深谈《GB18802.1》的改版与型式试验

孙涌

一、GB18802.1新旧标准的差异

第一,高压TOV试验在新标准中变动很大,98版老标准中规定:N-PE线间施加1200V应力电压;L-PE线间施加1200V应力+U0电压,试验工频有效值限制到300A。试验是不同线之间分开两次测试。试验允许试品损坏,但不允许下面铺的薄纸或棉纱着火,同时外壳的变形依然要符合IP20的防直接接触要求。

低压TOV试验模拟电网波动,只在变压器副边施加UT的工频电压,时间为5s,并在100ms或更短的时间内切换为UC的工频电压,试验中所有高压端带点端子等电位;地线端等电位连接测试,这就会出现分流和先后导通的问题。导致试验结果与真值偏移。

新标准中对上述两个实验有了新的要求:

①新标准将原来试品静态状态施加试验电压改为:使试品现处于工作状态环境UCS中。

②UT与UC的切换时间放宽为为200ms

③N-PE施加UT=1200V的时间规定处于L1相电压处于峰值90o时。

新标准的合格判定并没有放宽,保持与老标准一致。

第二,在测量限制电压试验中,8/20冲击电流测量残压的实验步骤中,如果只包含限压元件,尽在In进行一次冲击。1.2/50冲击电压波测试,测试峰值设定为6kV,如放电间隙未动作,电压峰值升为10kV,限制电压为测试过程中的最大值,严酷性增加。

第三,热稳定试验,从分档电流测试,变为2mA或5%步进式,试验电流的变化量变小,温度积累变为了一个更缓慢的过程,其中对热平衡(即10min内温度变化小于2k)的判定更加偏重。合格标准中,脱扣时判定表面温升小于120K,动作5min后表面温度不超过周围温度80K。

有严格也有放宽,在I级冲击电流试验中,对波形的要求只针对Ipeak、Q和W/R值提出误差范围,对于波形T1、T2不作要求,只是电荷量Q转移应在10ms内完成。相对于10/350波形的要求放宽了很多,I级冲击试验已经不是10/350的代名词,I级冲击试验可称为长波试验,其中10/350为可实现该实验的一种波形。

二、执行型式试验对产品性能的新要求

型式试验不同于原来的抽样检测,要求试验执行GB18802中全部适用的型式试验项目,按照不同形式的产品查询表2中所需要进行的试验。对产品性能提出更全面、更严格的要求。

1.动作负载试验:对产品考核的严酷性远大于限制电压试验,预处理试验要求在产品两端施加UC电源,将8/20波形冲击电流同步在相角30o,并且每1分钟步进30o冲击一次,5次一组共3组。动作负载试验则是以0.1Imax、0.25Imax、0.5Imax、0.75Imax、1.0Imax为冲击幅值,在UC相角90o施加,观察脱离器及功耗的稳定情况。对于以为最求大通流、高UC的产品,将会在这项实验上出问题,比如爆炸、脱扣。

2.短路耐受试验:在企业没标示耐受电流情况下,要求对试品进行低耐受等级试验,要求将MOV本体替换成为同形状的铜模块,安装在原来MOV的位置,其余连接、脱扣系统等任何装置不得改变。施加5s、300A有效值工频电流,脱扣保护器必须动作可靠脱离。此项试验要求SPD的脱扣系统不仅要有过温保护功能,更要有过流保护功能。近几年出了许多着火事故,让我们将重点放在了保护其自身安全上。我国在核心压敏电阻器的技术上已经处于领先地位,但其自身的安全防护应提到研究日程上。安装保护器的周围电网环境有农村和城市的差别,电网波动导致工频电压激发保护器错误导通,已形成工频过流,所以保护其内部脱离器应具有两个功能。一是热积累保护,二是工频过电流的保护。

我国电涌保护器是在仿国外形状的基础上发展起来的,但是对于载流片的材质没有经过科学的分析,国外的载流片300A,5s之内熔断,可是我国的载流片1200A下都不会熔断,最终导致MOV起火。载流片的材质和形状研究要找到一个通雷电流、断工频过电流这样一个配合点,才可以达到要求。

3.耐非正常热和阻燃试验:本实验虽然属于电工基本实验,但是实行型式试验以来,此项也是问题多多。注塑外壳时,使用或过量添加了报废再生料,其中杂质成分混乱,不阻燃、爬电现象严重,更有的产品烧得面目全非。

4.接线端子试验:本来这是一个很简单的问题,可是在试验中同样除了许多问题。同样形状的螺钉,由于质地过软,导致无法拧紧;另外螺帽刻度不够深也导致拧不上力。施加一定的拉力就会被拔出,实际中会被雷电感应电动势拉出,造成短路等事故。

以上都是测试型式试验中几项会出项问题的试验,也是不引人注意的大问题,所以推行型式试验将对企业生产工艺、质量控制、技术水平等诸多方面进行评定,是对市场的净化、对企业发展的促进。

——————发表于《防雷工程》



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