7.2、 性能要求
7.2.1 試驗裝置
7.2.1.1 剩余電流保護器應具有帶自復式按鈕的用來模擬剩余電流的試驗裝置。操作試驗裝置時不應使保護導體帶電。當剩余電流保護器處在斷開位置時,若操作試驗裝置應不對被保護電路供電。
注:試驗裝置只用來檢查剩余電流保護器的脫扣功能,而不用來校核額定剩余動作電流和分斷時間的數(shù)值。
7.2.1.2 在額定電壓下操作試驗裝置時所產(chǎn)生的安匝數(shù)應不超過剩余電流保護器一個極通以I△n的剩余電流時所產(chǎn)生的安匝數(shù)的2.5倍。
剩余電流保護器具有幾個I△n時,除具體產(chǎn)品標準另有規(guī)定外,應采用最小的I△n。
注:如果用最小的I△n,當調(diào)到較大的I△n,操作試驗裝置產(chǎn)生的剩余電流不足以使得剩余電流保護器動作時,可以采用較大的I△n,由具體產(chǎn)品標準予以規(guī)定。
7.2.1.3 在0.85Un及1.1Un時,操作試驗裝置,剩余電流保護器應能可靠動作。
7.2.1.4 試驗裝置的按鈕應能承受100N的靜壓力1min不損壞,試驗裝置的操作銨鈕應標有字母“T”或用文字說明。按鈕的顏色不能用紅色或綠色。推薦采用淺色。
7.2.2 剩余電流動作特性
7.2.2.1 剩余動作電流
在正常的工作條件下,剩余電流保護器的剩余動作電流應小于等于額定剩余動作電流,并大于額定剩余不動作電流。
A型剩余電流保護器在剩余電流含有直流分量時,其剩余動作電流應符合表8的要求。
7.2.2.2 分斷時間
剩余電流保護器的分斷時間應符合5.5的規(guī)定。
7.2.2.3 用輔助電源的剩余電流保護器的附加要求
用輔助電源的剩余電流保護器應能在輔助電源額定電壓的0.85~1.1倍之間正常運行。
7.2.2.3.1 對輔助電源故障時能自動斷開的剩余電流保護器,當輔助電源故障時,剩余電流保護器必須自動斷開,其動作時間應符合具體產(chǎn)品標準規(guī)定。
7.2.2.3.2 對輔助電源故障時不能自動斷開的,輔助電源由剩余電流保護器所控制的電源供電的,I△n≤0.03A的剩余電流保護器,在電源電壓降低到于50V(相對地電壓)時,如出現(xiàn)危險情況(有接地故障電流流過時)應能自動脫扣。
7.2.3 溫升
剩余電流保護器按規(guī)定條件進行試驗時,其各部件的溫升不得超過表9規(guī)定的極限值。剩余電流保護器不應遭到損壞而影響它的功能或使用安全。此溫度極限僅適用于周圍空氣溫度符合6.1.1規(guī)定的溫度范圍內(nèi)。
注:1.對觸頭溫升不作規(guī)定,因為對于大部分剩余電流保護器的結構,如不改變或不打開蓋子是不能直接測量觸頭溫度的,而這些部件的改變和移動往往會影響試驗的正確性??梢哉J為,28晝夜可靠性試驗已間接地對觸頭使用中過度發(fā)熱的情況作了充分的考核。
2.對其他部件的溫升不作規(guī)定,但不應引起相鄰絕緣材料部件的損壞,并不影響剩余電流保護器的操作。
7.2.4 介電性能
剩余電流保護器應具有足夠的介電性能。
通過8.7的試驗進行驗證。
7.2.4.1 絕緣耐沖擊電壓性能
剩余電流保護器的中性極與相線極之間應能承受6kV的沖擊電壓。相線極和中性極連在一起與安裝剩余電流保護器的金屬支架之間應能承受8kV的沖擊電壓。
7.2.4.2 耐濕熱性能
剩余電流保護器應具有適應濕熱環(huán)境的能力。
7.2.4.3 工頻耐壓
經(jīng)過8.7.1的濕熱試驗后,剩余電流保護器應能承受規(guī)定的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡現(xiàn)象。
注:如剩余電流保護器的開關電器采用低壓斷路器或低壓接觸器,則這些開關電器的介電性能及耐濕熱性能應符合相應的標準要求。
7.2.5 剩余電流保護器在沖擊電壓作用下,防止誤動作的性能
