開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之解析

1、電氣裝置的開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之解析開關(guān)是家家戶戶所必需的建筑電氣產(chǎn)品，所有的燈要亮起來，都少不了開關(guān)。所以，松下幸之助就曾經(jīng)說過“開關(guān)是墻上的一面旗幟”。2003年 5月 26 日國家質(zhì)檢總局發(fā)布了GB 16915.1-2003家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān)第 1 部分：通用要求，規(guī)定該標(biāo)準(zhǔn)于2004 年 1 月 1 日實(shí)施。此標(biāo)準(zhǔn)代替GB 16915.1-1997。為了使廣大同行加深對新標(biāo)準(zhǔn)理解和認(rèn)識，筆者根據(jù)自身多年的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，及對我國標(biāo)準(zhǔn)的理解，和對國際電工標(biāo)準(zhǔn)IEC 60669標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識，對新標(biāo)準(zhǔn)作一全面地解析，以期能夠?qū)π聵?biāo)準(zhǔn)作一簡明且清楚的詮釋。但是，由于新技術(shù)、新材料的不斷出現(xiàn)，產(chǎn)

2、品標(biāo)準(zhǔn)也隨之在不斷發(fā)展，檢測技術(shù)也在不斷完善，所以，筆者希望拋磚引玉，與同行共同學(xué)習(xí)理解新標(biāo)準(zhǔn)，同時，也希望廣大同行能夠給予批評指正。第一部分簡 況世界各國所用的開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)眾多，如，我國采用GB16915.1-2003 、英國用BS3676-1:2000 ( BSEN60669-1:2000 ) 、 德國為 DIN 0632 Teil 1 ( DIN EN60669-1 ) 、澳洲采用AS 3133:2003、國際電工標(biāo)準(zhǔn)IEC 60669-1:2000 ，等等。各個標(biāo)準(zhǔn)既有相同之處，又有不同點(diǎn)，總之都主要是從安全角度去建立標(biāo)準(zhǔn)體系和測試要求的。這里將我國現(xiàn)有的開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納如下：一、標(biāo)準(zhǔn)系列

3、：1、通用要求(GB 16915.1-2003)適用于戶內(nèi)或戶外使用的，僅用于交流電、額定電壓不大于440V,額定電流不大于63A的家用和類似用途固定式電氣裝置的手動操作的一般用途開關(guān)。裝有無螺紋端子的開關(guān)的額定電流限為最大16A。亦適用于開關(guān)安裝盒。還適用于： 裝有信號燈的開關(guān)； 電磁遙控開關(guān)； 裝有延時裝置的開關(guān)； 帶有開關(guān)和其他功能組合的開關(guān)； 電子開關(guān)；裝有軟纜保持裝置或軟纜出口裝置的開關(guān)。2、電子開關(guān)（GB 16915.2-2000）適用于戶內(nèi)或戶外使用的，家用和類似用途固定式電氣裝置的電子開關(guān)或相關(guān)的電子輔助裝置。適用于操縱照明電路、控制燈的亮度（調(diào)光器）、控制電動機(jī)（如排氣扇等用

4、的）轉(zhuǎn)速和作其他用途（如電熱裝置）的電子開關(guān)，這些開關(guān)的工作電壓不超過交流250V,額定電流不超過16A。上述的操縱和控制是人為地通過起動元件、傳感面和傳感裝置，借助于觸摸、接近、旋轉(zhuǎn)、光、聲、熱或其他影響等方式來實(shí)現(xiàn)的。3、遙控開關(guān)（GB 16915.3-2000）適用于額定電壓不超過440V、額定電流不超過63A的電磁遙控開關(guān)；并適 用于額定電壓不超過250M額定電流不超過16A的電子遙控開關(guān)；這兩種遙控 開關(guān)是供戶內(nèi)或戶外使用的家用和類似用途固定式電氣裝置使用的。4、延時開關(guān)（GB 16915.4-2003）適用于額定電壓不大于440V、 額定電流不大于63A， 用于家用和類似用途供戶內(nèi)

