王超然　劉楊中華　陳建文　宮成軍

摘 要

本文以某電廠為例，講述如何利用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有條件搭建測(cè)試平臺(tái)對(duì)管型熔斷器的電連續(xù)性、電阻、電壓降等特征性能進(jìn)行測(cè)試，建立修正因子對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理優(yōu)化，并結(jié)合試驗(yàn)經(jīng)歷對(duì)試驗(yàn)過程中遇到的難題進(jìn)行分析解決，為熔斷器性能的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究提供參考。

關(guān)鍵詞

管型熔斷器;特征性能;測(cè)試平臺(tái);修正因子

中圖分類號(hào)： P313.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.041

0 引言

隨著工業(yè)生產(chǎn)的電氣化、機(jī)械化以及自動(dòng)化程度不斷提高，企業(yè)對(duì)工業(yè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性提出了更高要求。熔斷器作為大型工業(yè)系統(tǒng)中不可或缺的安全基石，對(duì)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性具有重要意義。在某電廠儀控系統(tǒng)內(nèi)熔斷器的長(zhǎng)期使用過程中，由于熔斷器高度可靠且故障頻率極低，無需設(shè)置預(yù)維項(xiàng)目，因而運(yùn)維人員對(duì)其當(dāng)前狀態(tài)不夠了解。一次檢修工作中，由于無法判斷涉及到的125V/5A直流管型熔斷器特性是否滿足生產(chǎn)實(shí)踐要求，因而需要對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有條件，選取該疑似故障的熔斷器作為試驗(yàn)對(duì)象，主要針對(duì)其電連續(xù)性、電阻、電壓降等特征性能進(jìn)行測(cè)試。其中電壓降的測(cè)試應(yīng)在額定電流下進(jìn)行，因此需要搭建測(cè)試平臺(tái)提供檢測(cè)條件。

1 測(cè)試平臺(tái)

1.1 測(cè)試平臺(tái)原理

1.2 器材與選型

電纜線。根據(jù)待檢熔斷器額定電流大小，合理選擇連接電路時(shí)電纜線的規(guī)格型號(hào)，防止選用電纜線直徑過小，引起發(fā)熱量過大，影響試驗(yàn)進(jìn)行，甚至產(chǎn)生自燃，發(fā)生危險(xiǎn)。

熔斷器支架。為使熔斷器穩(wěn)定接入測(cè)試回路，需設(shè)置熔斷器支架進(jìn)行連接固定，同時(shí)，熔斷器支架應(yīng)便于電壓表的接入與固定。

直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源。直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源設(shè)備的輸出電流應(yīng)大于熔斷器額定電流。直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源設(shè)備的電源線通常為三孔插頭，由于輸出電流較大，其三孔插頭相較于一般家用電氣設(shè)備更大，無法直接插入一般家用電器的插座，因此需要附加接頭轉(zhuǎn)換器。

大功率可調(diào)電阻。由于測(cè)試回路電流較大，一般可調(diào)電阻無法承受，因此需要選用大功率可調(diào)電阻。實(shí)際試驗(yàn)過程中，大功率可調(diào)電阻的線圈與觸點(diǎn)接觸處存在涂漆層，當(dāng)回路電流尚未達(dá)到大功率可調(diào)電阻的最大允許電流時(shí)，由于觸點(diǎn)接觸處接觸面積較小，電阻較大，產(chǎn)熱較高，溫度上升較快，涂漆層已有自燃趨勢(shì)。因此改用多個(gè)大功率可調(diào)電阻并聯(lián)形式接入測(cè)試回路，也可以考慮增設(shè)風(fēng)機(jī)對(duì)觸點(diǎn)接觸處進(jìn)行直吹，加大換熱量，或選用其他方法對(duì)產(chǎn)熱較大區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)冷卻。

電壓表。國軍標(biāo)GJB 5850-2006中4.5.3.2條款標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容：應(yīng)使用輸入阻抗至少為10MΩ的直流電壓表（電壓表精度等級(jí)1級(jí)）測(cè)量電壓降。