剩余電流保護器應有足夠的承受沖擊電壓的能力而不引起誤動作。
通過8.8的試驗進行驗證。
7.2.6 機械電氣壽命
剩余電流保護器按8.9規(guī)定進行試驗時,應能承受表10規(guī)定的操作循環(huán)次數(shù)。每個操作循環(huán)次數(shù)包括一次接通操作和一次分斷操作。
剩余電流保護器執(zhí)行主電路接通分斷功能的部分如采用交流接觸器或低壓斷路器時,機械電氣壽命應符合相應標準的有關要求。
7.2.7 短路條件下的工作性能
剩余電流保護器應能承受規(guī)定的短路操作次數(shù)。在短路操作時,不應對操作者產(chǎn)生危害,導電部件之間,導電部件與接地部件之間不應產(chǎn)生閃絡。
通過8.10的試驗進行驗證。
7.2.8 剩余電流保護器在主電路過電流時的工作性能
在規(guī)定的過電流條件下,剩余電流保護器不應動作。
通過8.11的試驗進行驗證。
7.2.9 耐機械振動和機械撞擊性能
剩余電流保護器應能承受在安裝和使用過程中產(chǎn)生的機械應力。
通過8.12的試驗進行驗證。
7.2.10 可靠性
剩余電流保護器應考慮到元件老化等因素,即使在長期工作后也應能可靠工作。
通過8.13的試驗進行驗證。
8 、試驗
8.1 、試驗條件
8.1.1 試品應符合經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣及技術文件。
8.1.2 除有特殊規(guī)定外,試驗應在新的剩余電流保護器上進行。
8.1.3 除有特殊規(guī)定外,試驗應在正常工作條件下進行。
8.1.4 剩余電流保護器在試驗之前允許在空載或負載(小于或等于額定負載)下操作數(shù)次。
8.1.5 在制造廠同意的前提下,為了試驗方便,用比標準規(guī)定更為嚴酷的試驗參數(shù)和試驗方法試驗時同樣有效
8.1.6 除具體產(chǎn)品標準另有規(guī)定外,試驗過程中不允許對試品進行維修或更換零部件。
8.2 、驗證機械結構
8.2.1 驗證標志和標志的耐久性
剩余電流保護器標志的內(nèi)容應符合10.1的規(guī)定。
對剩余電流保護器外殼上或銘牌上的標志,用手拿一塊浸濕蒸餾水的脫脂棉花在大約15s內(nèi)來回各擦15次,接著再用一塊浸汽油的脫脂棉花在大約15s內(nèi)來回各擦15次,標志仍應能容易辨認。
對用壓印、模壓、沖壓或雕刻等方法制造的標志,可以不進行本試驗。
在本標準規(guī)定的所有試驗以后,外殼或銘牌上的標志仍應能容易辯認,而且沒有任何翹曲現(xiàn)象。
8.2.2 耐非正常熱和著火危險試驗
剩余電流保護器中絕緣材料(陶瓷材料除外)制作的零件,應按GB 5169.4的規(guī)定進行試驗。灼熱線頂端的溫度以及施加在被試零件上的試驗時間按表11選取。
如果幾種絕緣零件由同一種材料制成而試驗溫度要求又不同時,只對其中一個零件按較高溫度進行試驗。
本試驗僅在一臺試品的零件上進行。
在有疑問的情況下,再用兩臺試品重復進行此項試驗。
灼熱絲試驗設備,試驗程序和試驗結果的評定均按GB 5169.4的規(guī)定。
8.2.3 絕緣材料相比漏電起痕指數(shù)(CTI)測定
絕緣材料的相比漏電起痕指數(shù)(CTI)值測定按GB 4027規(guī)定的試驗方法、試驗設備、試驗程序等來測定。絕緣材料的相比漏電起痕指數(shù)(CTI)值不應小于100。
如果制造廠從絕緣材料制造廠或其他可靠方面獲得的數(shù)據(jù)確實能證明絕緣材料CTI值大于100,可不進行CTI值測定。
8.2.4 驗證電擊保護
對非熟練人員使用的外殼防護等級符合IP2LX的剩余電流保護器,應驗證其防電擊保護性能。
剩余電流保護器用圖1的標準試驗指進行試驗。試品按規(guī)定的正常使用條件安裝,連接可連接的最大和最小截面的導線。