5、或戶外使用的固定式電氣裝置上用手動和/或遙控操作并裝有機(jī)械的、熱的、氣動的、 液壓的或電操作的延時裝置，或上述中任意組合的延時裝置的延時開關(guān)。二、產(chǎn)品概況：1、主要產(chǎn)品有（按操作方法分類）：（ 1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)（如，控制風(fēng)扇風(fēng)速的調(diào)速開關(guān)、控制燈的亮度的調(diào)光開關(guān)）（ 2）倒扳開關(guān)（ 3）蹺板開關(guān)（常見的墻壁開關(guān)）（ 4）按鈕開關(guān)（如，門鈴開關(guān)）（ 5）拉線開關(guān)（老式的燈開關(guān)）2、開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)：傳統(tǒng)機(jī)械式開關(guān)產(chǎn)品一般由面板、底座、觸頭組成，其中，特別是觸頭的好壞決定著開關(guān)產(chǎn)品性能的優(yōu)劣。電子開關(guān)一般由面板、底座、電子控制和導(dǎo)通機(jī)構(gòu)組成第二部分標(biāo)準(zhǔn)要求一、標(biāo)志（第8 章）目的： 標(biāo)志可以指導(dǎo)消費(fèi)者正

6、確安裝、使用和維修產(chǎn)品，是確保人身財產(chǎn)安全的極其重要的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。要使用正確的標(biāo)志，標(biāo)志符號的位置要明顯，且應(yīng)經(jīng)久耐用，清晰可辨。問題 1：需要標(biāo)注哪些標(biāo)志？（ 1）重要的三個標(biāo)志： 商標(biāo)（識別標(biāo)志） 型號（可以是產(chǎn)品目錄編號） 電氣參數(shù)（電流、電壓、電源性質(zhì)）（重要：凡電流不超過16A的開關(guān)（除瞬動式開關(guān)（如，門鈴開關(guān)），均要打“AX'標(biāo)志，見標(biāo)準(zhǔn)6.2條）（ 2）其它標(biāo)志： 小間隙結(jié)構(gòu)的符號（m） 微間隙結(jié)構(gòu)符號（?。?帶有無螺紋端子的開關(guān)如果僅適于連接硬導(dǎo)線，則應(yīng)標(biāo)出僅能連接硬導(dǎo)線的標(biāo)志 導(dǎo)線插進(jìn)無螺紋端子（如有）之前應(yīng)剝?nèi)サ慕^緣長度問題2：標(biāo)志要標(biāo)在哪里？一些標(biāo)志要標(biāo)在開關(guān)主要部

7、位上： 額定電流、額定電壓和電源性質(zhì)符號 制造商或代理商的名稱、商標(biāo)或識別標(biāo)記 導(dǎo)線插進(jìn)無螺紋端子（如有）之前應(yīng)剝?nèi)サ慕^緣長度 小間隙結(jié)構(gòu)、微間隙結(jié)構(gòu)或半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換器件的符號 型號問題3：如何理解“主要部位”？“主要部位”是指開關(guān)中帶有觸頭的部件，或與觸頭成一整體的任何部件。如，開關(guān)功能件、底座等。問題4：外殼上需要標(biāo)志嗎？組合式開關(guān)的可拆卸的外殼上的標(biāo)志：商標(biāo)（或識別標(biāo)志）和型號。問題5：哪些開關(guān)需要接通指示？代號為2、 3 和 03 的開關(guān) （多極開關(guān)，如， 兩極開關(guān)）， 和額定電壓大于250V或額定電流大于16A的開關(guān)的標(biāo)志，均應(yīng)清楚地標(biāo)示出起動元件朝不同的位置移 動的方向或開關(guān)的實(shí)際位置

8、。開關(guān)接通指示的三種表示方式： on/off 指示燈 O/1問題6:對開關(guān)標(biāo)志的試驗(yàn)有哪些？擦拭試驗(yàn)：對不是鋼印打印、鑄造的、壓鑄的或刻印的標(biāo)志（如，絲印、膠 合標(biāo)簽、水滑板印、噴墨等），要用浸透水、汽油的布片各擦拭15s。試驗(yàn)后，標(biāo)志或符號仍應(yīng)清晰明了；如果有標(biāo)志牌，不應(yīng)發(fā)生卷邊現(xiàn)象。二、防觸電保護(hù)（第10章）目的：通過試驗(yàn)、材料分析、結(jié)構(gòu)檢查，防止在使用中產(chǎn)生觸電事故問題1:如何進(jìn)行試驗(yàn)指試驗(yàn)？兩種試驗(yàn)指：有節(jié)試驗(yàn)指（觸及試驗(yàn)）、無節(jié)試驗(yàn)指（壓力試驗(yàn)），見下圖 安裝：按正常使用時垂直安裝，如，模擬產(chǎn)品安裝在墻面上。無節(jié)試驗(yàn)指有節(jié)試驗(yàn)指觸及試驗(yàn)：試驗(yàn)設(shè)備需要接通指示試驗(yàn)儀； 合格判斷：試驗(yàn)指

