UL508目擊實驗室電器壽命測試臺設計與改進

游海云

（福建廣播電視大學 漳州分校，福建 漳州 363000）

UL508目擊實驗室電器壽命測試臺設計與改進

游海云

（福建廣播電視大學 漳州分校，福建 漳州 363000）

建立UL508目擊實驗室要解決的是設備如何滿足標準的需要，主要的測試設備——電器壽命實驗臺，通過軟硬件的配合，達到對試品的全面測試，使之滿足UL508標準的要求.并且在實踐中對設備的功能軟硬件進行改進，使它大大縮短測試時間.

UL508標準；目擊實驗室；電器壽命

建立UL508目擊實驗室是所有生產符合UL508標準的產品的技術進步，它一方面可以在產品交付認證之前先自我進行全面的實驗，于保證產品認證能一次通過；另一方面也可以大量節約時間和費用，等于擴大了UL實驗室的規模，提升了企業產品的技術優勢.是產品的認證和產品的研發過程必不可少的手段.

1 定義

WTDP-（Witnessed Test Data Program）是指在客戶或第三方的測試機構中，并在UL員工監督指導的情況下進行測試的程序.

CTDP--（Client Test Data Program）是 UL 客戶利用自己的測試設備和人員進行測試并向UL提交測試數據；UL認可后依據這些數據出黃卡.

CNAS--中國合格評定國家認可委員會，統一負責對認證機構、實驗室和檢查機構等相關機構的認可工作.

2 電器壽命實驗臺的原理

電器壽命實驗臺是建立目擊實驗室最重要的專用設備，按照美國UL508標準、歐盟EN60947-5-1及GB14048.5對電器產品的認證的要求，其實驗方法和技術要求基本相同，可以將它們統一做在一起，因此同一個實驗臺可以完成UL508、CE和3C認證對產品的壽命要求，并且UL標準中有常規負載、GP（感性負載）、HP（馬力）等測試項目.在設計測試臺時必須將這些內容全部考慮到，以充分發揮設備的潛能.

交流測試原理圖（直流測試原理類似，不再贅述）

3 指標的設計

實驗臺分為兩個主要部分，一個是電腦控制臺，起到參數設置、供電分配、故障指示的作用，完全按照標準要求的程序來控制實驗步驟；另一部分是負載柜，包括交流和直流兩個獨立的，下面將負載的計算方式簡介如下：（見表1）

3.1 交流負載計算

按照電路定律，計算電阻電感參數，先選定大電流（小阻抗），再選擇小電流（大阻抗），系統計算法的小電流的大阻抗已減去大電流的小阻抗；電流偏大，功率因數偏小：調電阻增大；電流偏大，功率因數偏大，調電感增大；電流偏小，功率因數偏小，調電阻減小；電流偏小，功率因數偏大，調感抗減小.

表1

以上是UL508交流信號的參數及功率因數的要求.

3.2 直流負載的計算

在選擇直流時間常數時，先根據公式算出電感的參數，根據參數選擇電感，電感有相應的電阻，后再公式中選定的電阻參數減去電感中的電阻.在測定后，根據時間電流及時間常數的關系，進行微調：時間常數用電感來調，時間常數偏長，減電感；偏短，加電感.電流大小調電阻.直流回路中，電流大小有電阻來決定的，電感只反映時間常數.

計算用公式

參考GB14048.5要求，接通上升時間T=6×P,P最大為69，應該可以通過改變L和R，來改變P制（1～69），從而達到調整T值大小.（請看下圖）

根據實驗要求，只計算到A300/Q300的指標，需要增加測試范圍時，將按上述公式不斷增加電阻和電感.

計算結果列表如下：

電壓U 接通電流I P 6*p 6*P（MAX300MS）（單位ms） 電阻（歐） 電感（亨!）1 125 1.000 125 750 300.00 125.00 12.500 2 125 1.000 125 750 150.00 125.00 6.250 3 125 0.100 12.5 75 300.00 1250.00 125.000 4 125 0.100 12.5 75 150.00 1250.00 62.500 5 250 1.000 250 1500 300.00 250.00 25.000 6 250 1.000 250 1500 150.00 250.00 12.500 7 250 0.100 25 150 300.00 2500.00 250.000 8 250 0.100 25 150 150.00 2500.00 125.000

3.3 接通/斷開電流取值

各種標準中，測試電器開關觸點在斷開時的電流比接通時的額定電流Ie高10倍.所以設備必須設置最大電流值時不損壞.本設備最大電流為120A，是作馬力測試時的要求：

測試項目 額定電壓Ve（V） 額定電流Ie（A） 測試電流A 大概功率W 次數 頻率（秒）1.5HP/125V 125 20 120 7500 50 1/9秒

可見測試設備所要承受的負載變化范圍是很大的，各個負載檔位的選擇按計算后的參數手動選檔實現.

最終實現指標:

交流參數

額定電壓 AC 120V/240V/380V/600V

額定電流 0.3～6A/3～120A

功率因數 0.35～0.7

直流參數 額定電壓 125V/250V/600V

額定電流 0,1～1A

時間常數 150～300ms

4 程序設計

設備所控制的參數多，各種故障的判斷要及時準確.

5 提高測試效率的探討

按照標準要求，每個申請的指標，例如A600，那么壽命試驗要作高低電壓各一點（6A/125V和1.2A/600V），每個點要做兩種通斷實驗，即耐受力實驗5000次（1秒通/9秒斷，以及超載實驗1000次（0.5秒通斷）.每個實驗點要做16個小時，兩點就32小時，何況每個開關還有常開和常閉觸點再加倍時間，按常規一組常開/常閉實驗就要4天時間.那么如何保證完成實驗又縮短時間呢?我們知道，在做耐受力實驗中，如果在9秒斷的時間里（負載是不通電的），將另一個同樣參數的被測開關也接入（只接通1秒鐘），那么在一個實驗臺就可以同時作兩個產品，節約一半時間，理論上可以加到4只產品同時進行，但要看負載發熱溫度是否允許.我們通過軟件的更改，還可以將不同樣品的交直流回路參數同時進行測試，因為控制臺增加到4個工位，交直流電源是分開的，交直流負載也是分開的，只要將不同測試點接入不同的負載回路就可以了，經過設備改進大大提高了工效.

〔1〕Industrial Control Equipment—UL508.

〔2〕EN60947-5-1低壓開關設備和控制設備.第5-1部分:控制電路器件和切換元件.機電控制電路器件Low-voltage switchgear and controlgear- Part5-1:Controlcircuitdevicesand switching elements-Electromechanical control circuit devices.

TP212

A

1673-260X（2012）09-0025-03