標準試驗指應設計成每個關節(jié)部分只能相對于試驗指的軸線在同一方向轉(zhuǎn)過90°。把試驗指放到人手指可能彎曲到的每一個位置上。在試驗指與帶電部件或危險的運動部件之間串接一個電壓不低于40V的電源及指示燈。對僅用清漆、氧化膜或類似方法涂覆的帶電部件及絕緣繞組需用金屬箔包覆,并使金屬箔與帶電部分在電氣上連接。試驗時,應使殼內(nèi)運行部件緩慢動作。在試驗過程中,試驗指不應觸及殼內(nèi)帶電部件而導致指示燈點亮。
對外殼用熱塑性材料制成的剩余電流保護器,需進行下列附加試驗;
試品置在35±2℃環(huán)境溫度下,用一個與標準試驗指尺寸相同的無關節(jié)的直試驗指進行試驗。凡外殼絕緣材料屈服變形會影響安全的地方,用直試驗指的頂端施加一個75N的力,歷時1min,在試驗過程中不能因外殼變形而使帶電部件與試驗指接觸。敲落孔不進行此試驗。
8.2.5 接線端子的可靠性試驗
8.2.5.1 剩余電流保護器的接線端子連接表6規(guī)定的最大和最小截面積的導線,以表12規(guī)定值的110%的力矩來擰緊接線端子的螺釘(或螺母),然后擰松接線端子的螺釘(或螺母),再將導線拆下,用新的導線重復進行上述試驗。本試驗應分別對兩個接線端子各進行5次,每次試驗時,導線不應有切斷或損壞。全部試驗結束后,接線端子應無妨礙其進一步使用的損壞,每次擰松螺釘或螺母時,要移動導線。
表12第Ⅰ欄數(shù)據(jù)適用于擰緊時不能伸出孔來的螺釘,以及不能用寬度比螺釘根部直徑寬的螺絲刀來擰緊的其他螺釘。
表12的第Ⅱ類欄數(shù)據(jù)適用于用螺絲刀來擰緊的螺釘與螺母。
表12的第Ⅲ類欄數(shù)據(jù)適用于其他更好的工具來擰緊的螺釘與螺母。
8.2.5.2 剩余電流保護器的接線端子連接表6規(guī)定的最大和最小截面積的導線,并用表12規(guī)定的三分之二的力矩來擰緊接線端子的螺釘(或螺母),然后對每一接線端子連接導線逐漸增加軸向拉力到表13規(guī)定的值,保持1min,施加軸向拉力時應無沖擊,試驗過程中,接線端子所連接的導線不應滑出或產(chǎn)生明顯的移動。
8.2.5.3 對帶有電纜的可移動使用的剩余電流保護器,應能在所連接的電纜上施加一個逐漸增加到130N的拉力保持1min,軟電纜不應脫落或損壞。
8.2.6 電氣間隙和爬電距離的計算和測量
電氣間隙和爬電距離的測量和計算方法按附錄A。其測量值應符合7.1.6的規(guī)定。
8.3、 驗證動作特性
8.3.1 試驗條件
剩余電流保護器按正常使用條件安裝。分別在圖2a至圖2f的基本上無電感的電路里進行試驗。
測量剩余電流的儀表至少應為0.5級,并能正確地顯示(或測定)有效值。測量時間的儀表相對誤差不大于測量值的±10%,對測量值有疑問時,可以用示波器或電子計時器來測定時間。
對用輔助電源的剩余電流保護器,應在相應的接線端上施加1.1,1.0,0.85倍的輔助電源額定電壓Usn重復每組試驗。
不需要輔助電源或用一個獨立電源作為輔助電源的剩余電流保護器在圖2a所示的電路里進行試驗,輔助電源用主電源的剩余電流保護器在圖2b所示的電路里進行試驗。
對A型剩余電流保護器還要在圖2c至圖2f的試驗電路里進行試驗。
8.3.2 在基準溫度(20℃±5℃)下,剩余電流保護器不帶負載,剩余電流為交流正弦波電流時,驗證動作特性。
分別對剩余電流保護器的每極進行下列試驗。
8.3.2.1 逐漸增加試驗電流驗證剩余電流保護器動作特性
試驗開關Sw1、Sw2和被試剩余電流保護器處于閉合位置,調(diào)節(jié)電阻R使剩余電流從小于0.2I△n開始在30s內(nèi)穩(wěn)定地增加至I△n值,測定剩余電流保護器斷開時的剩余電流值。每極測量5次,剩余電流保護器應在大于I△no至I△n之間斷開。
8.3.2.2 用剩余電流保護器接通剩余電流測量分斷時間