9、不應(yīng)觸及帶電 部件。壓力試驗(yàn)：試驗(yàn)指不應(yīng)觸及帶電部件。試驗(yàn)原理圖：問題2:起動元件（操作部件）應(yīng)是什么材料制成？起動元件（操作部件），如，旋鈕、操作桿、按鈕、蹺板等，應(yīng)為絕緣材料制品，起動元件（操作部件）如果是金屬材料制品就必須用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣將 它們的易觸及的金屬部件與開關(guān)機(jī)構(gòu)的金屬部件隔開，或?qū)⑺鼈兊囊子|及金屬部 件牢靠接地。問題3:開關(guān)的外部部件（如，外殼）應(yīng)是什么材料制成？額定電流不大于16A的普通開關(guān)的易觸及部件（即，外部部件，如外殼）應(yīng) 由絕緣材料制成，除了，（1）金屬蓋或蓋板要用由絕緣襯墊或絕緣隔層構(gòu)成的附加絕緣來保護(hù)（2）應(yīng)在固定金屬蓋或蓋板的同時將蓋或蓋板接地。接地連接應(yīng)

10、是低電阻 連接，電阻值不應(yīng)超過0.05 Q。帶電端子問題4:目前，我國的拉線開關(guān)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求? 不符合防觸電要求，見下圖原因：老式拉線開關(guān)（黑色膠木）在更換拉線時，使用者會觸及帶電部件。三、接地措施（第11章）目的：保證接地良好，在發(fā)生短路時，能夠?qū)㈦娏饕虼蟮亍栴}1:哪些開關(guān)要考慮接地措施？金屬部件（如，金屬面板、金屬框架）：絕緣失效時會變成帶電的易觸及金 屬部件，應(yīng)裝有接地端子或連接到接地端子。四、端子（第12章）目的：端子是開關(guān)中一個至關(guān)重要的接線部件， 直接關(guān)系到開關(guān)的安全和使 用性能。本章對端子的考核非常全面，也很嚴(yán)格，有接線容量的測試、導(dǎo)線拉出 測試、導(dǎo)線損傷程度的檢查、力矩

11、測試、無螺紋端子的電應(yīng)力和熱應(yīng)力測試、無 螺紋端子的彎曲測試等。問題1:端子有哪些類型？（1）螺紋夾緊型端子：主要有柱型、螺釘、螺栓、鞍型、接片、罩式端子 等。在開關(guān)產(chǎn)品中，使用的端子主要是柱型、螺釘端子。柱型端子：這種端子是使用最為廣泛的一類端子，見下圖螺釘和螺栓端子：螺釘端子目前也使用較普遍，螺栓端子在開關(guān)產(chǎn)品中使用（2）無螺紋型端子：國內(nèi)俗稱“直插式端子”。請?zhí)貏e留意，標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定： 裝有無螺紋型端子的開關(guān)的額定電流限為最大 16A。由于國內(nèi)的無螺紋端子結(jié)構(gòu)是壓緊片和導(dǎo)線之間線接觸的形式，接觸面較 小，接觸電阻較大，發(fā)熱較高，所以筆者認(rèn)為此類端子不適合用于大電流的電器 環(huán)境下，如，空調(diào)器

12、的電氣接線等。但是，由于無螺紋型端子安裝比較方便、簡 單，施工工地的電工比較喜歡使用這種直插式端子的開關(guān)。一般而言，螺紋型端子（如，柱型端子）中螺釘與導(dǎo)線間的接觸面大，壓接 良好，從安全角度考慮，筆者建議用戶最好還是使用螺紋型端子。問題2:開關(guān)應(yīng)接什么樣的導(dǎo)線？根據(jù)電流的大小，選取合適的連接導(dǎo)線，即接線容量，見標(biāo)準(zhǔn)表2。如，10A 開關(guān)應(yīng)能接1.0 2.5mn2的導(dǎo)線。這是檢查端子的接線孔要足夠的大，才能容納規(guī)定截面積的導(dǎo)線。注意，這里的連接導(dǎo)線一般為硬導(dǎo)線（包括，單芯或絞合導(dǎo)線），因?yàn)榇祟愰_關(guān)一般是用于建筑工程上，而建筑上使用的電線一般為硬導(dǎo)線。問題3:對端子螺釘有哪些要求？螺釘和螺母的螺紋