電流表。通常情況直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源可以顯示輸出電流值，為得到更高精度的回路電流值，同時(shí)對(duì)直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源的輸出電流進(jìn)行佐證，可以考慮使用量程合適的電流表

2 試驗(yàn)方法

2.1 電連續(xù)性

依照國軍標(biāo)GJB 5850-2006中4.5.2條款內(nèi)容，可以選用低電壓歐姆表對(duì)熔斷器的電連續(xù)性進(jìn)行測(cè)量。

2.2 電阻

依照國軍標(biāo)GJB 5850-2006中4.5.3.1條款內(nèi)容，可以使用惠斯頓電橋、凱爾文電橋或同等靈敏的儀表測(cè)量電阻。由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，測(cè)量熔斷器額定電流下的電壓降，計(jì)算出熔斷器的電阻。

2.3 電壓降

在室內(nèi)環(huán)境溫度情況下，使用選定的電壓表對(duì)熔斷器在額定電流下的電壓降進(jìn)行測(cè)量。為得到更多關(guān)于該熔斷器電壓降的數(shù)據(jù)，探索該類型熔斷器在持續(xù)通過額定電流時(shí)兩端電壓降的變化規(guī)律，試驗(yàn)時(shí)每5隔分鐘對(duì)該熔斷器兩端電壓降數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，持續(xù)1小時(shí)，繪制了額定電流下熔斷器兩端電壓降隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖。

3 數(shù)據(jù)修正

熔斷器需要裝入熔斷器支架方可接入檢測(cè)平臺(tái)電路，然而熔斷器支架的使用不可避免的會(huì)引入熔斷器支架接入電路導(dǎo)體部分電阻所分擔(dān)的電壓降，由于熔斷器阻值較小，熔斷器支架接入電路導(dǎo)體部分電阻不容忽視，造成采集數(shù)據(jù)偏差較大，因此提出如下公式對(duì)采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行修正，以得到同真實(shí)值更為接近的數(shù)值。

R熔斷器——熔斷器電阻值

R支架——熔斷器支架接入電路導(dǎo)體部分電阻值

U實(shí)際——熔斷器兩端實(shí)際電壓降

U測(cè)量——利用電壓表讀取到的電壓降

ε——修正因子

本次試驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)在修正前后相差51.3%，經(jīng)過數(shù)據(jù)修正，試驗(yàn)結(jié)果符合廠家提供的產(chǎn)品說明書，并且滿足現(xiàn)場(chǎng)使用條件，證明該疑似故障熔斷器滿足相關(guān)要求。因此，在熔斷器特性測(cè)量過程中，修正因子的引入是十分必要的。

4 總結(jié)

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，熔斷器疑似故障的情況在所難免。然而，由于生產(chǎn)需求與成本管控的制約，企業(yè)不允許花費(fèi)大量時(shí)間成本與經(jīng)濟(jì)成本將疑似故障的熔斷器送至專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確檢測(cè)，此時(shí)利用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有條件搭建測(cè)試平臺(tái)，對(duì)熔斷器進(jìn)行檢測(cè)未嘗不是一種解決辦法。

本文所述內(nèi)容對(duì)工程應(yīng)用領(lǐng)域傾向性較強(qiáng)，受制于不同現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)用儀器設(shè)備情況、人員技能掌握情況、環(huán)境溫濕度情況等實(shí)際情況，試驗(yàn)結(jié)果的精確性相差較大，往往無法得到十分精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果，只能為運(yùn)維人員與決策者提供相對(duì)滿意的評(píng)判依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]GJB 5850-2006，小型熔斷器通用規(guī)范[S].

[2]GJB 360A-1996，電子及電氣元件試驗(yàn)方法[S].

[3]GB/T 9364.1-2015，小型熔斷器定義和小型熔斷體通用要求[S].

[4]陳鎮(zhèn)，袁紅紅，丁晨暉.貼片保險(xiǎn)絲產(chǎn)品耐焊性能研究[J].日用電器，2017（S1）.