制，并能正确按照操作循环的顺序进行。推荐采用微机进行控制、检测的可靠性试验装置（其原理框图如附录A所示），电动操作试验装置在驱动过程中，应以（0.1±0.025）验装置的操动件接触到被试断路器操作件末端时并在该位置进行测量。对旋钮式操作件，其角速度应基本上与上述条件相当，即被试断路器操作件末端处的速度与上述速度相9塑壳断路器的操作失效率验证试验、过流保护成功率验证试验，其使用方风险β率验证试验抽样方案见表3，过流保护成功率验证试验最大失效率λmax4次亚五级亚四级三级亚三级功率R1截尾次数nf次0.9950.990.98三级0.95a)选定失效率等级；b)选定合格判定数Ac和截尾失效数rc（rc=Ac+1推荐在1～5的范围内选择Ac，不推荐选Ac=0；d)选定试品的试验截止时间tz，tz推荐不低于产品标准规定的操作循环总数的90%；e)根据Tc、Ac、tz，由公式（1）确定试品数n：f)从批量生产的合格产品中随机抽取n个试品；i)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间（失效发生时间对试验后检测出的相关j)统计累积相关试验时间T；k)试验结果判定：当相关失效数r未达到截尾失效数rc（即r≤Ac）,而累积相关试验时间T达到或超过了截尾时间Tc，则判为试验合格（接收当累积相关试验时间T未达到Tc，而相关失效数r达到或超过了截尾失效数rc（即r＞Ac）,则判为试验不合格（拒收）。a)选定产品的过流保护成功率等级；Ac=0；c)根据选定的过流保护成功率等级和Ac，由表4查出试验截尾次数nf；e)根据nf、nz及Ac由公式（2）确定试品数n：h)统计相关失效数r（r=r1+）；i)统计累积相关试验次数nΣ;j)试验结果判定：当累积试验次数nΣ达到或超过了截尾次数nf，相关失效数r未达到截尾失效数rc（即r≤Ac）,则判为试验合格（接收）；相关失效数r达到或超过截尾失效数rc（即r>Ac）,而累积试验次数nΣ未达到截尾次数nf，则判为试验不合格（拒收）。应对每一台试品建立一份试验记录，并按先后顺序在试品失效后进行试验数据记录，记录内容b)制造单位、生产日期；）；9电磁环境对塑料外壳式断路器可靠性的影响关于电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响因器器图A.1塑壳断路器操作可靠性试验装置原理框图器▲图A.2塑壳断路器短路保护可靠性试验装置原理框图 器器图A.3塑壳断路器过载保护可靠性试验装置原理框图试验报告推荐的塑料外壳式断路器（以下简称塑壳断路器）可靠性试验报告格式见表B.1、表B.2和表B.3。试品数n次截尾失效数rc试验截止时间tz/次次累积相关试验次数r相关失效数r试验负责人试验单位注：试验条件包括温度、湿度、气压、触头回路电源电压、负载性质、负载电流及断路器类型等。表B.2塑壳断路器过流保护可靠性试验（过流保护成功率验证试验）报告nf/次次A次拒动次数r1相关失效数r累积相关试验次数nΣ注：试验条件包括温度、湿度、气压、触头回路电源电压、负载性质、负载电流及断路器类型等。确定带电操作下塑料外壳式断路器可靠性数据的本附录规定了确定带电操作下塑料外壳式断路器（以下简称塑壳断路器）可靠性数据的步通俗地说，产品的平均寿命就是指一批产品寿命的平均值。严格说来，不可修复的产品的平均寿FB10有10%的试品发生失C.3以带电操作性能能力试验结果为基础确定可靠性数据发生一个或多个表C.1所列的故障情况，该塑壳断路器应在其最高额定工作电压下（由制造商指定）接通和分断其额定电流，功率因数按GB/T14048.2—2020中表11选用，允差应符合GB/T14048.2—2020中8.3.2.2.2交流断路器的试验应在频率45Hz～6线性回归技术估计分布参数的方法采用中位秩和操作循环次数×100%…………（C.1）注：该方程主要用于n≤30；当n＞30，累计失效概率可不必修正，即：Fi=(i/n)×100%。r2越接近于1，其拟合结果越近似为威布尔分布。a)首先，将操作循环次数由开始到结尾依次编号；b)使用