13、、螺矩和機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)符合我國普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)的要求。螺釘不應(yīng)是軟的或易于蠕變的金屬（如，鋅或鋁）來制造，但可以用黃銅、A3鐵等來制造。問題 4：如何保證螺紋夾緊型端子應(yīng)能夾緊導(dǎo)線而不過度損傷導(dǎo)線？對該項(xiàng)目的檢查要通過旋轉(zhuǎn)拉力試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置是檢查導(dǎo)線損傷程度的試驗(yàn)裝置，見標(biāo)準(zhǔn)圖10。根據(jù)導(dǎo)線不同的截面積，使用不同直徑孔的套管，不同的高度，掛上與導(dǎo)線對應(yīng)的整碼。旋轉(zhuǎn)速率：（10±2） r/min ,持續(xù)15min,如，對1.0 m而套管孔 直徑6.5mm 高度260mm不去碼0.4kg。試驗(yàn)期間，導(dǎo)線不得脫出或斷開問題5：如何進(jìn)行導(dǎo)線拉出試驗(yàn)？此測試項(xiàng)目關(guān)注的是導(dǎo)線應(yīng)能可靠牢固地夾緊在端子里，

14、從而保證良好的接觸。測試方法詳見標(biāo)準(zhǔn)第12.2.6 條，對端子施加軸向拉力（力的大小見標(biāo)準(zhǔn)表5）, 1min0試驗(yàn)期間，導(dǎo)線不應(yīng)在端子里明顯移動。這里請注意，如果夾緊件是夾兩根導(dǎo)線的，應(yīng)依次向每根導(dǎo)線施加相應(yīng)的拉力。如，對螺釘端子（見問題1 圖示）是要拉多次的，兩邊的插線孔都要檢查，而且要考慮到多種復(fù)雜的接線情況：接一根線的情況、兩根線的情況、接最小導(dǎo)線的情況、接最大導(dǎo)線的情況、同時接最小和最大導(dǎo)線的情況，所以測試是很多的。問題6：對接地端子材料有哪些要求？接地端子的零件應(yīng)能防腐蝕：本體應(yīng)以黃銅或其他耐腐蝕性材料制成；如果本體是鋁合金框架或外殼的一部分應(yīng)有措施防止銅鋁接觸引起的腐蝕。 （因?yàn)殂~

15、鋁接觸會起化學(xué)反應(yīng)）問題7：導(dǎo)線插入時的距離要求？柱型端子的夾緊螺釘與導(dǎo)線完全插入時導(dǎo)線端部之間的距離應(yīng)至少為圖1的規(guī)定值。注意： 夾緊螺釘與導(dǎo)線端部之間的最小距離，僅適用于導(dǎo)線不能直接穿過的柱型端子。即，不適用于穿通式端子。但是，注意，對某些穿通式端子，當(dāng)導(dǎo)線插入后，可能觸及不同極性的帶電連接條或部件，從而造成短路，或是電氣間隙的減小，可能會引起事故。問題8：無螺紋端子電應(yīng)力和熱應(yīng)力試驗(yàn)如何進(jìn)行？兩個試驗(yàn)：試驗(yàn)a） ，按表8 通以試驗(yàn)電流，電流不流經(jīng)開關(guān)，僅流經(jīng)端子。通電時間一結(jié)束， 立即測出在通過額定電流的情況下每個無螺紋端子兩端的電壓降，電壓降不應(yīng)超過15mV。試驗(yàn)b）,測出第192個周

16、期（每個周期中，通電 30min,斷電30min）后 的電壓降（見圖片），要求：電壓降0 22.5mV或第24個周期之后測得值的兩倍， 二者中，取較小值。問題9：無螺紋端子的彎曲試驗(yàn)裝置應(yīng)注意的問題？試驗(yàn)裝置見標(biāo)準(zhǔn)圖11，該裝置應(yīng)能使插入到端子的導(dǎo)線朝每個方向相差30度± 5 度的 12個方向中任一方向彎曲。五、結(jié)構(gòu)要求（第13 章）目的：通過檢查開關(guān)的結(jié)構(gòu)，確保開關(guān)符合基本的安全要求。問題1：結(jié)構(gòu)上有哪些基本要求？開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)： 易于將導(dǎo)線插入和連接到接線端子里； 使導(dǎo)線正確定位； 易于將開關(guān)固定到墻壁上或固定到安裝盒里； 底座的底面與底座的安裝表面之間，或底座的各邊與外殼（蓋或安

17、裝盒） 之間有足夠的空間，使開關(guān)在安裝好之后，導(dǎo)線的絕緣不會壓著不同極性的帶電部件或機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動部件。（但是，目前很多明裝式開關(guān)（特別是和插座組合在一起的產(chǎn)品）很難達(dá)到要求，其開關(guān)功能件與外殼之間的空隙太小，造成連接導(dǎo)線擠在一起，有產(chǎn)生短路、或是積熱的隱患。）明裝式的開關(guān)在安裝過程中，固定件不會損傷電纜絕緣。結(jié)構(gòu)A的開關(guān)應(yīng)不用移動導(dǎo)線便可將蓋或蓋板定位或拆掉問題2：如何固定蓋或蓋板？蓋或蓋板的脫出試驗(yàn)，見標(biāo)準(zhǔn)表11。要參照第20章中相關(guān)條款一同測試，主要為：第20.4 條、第 20.5 條、第 20.6 條、第 20.7 條、第 20.8 條。 （這里說明了標(biāo)準(zhǔn)是一個嚴(yán)密的整體，條款之間有內(nèi)在