試驗電路調(diào)節(jié)到通以額定剩余動作電流值I△no試驗開關Sw1、Sw2先閉合,然后閉合剩余電流保護器接通電路,測量分斷時間,測量5次,每次測量值均應符合表4或表5對I△n所規(guī)定的極限值,對延時型剩余電流保護器均應在規(guī)定延時時間加0.2s內(nèi)分斷。
8.3.2.3 突然出現(xiàn)剩余電流時測量分斷時間
試驗電路的試驗電流依次調(diào)節(jié)到表4和表5規(guī)定的電流值(對延時型剩余電流保護器只調(diào)節(jié)到I△n),試驗開關Sw1和剩余電流保護器處于閉合位置,然后閉合試驗開關Sw2使電路中突然產(chǎn)生一個剩余電流,測量分斷時間,對每一個剩余電流值測量5次,每次測量值均應符合表4和表5的規(guī)定。延時型剩余電流保護器應在規(guī)定延時時間加0.2s內(nèi)分斷。
8.3.2.4 測量延時型剩余電流保護器的極限動作時間
試驗電路預先調(diào)節(jié)到5倍的I△n,被試剩余電流保護器和試驗開關Sw1先閉合,然后閉合試驗開關Sw2,測量剩余電流保護器的分斷時間共3次,分斷時間均應不小于50%的規(guī)定延時時間,但應不大于規(guī)定延時時間加上表4對5I△n規(guī)定的最大分斷時間。然后重復進行上述試驗3次,但試驗開關Sw2在閉合50%延時時間后立即斷開,保持電源電壓5s,剩余電流保護器應不動作。
8.3.3 在基準溫度下,剩余電流保護器帶負載時的動作特性
在20±5℃溫度下,通以額定電流負載,重復8.3.2.1和8.3.2.3的試驗。剩余電流保護器在任何合適電壓下,通以額定電流負載至熱穩(wěn)定狀態(tài),然后重復8.3.2.2的試驗。
8.3.4 在正常使用的極限溫度下,驗證動作特性
剩余電流保護器依次在下列條件下,進行8.3.2.3的試驗:
a.環(huán)境溫度:-5℃或-25℃(根據(jù)具體產(chǎn)品標準的下限溫度決定),試驗在剩余電流保護器空載下進行;
環(huán)境溫度:
b.環(huán)境溫度:+40℃,剩余電流保護器在任何合適電壓下,通以額定電流,直至達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時進行試驗。對需要輔助電源的剩余電流保護器,該輔助電源就是主電源時,考慮到與輔助電源有關元件的發(fā)熱,應在額定電壓下通以額定電流達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時進行試驗。
8.3.5 剩余電流含有直流分量時,驗證剩余電流保護器的動作特性
A型剩余電流保護器除了按8.3.2,8.3.3,8.3.4驗證動作特性外,還須按下列要求驗證剩余電流含有直流分量時的動作特性。
對用輔助電源的剩余電流保護器,下列試驗應在1.1和0.85倍的輔助電源額定電壓下進行。
8.3.5.1 在基準溫度(20℃±5℃)下,剩余電流保護器不帶負載,脈動直流剩余電流連續(xù)上升時,驗證剩余電流保護器正確動作
按圖2c或圖2d的試驗電路進行試驗。
試驗開關Sw1和Sw2及剩余電流保護器先閉合,控制可控硅使電流滯后角分別為0°,90°,135°。剩余電流保護器的每極在每個電流滯后角及輔助開關Sw3分別在位置Ⅰ和位置Ⅱ各試驗2次。
測量剩余電流保護器斷開時的剩余電流值,每次測量值均應符合表8的規(guī)定。
8.3.5.2 在基準溫度(20℃±5℃)下,不帶負載情況下,突然施加脈動直流剩余電流時,驗證剩余電流保護器正確動作。
剩余電流保護器按圖2c或圖2d的試驗電路進行試驗。
試驗電流依次調(diào)節(jié)到下面規(guī)定的電流值,試驗開關Sw1和剩余電流保護器處于閉合位置,閉合開關Sw2突然接通剩余電流。
按剩余電流保護器的不同型式,對表4和表5規(guī)定的每個剩余電流值進行試驗。
