电寿命试验.

2.2电寿命试验

2.2.1概述

电器的电寿命是指在规定的接通和分断条件下，电器不需维修和不需更换任何零部件所能承受的有载操作次数。电器的电寿命试验时被试电器的触头（对接触器、低压断路器等电器来说，是指它们的主触头）是按产品标准中所规定的试验条件来接通和分断电路的（除此之外，接触器、低压断路器等电器还应按其产品标准中规定的试验条件进行其辅助触头的电寿命试验）。各种电器的产品标准中，除了规定其电寿命试验的试验条件外，还规定了其电寿命的次数，电器产品电寿命试验的目的就是为了考核电器在规定的试验条件下能否达到规定的电寿命次数。 2.2.2试验条件

1、电寿命试验的接通与分断条件

对于接触器，GB 14048.4-2003规定了不同使用类型时验证其电寿命的接通和分断条件，如表1所示。

表1 不同使用类型时接触器验证电寿命的接通和分断条件

电流种类 使用类型代号 AC-1 AC-2 AC AC-3 额定工作电流（A） 全部值 全部值 IN≤17 IN＞17 IN≤17 IN＞17 全部值 全部值 全部值 I/IN 1 2.5 6 6 6 6 1 2.5 2.5 接通 U/UN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 cosφ或L/R(ms) 0.95 0.65 0.65 0.35 0.65 0.35 1 2 7.5 Ic/IN 1 2.5 1 1 6 6 1 2.5 2.5 分断 Ur/UN 1 1 0.17 0.17 1 1 1 1 1 Cosφ或L/R(ms) 0.95 0.65 0.65 0.35 0.65 0.35 1 2 7.5 AC-4 DC-1 DC DC-2 DC-3 注 cosφ的误差为±0.05，L/R的误差为±15%，试验电流的误差为±5%，试验电压的误差为±5%。

I—接通电流；IN—额定工作电流；U—外施电压；UN额定工作电压；IC—分断电流；Ur—工频或直流恢复电压。

接触器主触头使用类型的典型用途如表2所示。

表2 主触头的使用类型 电流种类 使用类型代号 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 DC-1 典型用途举例 无感或微感负载，电阻炉 线绕转子电动机起动、分断 笼型异步电动机的起动、运转分断 笼型异步电动机的起动、反接制动与反向、点动 无感或微感负载，电阻炉 并励电动机的起动、反接制动与反向、点动 串励电动机的起动、反接制动与反向、点动 AC DC DC-3 DC-5 表1中AC-3类型的电寿命试验条件是根据用交流接触器来控制电动机进行正常工作时（即起动及在运转中断开笼型电动机）的实际接通和分断情况来制定的。在笼型电动机起动瞬间，它相当于一个二次侧短路的变压器，所以电动机的起动电流比较大，一般均大于6倍电动机的额定电流，由于在起动笼型电动机时，电器的接通电流就是电动机的起动电流，所以电器电寿命试验的接通条件定为I/IN=6、U/UN=1。如正常运转时电动机带额定负载，电动机定子电流等于其额定电流，则在运转中断开电动机时，电器触头断开的电流就是电动机的额定电流，故电器电寿命试验的分断条件中IC/IN定为1。下面再来分析运转中断开笼型电动机时电器触头上的电压，当电动机定子绕组断电瞬间，由于转子绕组对于电动机的磁路来说相当于一个短路线圈，所以它就立即感应出一个电流来阻止电动机磁路中主磁通的消失，这个转子电流产生一个磁通，此磁通相对于转子时静止的，但对于定子绕组来说，这个磁通相当于一个转速等于转子转速n的旋转磁

场，这个旋转磁场切割定子绕组，在定子绕组中感应出电动势E，这个电动势在电动机绕组刚断电瞬间的大小与电压U相近，以后按指数规律衰减，其频率f=np/60，它小于电源电压的频率，且随着转子转速n的减小而降低。在电动机定子绕组断电瞬间，电器动、静触头间的电压Ur等于电源电压U与定子绕组感应电动势E瞬时值之和，由于在电动机定子绕组断电瞬间定子绕组感应电动势E的方向正好与电源电压U的方向相反，其大小又与电源电压相近，所以在电动机定子绕组断电瞬间电器动、静触头间电压Ur的瞬时值接近于零，根据有关资料里的实测数据，这个电压值不超过0.17UN，据此，交流接触器电寿命试验分断条件中之Ur/UN定为0.17。

接触器电寿命的次数的确定原则是：从使用的角度出发，电寿命次数如能接近机械寿命的次数当然最好，但在电寿命试验时，与电器的其他零部件相比，触头部分的磨损更为厉害，除了由于在触头断开和闭合过程中动、静触头间的碰撞与摩擦产生机械磨损外，还由于电的原因造成了触头的电磨损。触头在断开电路时一般都会产生电弧，电弧的高温使触头表面金属材料熔化，由于磁场和气流等作用，熔化了的触头金属材料向周围喷射而散失，这就造成了触头断开过程中的电磨损，触头的电磨损不但产生在断开过程，在闭合过程中也会产生，这是由于在闭合过程中一般会产生触头弹跳，触头弹开时动、静触头间出现的金属桥及短弧都会使触头金属散失而造成触头闭合过程中的电磨损。随着触头磨损的增加，触头的厚度逐渐减小，触头的超程及终压力也随之逐渐减小，从而使触头温升逐渐增高。当触头磨损到