18、的聯(lián)系，研究標(biāo)準(zhǔn)時要上下內(nèi)容結(jié)合在一起考慮，不能只考慮獨(dú)立的章節(jié)。）問題3：旋轉(zhuǎn)開關(guān)的拉力試驗(yàn)？此試驗(yàn)的目的是避免用戶在操作旋鈕過程中，將旋鈕拉出，從而， 觸及帶電部件， 造成事故。所以， 要求旋轉(zhuǎn)開關(guān)的旋鈕應(yīng)與操作機(jī)構(gòu)的軸或部件牢固的耦合。試驗(yàn)方法：向旋鈕施加100N的軸向拉力1min。將僅有一個操作方向的開關(guān)的旋鈕朝相反方向旋轉(zhuǎn)100 次。試驗(yàn)期間，旋鈕不應(yīng)脫出。問題4：組合開關(guān)的安裝？組合裝置在設(shè)計(jì)上應(yīng)能保證每個底座正確定位。每個底座的固定與整個組合裝置在安裝表面的固定應(yīng)是相互獨(dú)立的。六、機(jī)構(gòu)（第14 章）檢查要點(diǎn)：1、開關(guān)的起動元件在被釋放時應(yīng)能自動地處于與動觸頭相應(yīng)的位置，拉線開關(guān)和

19、單按鈕開關(guān)（如，門鈴開關(guān)）的起動元件可以處于單一靜止位置。2、一般情況下，開關(guān)的動觸頭只能靜止于“通”或“斷”的位置上。3、代號為2、 3、 03和 6/2 的開關(guān)的所有極應(yīng)基本上同時接通和斷開。這要求開關(guān)的觸頭機(jī)構(gòu)操作是同步，而且結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理，如果不能同時接通和斷開，就會在斷口處造成過大的拉弧，對觸頭的損傷嚴(yán)重，從而影響到開關(guān)的使用壽命，甚至?xí)绊懖僮髡叩娜松戆踩?、拉線開關(guān)的拉力試驗(yàn)：在兩個方向上施力： 垂直地施加45N的力， 65N 的力在45°±5°方向。注意：這里要求測試時，開關(guān)“按正常使用要求安裝”是指“按制造商的規(guī)定安裝” ，因?yàn)槔€開關(guān)可能是垂

20、直于墻面安裝，也可能是吊于天花板上，所以 要考慮到實(shí)際使用情況。七、耐老化、防有害進(jìn)水和防潮（第15 章）目的： 開關(guān)進(jìn)行老化、防潮試驗(yàn)主要是對其絕緣材料進(jìn)行考核，測試絕緣材料耐老化性能、耐候性、 吸水性能等。（參見拙作：電器附件產(chǎn)品常用塑料分析）試驗(yàn) 1：老化試驗(yàn)：開關(guān)和開關(guān)盒放置在溫度為70的加熱箱中7 天 （168h） ，取出后，放置4天（96h） 。試驗(yàn)后，試樣： 不應(yīng)有可見裂痕 材料不應(yīng)發(fā)粘、變膩 不應(yīng)留有布痕（用5N的力壓試樣） 不應(yīng)有不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的損壞試驗(yàn) 2：防潮開關(guān)應(yīng)能耐受得住正常使用時可能出現(xiàn)的潮濕潮濕處理在潮濕箱里進(jìn)行，箱內(nèi)空氣溫度在40±2，空氣相對濕度應(yīng)維

21、持在91%- 95%：間將試樣放進(jìn)潮濕箱里： 普通開關(guān)：2d（48h） 非普通開關(guān)：7d（168h） （非普通開關(guān)：一般指有防水要求的開關(guān)）注意：不用工具即可拆下的部件要拆下（如，某些僅裝飾用的面框）并與主要部件一起經(jīng)受潮濕處理，使之充分受潮。八、絕緣電阻和電氣強(qiáng)度（第16 章）并在將不用工具注意： 絕緣電阻和電氣強(qiáng)度是緊接著防潮試驗(yàn)之后進(jìn)行的。即可拆下的部件和為了試驗(yàn)而拆下了的部件重新裝配好之后進(jìn)行試驗(yàn) 1：絕緣電阻：施加500V d.c.的電壓1min,量出絕緣電阻。驗(yàn)證絕緣電阻用的試驗(yàn)電壓施加點(diǎn)見標(biāo)準(zhǔn)表13。試驗(yàn)儀器可用兆歐表。試驗(yàn)2：電氣強(qiáng)度：基本要求：開關(guān)應(yīng)有足夠的電氣強(qiáng)度。開關(guān)經(jīng)受

