低壓電器質量檢驗及不確定度研究

張志濤 陳付英

（山東省東營市產品質量監督檢驗所，山東 東營 257091）

對電器測量質量結果參數大都是用不確定度來體現，這也是國際貿易與科技交流迫切要求。事實上系統測量質量和不確定度之間存在密切關系，不確定度越大系統測量精度就越低，質量就越差；反之，不確定度越小系統測量精確度就越高，質量就越好。在如今低壓電器魚龍混雜時代，質量檢測十分重要，也是電器產品占據市場的基本條件。在這種形勢下，研究低壓電器質量檢驗及不確定度具有重要意義。

1 低壓電器的質量檢驗

無論什么產品都要以質量來贏得市場，只有確保了質量的產品才具有發展前景。自然對于低壓電器來說也不例外，本文就是對低壓電器的質量檢驗做一些闡述。

1）一般檢查

2）測定電壓降

當對電器觸頭或者導電回路加上直流電流之后，測量兩端電壓降。這樣目的是用來評估測量部分兩端電阻值，根據用電阻值大小來判斷低壓電器裝備質量與發熱溫升。比如，小型繼電器觸頭上是不能夠使用溫差電偶來測量溫度，就要使用測量觸頭的兩端電壓之法來檢測。

3）溫升試驗

通過溫升試驗能夠檢驗電器通上電之后發熱直到穩定階段，電器各個部分配件能否承受溫升的變化范圍。因為不同的導線、電器觸頭、線圈以及銅排接線端的溫升，都具有不同的標準或者技術條件要求。對于導電銅排線的接線端、電器觸頭，如果溫升過高都可能導致其接觸面出現氧化，一旦氧化之后就會導致接觸面的電阻增大，進一步增大溫升，致使外包的絕緣材料快速老化，降低使用壽命或者燒壞線圈，最終出現故障影響電器正常使用。

4）耐壓試驗與絕緣電阻

評價電器產品絕緣質量好壞，大都是采用絕緣電阻與耐壓試驗。絕緣電阻就是在電器的兩個電極間連接上絕緣電阻，一旦給這兩個電極加上了直流電壓之后，絕緣體上出現了泄露電流，且表面該絕緣材料上有絕緣電阻。電器絕緣電阻是由多種因素造成的，一般而言電器溫升過高絕緣電阻就會降低；一旦絕緣材料潮濕了、被污染或者吸附了水分，必然降低絕緣電阻；驗證了開關電器通斷能力之后，如果電器絕緣結構遭到電弧燒損，也會降低絕緣電阻。對于一般的電器而言，其絕緣電阻不能夠小于1.5M?。

事實上，電器絕緣部分不僅要承受長期額定電壓作用，還必須要能夠承受短時間出現的超過額定電壓數倍的過電壓。出現過電壓大都是由線路短路或者雷電造成的。一旦過電壓達到一定極限數值，那么絕緣材料表面就會出現放電發生閃絡現象，也有可能擊穿絕緣材料出現導電通路。

2.1.3 改性瀝青抗老化性能 改性瀝青的抗老化性能與MY瀝青砂添加劑的抗老化能力有著緊密的關系。瀝青薄膜的殘留針入度比可用于評價瀝青經過老化后硬度的變化，結果見表3。

5）檢驗短時耐電流的能力

當低壓電器處于閉合狀態，還必須要檢驗其承受短路電流產生的熱效應及電動力效應的能力。因為線路中電動力和流經電流平方為正比關系，所以短路電流大電動力必然強。加入電器絕緣件機械強度差了，就會發生機械變形乃至被破壞。在極短時間中產生了較大短路電流，致使導電回路溫度快速升高，但是溫升是不允許超過極值范圍。

6）檢驗動作特性

電壓電器主要技術性能之一就是動作特性，其檢驗中包含釋放動作值、吸合動作值以及保護特性幾個方面，比如低壓電器電磁機構，電壓線圈中的釋放電壓及吸合電壓值都要滿足要求。

對于低壓電器的質量檢驗上涉及面較廣，除了上面幾個方面外，還包括了電器壽命檢驗、抗擾度檢驗、額定接通與分斷能力的檢驗等，必須要全面做好質量檢驗才能夠確保低壓電器的質量。

2 低壓電器不確定度

國際公認采用不確定度來評定電器測量質量，也是報告度量使用的尺度，經過不確定度就能夠看出電器質量水平及價值高低，同時還能夠體現出檢測技術水平的高低。因此對于低壓電器的質量檢驗中采用不確定度檢測是發展必然趨勢。測定不確定度大都是采用分散性的尺度進行評價，進而測量出電器結果質量，體現出測量結果具備的分散性，同時體現出被測值具備的不能肯定程度。如今國際較為常用評定方法分為了兩大類，其一就是采用統計法評定出A類的不確定度；其二就是采用非統計法評定出B類的不確定度。

1）A類不確定度

A類大都是依據多次測量結果進行統計計算，并依據最終結果進行估計，采用實驗標準差進行表征。假設對某個量處于同等條件中實施了n次獨立試驗，得出A類不確定度：

式中，Xi表示第 i次所測量的結果，表示數列算數的平均值。

2）B類不確定度

這種測量是依據經驗或者其他的信息進行估計，因此就能夠借助相關信息比如儀器特點、性能、校準證書以及制作說明書所提供的手冊與數據的參數實施不確定度等。對于B類大都采用了標準差Ub來表示：

式中，b表示誤差源誤差限；kj表示和誤差分布與誤差限的取值概率相關因數。

3）評定不確定度的程序

無論是A類還是B類，其評定不確定度程度的方法基本上是相同的，具體如圖1所示。

圖1 評定不確定度的程序

4）采用不確定度評定的注意事項

（1）能夠簡化的項目：①在進行檢測評定中，如果檢測中A類評定占據了主導地位，就可以忽略B類的評定分離；②檢測實驗室中沒有必要計算出等效自由度；③合成時，不用考慮到其相關性；④如果有一些大家公認較好的檢測方法，假如這種方法規定測量出的不確定度的；來源主要是通過極限值與計算結果體現出來，而且也符合檢測方法與檢測結果的報告，那么可以認為這種方法符合要求。

（2）應用A、B兩類方法。事實上，這兩類之間并沒有本質區別，僅僅屬于兩種方法而已，絕對不存在那個好那個差。評定之時，要根據所評定問題實況選擇簡單、可靠以及方便方法進行。不管是兩種方法都使用了還是僅僅選擇一種，都屬于完整評定，其可靠度僅僅由自由度來描述，自由度大可靠性高。

（3）日常檢驗中要合理進行評定。因為所測量出的不確定度能夠展示測量結果質量，不確定度越小，且電器質量越高，而且測量質量好壞和測量結果大都與使用直接有關。所以比較測量結果的不確定度，不但給用戶選擇上提供了依據，而且通過分析影響不確定度的因素，還能夠為有關開發人員提供研究才考依據。

3 結論

總之，任何電器質量檢驗都必須要以信息作為支持，而絕大部分信息又是以定量數據形式存在，這些數據是否正常及可靠，直接關系著電器質量檢驗成敗之關鍵所在。隨著科學技術的快速發展，相關研究必須要大力探索與實踐不確定評定工作，確保低壓電器質量檢驗及不確定度達到較高水平，進而推動現代化科技進一步發展。

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