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1、交流接触器温升试验浅析电器在工作时，由于电流通过导体和线圈而产生电阻损耗，而这些损耗几乎全部转变为热能。 这些热能将影响电器工作的可靠性和使用寿命。电器产品中的金属材料在温度高达一定数值以后，其机械强度会显著降低。另外电器的触头 材料，除考虑机械强度外还要考虑它的氧化问题。一般金属材料的氧化物（银除外）都 是电阻率 很高的半导体，如铜触头氧化后的接触电阻将增大几十至几百倍，而且氧化的速度 与触头的温度 有关，当触头温度高于70809时，氧化便会开始剧烈起来。还有电器产品绝缘材料的绝缘强度随 温度的升高也会逐渐降低，当绝缘材料的温度超过极限温度时，材料 急剧老化。温度越高则老化 越快，寿命也就越
2、短。由于电器产品的材料在温度超过一走数值后其上述性能要变坏，因此为保证电器工作的可靠 性和使用寿命，根据材料的机械和绝缘等性能的条件，对电器发热部件的温升允许极限 值有明确 的规走。温升试验就是测星电器的一些部件在规走的工作条件下的温升值。因此温升试验是试验 中一个重要的安全检验项目。本文将根据GB14048.4-2010的规走，讨论交流接触器温升试验的要 求和方法，以及测呈过程中的有关影响因素。交流接触器工作时的热源包括主回路和电磁系统两部分，主回路发热包括电流流过回路导体 时的损耗、动静触头接触电阻的损耗以及连接导线和接线端的损耗；电磁系统发热包括线圈和分 磁环的损耗以及铁磁体的损耗。因此
3、根据标准规定交流接触器的温升试验主要涉及以下几个方面: 接线端子的温升，易接近部件的温升，线圈和电磁铁绕组的温升。一、交流接触器的温升试验要求在GB14048.4-2010中，对交虑触器的发热部件规走了温升允许极限值。根据规走的 试验方 法进行试验,所测得的电器各部件温升应不超过以下有关规走值。1、接线端子的温升接线端子是用来与外部电路进行连接的电器部件，对于交流接触器来说主要包括主电路的接线端子和辅助电路的接线端子。两种接线端子的温升不应超过GB1404&1-2006表2的页脚.规走值。衷2接线端子的温升核限（见 7.2.Z I 和 &3.3.3.O接线端于材料洱升极陵x/K
4、探同6065铜（或黄钥）65饲（或受铜瘵或镀视70在实际使用巾外接导休不应显看小于表9和羔K规定的辱体令期会促使接经喘于和电器内部部件试庆较奇；并导致电器祝坯.为此生未得刊剖盗厂P1住的沽况下不应采用这种导库.椒升极限是按枝用胫於或枣命法验去确定，但不灼超过65 K,产品标卷对不阖试验条n和小尺寸器件可以规定不同的温升值但不应HI过本表规定的ic Ko2、易接近部件的温升易接近部件是指产品安装后在日常运行工作时人体易接近的电器部件r易接近部件的温升不 应超过GB1404842006表3的规走值。表3易接近部件的温升板限（见 Z2 2. 2 和& 3- 3.3- 4>易接近部件温升
5、极尿/K人力捡作部件：金属的非金属的可触及但不能握住的部件：金届的非金风的正常检作时不触及的部件外克接近电绽进口处外表面*金屈的非金国的电RI器外兖的外表面电阻器外壳通仃的G说1525304040a50200k200v产品标桂对木I可的试验条件和小尺寸器件盯以现定不同的温升值.但不炮超过本表规定的10 Ko11应酚止电器与易熔材料按触或与人的偶燃接姓如采制造厂右此规定，用200K的报限可以每过坯定安 装位盒和提供附护拾施以免发宅他险是安联者的资任制造厂宜根据5.3的规定提供适当的屈X3、线圈和电磁铁绕组的温升根据工作制的不同，在进行线圈和电磁铁绕组温升试验时要求如下:工作制主电路温升的试验电流
6、（93.3.3.4 ）线圈和电磁铁绕组的温升（93.3.3.6 ）8h工作制Ith与主电路温升同时进行不间断工作制Ie断续周期工作制Ie除了与主电路温升同时进行试验外，还应根 据 其工作制的级别进行试验,试验时主电路不通 电。短时工作制或周期工作制Ie在主电路不通电时进行试验备注：Ith :约走自由空气发热电流（见53.2.1）Ie :额走工作电流（见5.325 ）在试验过程中线圈和电磁铁绕组的温升不应危及电器的载流部件和邻近部件。特别是对绝缘材料, 应符合绝缘材料耐热分级，应不超过GB 1 4 04 8. 4- 2 0 1 0表5的规左值。表5线圈和电磁铁绕组的温升极限绝缘材料等级（根据GB