22、基本正弦波，頻率為50Hz60Hzs 13規(guī)定的電壓1min,不發(fā)生擊穿 或閃絡(luò)。試驗(yàn)方法：電壓施加的幾個重要部位如下：（ 1）開關(guān)處于“通”的位置：所有連接在一起的極與本體之間；（ 2）開關(guān)處于“通”的位置：依次在每極與所有連接到本體的其他極之間；（ 3）開關(guān)處于“斷”的位置：開關(guān)處于“通”的位置時，電氣連接在一起的端子之間。對一般開關(guān)，試驗(yàn)電壓值應(yīng)為2 000V。試驗(yàn)設(shè)備：通常用耐壓試驗(yàn)機(jī)，要注意耐壓試驗(yàn)機(jī)升壓變壓器的容量 500VA整定電流0 100mA若絕緣材料中含有太多金屬雜質(zhì)（如， 在制造過程中混入的細(xì)小金屬物質(zhì)）或是帶電部件之間的爬電距離過小，都有可能出現(xiàn)被擊穿現(xiàn)象。九、溫升（第

23、17 章）目的： 這個試驗(yàn)對開關(guān)產(chǎn)品來講是一個非常重要的安全性能試驗(yàn)，它模擬實(shí)際使用情況，產(chǎn)品通電后發(fā)熱，測試積熱是否會超標(biāo)，從而探究造成事故的可能性。 因?yàn)槿绻_關(guān)在使用中過熱的話，一方面對絕緣材料造成嚴(yán)重的影響，使材料很快老化、變質(zhì)；一方面有可能會燙傷用戶。所以，標(biāo)準(zhǔn)要求開關(guān)的結(jié)構(gòu)應(yīng)能確保其在正常使用時溫升不會超過規(guī)定值。進(jìn)行溫升試驗(yàn)時，應(yīng)注意以下方面：（ 1）安裝方式：將開關(guān)按正常使用要求垂直安裝，接上標(biāo)準(zhǔn)表14 規(guī)定的PVC色緣的硬的銅導(dǎo)線。連接開關(guān)的電纜要從安裝盒頂部進(jìn)入。這是模擬開關(guān)裝 在墻面上的進(jìn)線方式。（ 2） 試驗(yàn)用安裝盒：這是模擬一個墻面條件的盒子，由灰泥和松木槽組成。開關(guān)

24、要裝在此安裝盒里，人為模擬熱量在盒子里聚集。注意：在安裝盒里，每根導(dǎo)線長度為80mm± 10mm。（ 3）試驗(yàn)區(qū)域：在不通風(fēng)的環(huán)境里進(jìn)行試驗(yàn)，盡量避免空氣的流動對試驗(yàn)結(jié)果的影響。端子的溫升不應(yīng)超過45K。十、通斷能力（第18 章）目的： 開關(guān)應(yīng)有足夠的通斷能力，以避免由于分?jǐn)嗄芰Σ蛔?，?dāng)遇到電路異常情況時，觸頭熔焊在一起，不能正常分?jǐn)嚯娐?。本試?yàn)是模擬電路出現(xiàn)異常情況（如，負(fù)載出現(xiàn)異常情況、供電電路出現(xiàn)異常過高電壓）時，需要即時分?jǐn)嚯娐窌r，開關(guān)應(yīng)能順利地斷開，否則就會造成危險或損失。標(biāo)準(zhǔn)要求開關(guān)在經(jīng)受本試驗(yàn)后，應(yīng)不出現(xiàn)影響繼續(xù)使用的損壞。試驗(yàn) 1 ：異常狀態(tài)（過電壓、過電流）試驗(yàn)（因