電流滯后角為α=0,對I△n>0.015A的剩余電流保護器,每個I△值乘以1.4,對I△n≤0.015A的剩余電流保護器,每個I△值乘以2(但試驗電流不小于0.03A)。測量2次分斷時間,第一次測量Sw3在位置Ⅰ,第二次測量Sw3在位置Ⅱ。
每次測量值均不應超過規(guī)定的極限值。
8.3.5.3 在基準溫度(20℃±5℃)下,帶負載時,驗證剩余電流保護器正確動作
在試驗開始前不久,對剩余電流保護器的被試極和另一極通以額定電流負載,然后重復8.3.5.1的試驗。
試驗電路圖2e和圖2d中沒有標出額定電流負載。
8.3.5.4 在基準溫度(20℃±5℃)下,脈動直流剩余電流迭加0.006A平滑直流電流時,驗證剩余電流保護器正確動作
剩余電流保護器按圖2Eak 圖2f適用的試驗電路,用半波整流剩余電流(0°)迭加0.006A平滑直流電流進行試驗。
8.4 驗證試驗裝置性能
8.4.1 檢查和操作試驗裝置,驗證試驗裝置是否符合7.2.1.1和7.2.1.4的規(guī)定。然后對試驗裝置的操作按鈕在操作方向施加100N靜壓力1min,試驗裝置應不損壞,并仍能自動復位。
8.4.2 根據(jù)試驗裝置電路的結構,測量出試驗裝置的電路的阻抗,然后計算出試驗電流。由試驗裝置電流產(chǎn)生的安匝數(shù)應不超過剩余電流保護器一個極通以I△n的剩余電流時所產(chǎn)生的安匝數(shù)的2.5倍。
8.4.3 剩余電流保護器按正常使用條件接線,進行下列試驗:
a.在0.85倍額定電壓下操作試驗裝置25次,每兩次試驗之間的間隔約為1s。剩余電流保護器每次均應能可靠動作;
b.在1.1倍額定電壓下重復a的試驗,每次試驗剩余電流保護器均應能可靠動作;
c.在1..1倍額定電壓下操作試驗裝置一次,但試驗裝置的按鈕保持在閉合位置30s,剩余電流保護器應能可靠動作,并且試驗裝置的任何零件不能發(fā)生損壞。
8.5 驗證輔助電源故障時,剩余電流保護器的工作狀況
8.5.1 對輔助電源故障時能自動斷開的剩余電流保護器,應按下列方法驗證輔助電源故障時剩余電流保護器的工作性能
8.5.1.1 剩余電流保護器相應的接線端子上施加輔助電源電壓Usn,并閉合剩余電流保護器,然后以在30s內(nèi)將電壓降到0的速度,逐步降低輔助電源電壓直到剩余電流保護器自動斷開,測量剩余電流保護器自動斷開時的輔助電源電壓值,共測量5次,每次測量值均應小于0.85Usn。
然后把輔助電源電壓調(diào)節(jié)到比5次測量值中的最大值略大一點的電壓值,使剩余電流保護器能閉合,接著對剩余電流保護器的一極通以I△n,剩余電流保護器應在表4或表5規(guī)定的時間內(nèi)脫扣。
8.5.1.2 驗證剩余電流保護器在輔助電源中斷時自動斷開的時間
在剩余電流保護器相應的接線端子上施加輔助電源額定電壓Usn,并閉合剩余電流保護器,然后斷開輔助電壓的電源,測量從輔助電源中斷開始至剩余電流保護器主觸頭斷開之間的時間,測量5次,斷開時間應在具體產(chǎn)品標準規(guī)定的范圍內(nèi)。對輔助電源中斷時延時斷開的剩余電流保護器,在延時時間內(nèi)仍應能可靠動作,試驗方法由具體產(chǎn)品標準規(guī)定。
8.5.2 驗證輔助電源故障時不能自動斷開的,輔助電源由剩余電流保護器所控制的電源供電的I△n≤0.03A的剩余電源保護器在電源故障時的工作性能
剩余電流保護器按圖2c或圖2b接線,在電源端施加輔助電源額定電壓,剩余電流保護器處于閉合位置,Sw2斷開,然后打開Sw1切斷供電電源,剩余電流保護器不應斷開。
接著,重新閉合Sw1,在電源端施加50V電壓(相對地電壓),閉合Sw2對剩余電流保護器的一極通以I△n,剩余電流保護器應能脫扣。
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