25、為此試驗(yàn)是在超過額定電壓、超過額定電流的條件下的測試，屬于非正常使用條件，筆者認(rèn)為這種條件是異常情況，故定義為異常狀態(tài)試驗(yàn)。）開關(guān)接上同第17 章溫升試驗(yàn)規(guī)定的導(dǎo)線，裝在專用試驗(yàn)設(shè)備（如，開關(guān)耐久性試驗(yàn)機(jī)，要求該試驗(yàn)機(jī)應(yīng)使開關(guān)的起動元件操作平穩(wěn)，既不會影響開關(guān)機(jī)構(gòu)的正常操作，又不會阻礙起動元件的自由移動）上，在1.1 倍額定電壓和1.25倍額定電流，功率因數(shù)為0.3± 0.05 的條件下，經(jīng)受200次操作試驗(yàn)。操作速度要均勻：額定電流不超過10A的開關(guān)，每分鐘30次操作（即，每分鐘15個循環(huán)）；額定電流超過10A但小于25A的開關(guān)，每分鐘15次操作（即，每分鐘7.5 個循環(huán)） ；額定

26、電流不小于25A的開關(guān)，每分鐘7.5次操作（即，每分鐘3.75個 循環(huán)） 。試驗(yàn)期間，不應(yīng)出現(xiàn)持續(xù)的閃弧。試驗(yàn)之后，開關(guān)不應(yīng)有任何會不利于繼續(xù)使用的損壞，如蹺板不能操作、不能接通電路等現(xiàn)象。試驗(yàn)2：鎢絲燈負(fù)載試驗(yàn)額定電流不大于16A、額定電壓不大于250V開關(guān)，和代號為3和03的且額 定電壓大于250V的開關(guān)，需要進(jìn)行此試驗(yàn)。試驗(yàn)條件：以額定電壓和1.2 倍額定電流的鎢絲燈負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)。這里需注意的是試驗(yàn)電壓為鎢絲燈的額定電壓?？捎玫亩搪冯娏鳛橹辽?500A。試驗(yàn)用若干個200W烏絲燈來進(jìn)行，例如10A250V的開關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)時，鴇絲 燈的額定電壓為240V,燈的個數(shù)應(yīng)為：240 1.2 10=

27、14.4 r 15T200開關(guān)經(jīng)200次操作試驗(yàn)（此處試驗(yàn)條件同18.1條，如，操作速度）。試驗(yàn)期間，不應(yīng)出現(xiàn)持續(xù)的閃弧，觸頭不應(yīng)熔焊。相關(guān)概念介紹：1、對“一次操作”的理解根據(jù)平常的認(rèn)識，開關(guān)的操作是一個循環(huán)是一次操作，所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定200次操作是進(jìn)行200個循環(huán)。但是，這種理解是不符合標(biāo)準(zhǔn)的，在標(biāo)準(zhǔn)第3.2條明 確規(guī)定：“一次操作：動觸頭由一個位置到另一位置的位置轉(zhuǎn)移”，即，打開開關(guān) 算一次操作，關(guān)斷開關(guān)算另一次操作，所以，一個循環(huán)是兩次操作，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 200次操作是進(jìn)行100個循環(huán)。2、對功率因數(shù)的要求，如，在異常狀態(tài)試驗(yàn)中功率因數(shù)為0.3 ±0.05。由于開關(guān)實(shí)際控制的電路中大

28、量存在電感/電容元件，而非純阻性電路。由 于電容/電感是儲能元件，它們會給開關(guān)觸頭在接通/分?jǐn)鄷r造成嚴(yán)重?fù)p傷。當(dāng)開關(guān)接通電感性電路時，若負(fù)載無源，電感有抑制電流增長的作用；若負(fù) 載有源，則因起動電流甚大而易發(fā)生熔焊。當(dāng)接通電容性負(fù)載時，涌流的出現(xiàn)也 易導(dǎo)致觸頭熔焊。3、觸頭的熔焊在標(biāo)準(zhǔn)耐久性測試中，經(jīng)常會出現(xiàn)“熔焊” 一詞，那么什么是“熔焊”呢？ 熔焊是指動靜觸頭因被加熱而熔化、以致焊在一起無法正常分開的現(xiàn)象。熔焊有靜熔焊和動熔焊兩種：（1）靜熔焊：觸頭在閉合狀態(tài)下，如通過很 大的短路電流或過載電流，使觸頭產(chǎn)生過熱而熔化并焊為一體的現(xiàn)象。（2）動熔 焊：當(dāng)觸頭在閉合過程中，由于彈跳產(chǎn)生電弧，因

29、電弧的高溫作用使接觸區(qū)局部 熔化發(fā)生，使觸頭形成的熔焊的現(xiàn)象。觸頭被熔焊后，其焊接強(qiáng)度大于電器開關(guān)的機(jī)械分?jǐn)嗔?，觸頭就不能斷開， 就會有產(chǎn)生嚴(yán)重事故的可能。4、電弧在開關(guān)兩個觸頭行將接觸或開始分離時，只要它們之間的電壓達(dá)1220V、電流達(dá)0.251A,就可以將觸頭間隙內(nèi)介質(zhì)和金屬蒸氣擊穿，就會產(chǎn)生高溫弧 光，這就是電弧。電弧通常是有害的：1、因?yàn)槠錅囟冗_(dá)成千上萬K,足以燒傷觸頭、使之迅速損壞；2、它也能使觸頭熔焊、破壞開關(guān)電器的正常工作，甚或釀成火災(zāi)及人員傷亡等嚴(yán)重事故；3、它還會產(chǎn)生干擾附近的通信設(shè)施的高次諧波。然而， 電弧也有益處的，開關(guān)本身可借助它以防止產(chǎn)生過高的過電壓和限制故障電流。4

30、、開關(guān)觸頭材料采用具有優(yōu)質(zhì)性能的觸頭材料是改善開關(guān)性能，提高開關(guān)的使用壽命和制造出高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)開關(guān)產(chǎn)品的關(guān)鍵性措施之一。開關(guān)觸頭的性能，諸如接觸電阻、溫升、抗熔焊能力和抗侵蝕能力等，無不與其材料性能密切相關(guān)。對觸頭材料通常有下列要求：具有低的電阻率和低的電阻溫度系數(shù)；具有高的最小燃弧電壓和最小燃弧電流；具有高的熱導(dǎo)率、比熱容、 以及高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)； 具有高的抗氧化和抗化學(xué)腐蝕能力；具有適當(dāng)?shù)挠捕群土己玫墓に囆阅?。顯然， 要求一種材料兼具所有上述性能并不現(xiàn)實(shí)，所以實(shí)用上應(yīng)根據(jù)主要矛盾選擇觸頭材料。觸頭材料一般有純金屬、合金和粉末合金三類。在開關(guān)產(chǎn)品中常見的觸頭材料有銀氧化鎘、銀氧化鋅、銀鎳合金

31、等。銀氧化鎘粉末合金：CAgCdO（12）成分：Ag,雜質(zhì)，CdO其氧化鎘含量為 12%15%。氧化鎘除在合金中起骨架作用外，還有下列作用：一是它具有較低的蒸氣壓， 易為電弧熱量所蒸發(fā)，從而去除接觸面上的氧化物，并有助于吹滅電弧和驅(qū)使弧斑迅速移動，最終減小了電侵蝕量；二是其分解要吸收大量熱能，有助于冷卻及熄滅電?。蝗欠稚⒌逆k微粒能增大觸頭表面熔融物粘度，減少液態(tài)金屬噴濺；四是鎘蒸氣有部分會與氧重新結(jié)合，生成固態(tài)氧化鎘沉積在觸頭表面，加強(qiáng)抗熔焊能力。其缺點(diǎn)是鎘蒸氣有毒。近年來，此合金中還添加少許其他元素（硅、鋁、鈣）以細(xì)化晶粒，提高抗侵蝕性能。（注意：近期歐盟的RoHSffiWEE曲令將“鎘”

32、納入六種有害物質(zhì)。）銀氧化鋅粉末合金：它抗熔焊、抗電侵蝕好，而且電導(dǎo)率高，常用于各種低壓開關(guān)電器。銀鍥粉末合金：CAgNi:成分：Ag,雜質(zhì)，Ni,其電阻率小，接觸電阻小抗 電侵蝕性能好，又無毒。十一、正常操作（第19 章）目的：本試驗(yàn)是模擬開關(guān)的正常使用，檢查其使用壽命、耐久性，其中有兩個試驗(yàn)：（ 1）普通負(fù)載情況試驗(yàn)；（2）熒光燈電路負(fù)載試驗(yàn)。按標(biāo)準(zhǔn)第 6.2條的要求，凡電流不超過16A的開關(guān) （除瞬動式開關(guān)（如， 門鈴開關(guān)） ， 均要打 “ AX” 標(biāo)志， 即除瞬動式開關(guān)（如，門鈴開關(guān)）， 其余開關(guān)都要進(jìn)行熒光燈負(fù)載試驗(yàn)（參見本解析的標(biāo)志部分的說明）。即， 對普通開關(guān)均需進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，國外相關(guān)試驗(yàn)室、知名企業(yè)對此試驗(yàn)都是非常重視。正常操作試驗(yàn)是開關(guān)產(chǎn)品重要的安全性能試驗(yàn)，它是開關(guān)的耐久性和壽命試驗(yàn)， 考核開關(guān)能否經(jīng)受得住正常使用情況的機(jī)械應(yīng)力、電應(yīng)力和熱應(yīng)力而不會出現(xiàn)過度的磨損或其他有害的影響。問題 1 ： 4 萬次壽命試驗(yàn)如