7、/T11021-2007）电阻法测得的温升极限/K线圈在空气中线圈在汕中A8560E10060B11060F135H160 二、交流接触器的温升试验方法温升试验的基本方法有以下几种：热电偶法.电阻法、接触式温度计法、非接触式温度 计 法。交流接触器的温升试验过程中我们要根据不同的测量要求，采用相应的测量方法。Is接线端子和易接近部件表面温度的测量交流接触器的接线端子和易接近部彳牛的温升试验是测耋它们的表面温度,应采用合适的温度检测器测星具可能达到最高温度部位的温度。温度检测可以采用热电偶法，一走条件下 也可 以采用温度计。（1）用温度计测呈温度计的优点是构造简单、价格便宜;缺点是读数不便，热惯
8、性大且易损坏。由于温度计必须放置在电器部件上，以测呈该点的最高温度，因此只能在被测部位有足够大的触及面积且可以紧密 接触，同时其温度也不会因温度计的存在而发生明显变化，并且不会损坏电器的外壳或破坏其正 常工作位置的情况下使用。然而，由于接触器接线端子和易接近部件的跟温度计的触及面积太小, 所以在接触器的温升试验中不采用温度计进行测星。（2）用热电偶测呈热电偶具有尺寸小、便于放置，热惯性小、对被测点温升影响小、制造和使用方便等优点，在 电器温升试验中广泛用来测耋温度。热电偶用于测量温度是利用了导体的热电效应。所谓热点效 应就是：当导体两端温度不平衡时就会在导体两端产生一左的电势，不同导体产生的电
9、势是不同 的，如果把两种不同导体（分别表示热电偶的阳极和阴极）。的一端焊接到一起作为探测端，而 将另一端（不焊在一起）作为采用端，这样在采样端就形成一左的电位 差，这个电位差的大小是 随探测端的温度变化而变化的。热电偶的固左。固左热电偶的工作端时，应使其与被测部件表而之间有良好地热传导，且尽 可能不影响被测点的温升。通常用以下3种方法固建：A.钻孔埋入法。先在被测点上钻一个小孔，孔的深度和宜径略大于热电偶的工作端，然后将 焊好的热电偶工作端放入孔中，四周用冲子冲挤固定或用导热性好的材料填充塞紧。B.锡焊固左法。用锡将热电偶工作端焊在被测点上，焊点不宜太大，表而要光滑，以盖住热 电偶工作端免受气
10、流影响为限。C.胶粘固泄法。将热电偶的工作端用薄薄一层快干胶（目前普遍采用502胶）压在被测点上， 待其固化后即可。以上三种固左方法的测温有一泄的测温极限。目前502胶的耐热性较差，极限使用温度 在80100P左右，因此胶粘固左法的测温围一般在80c以下；锡焊固左法可用在焊锡的软化温度（160）以下：钻孔埋入法可用到200C。因此根据以往的试验数据，对于交流接触 的接线端子和易接近部件表面温度的测量用热电偶进行胶粘固定法测耋可以准确的测星它们的表面温度。2、线圈和电磁铁绕组温度的测量线圈部的温度分布是不均匀的，国家标准规走线圈的温度测量-一般用电阻法。电阻法测得的 是线圈平均湍度，故只能间接反
11、映线圈部发热情况。用电阻法测呈线圈平均温度f是利用金属导体 电阻随温度变化的现象，线圈电阻与周围空气温度的关系如公式（1）所示：R） RT=（234.5 +八）-（门-八）（1）丁=线圈绕组温升，K;R尸测星开始时线圈冷态电阻，0；R2=测星结束时线圈热态电阻，0；T尸测呈开始时周围空气温度， ;丁 2二测呈结束时周围空气温度，;线圈的电阻常用电桥来测星，线圈冷态电阻在温升试验开始前测星，线图温度与周围空气温度的差异不应超过3K，线圈热态电阻应在温升试验结束后立即测星。二、交流接触器温升试验的影响因素1、易接近部件温升试验的影响因素易接近部件温升试验的影响因素，主要在于测量点的确定。易接近部件
12、温升的测橙点，首先 要考虑该部件是否与较热的部件接触，如果有，则接触点是一个测量点；英次要考虑该部件是否 受到直接发热体或间接发热体的热辐射作用，如果是，受辐射的面也是一个测戢点。对位世相对 固左的塑料件、绝缘材料等也可以按上述方法考虑外，还要注意这些绝缘材料在 正常工作中是否 会接触到较高温度的部件，如果会，则具有较高温度部件的可接触处就是这些绝缘材料的测虽点。 对于器具外表面、周囤环境的温升测量点，可以通过对热源位置的分析、通电发热后用手触摸感 觉以及经验积累确定最热点，作为测量点。就交流接触器而言主要指的是接触器的上面面板，以 及两侧最接近线圈的位置，因为这两个部位最接近交流接触器的两大
13、发热源。在确楚了测量点之后，就要将热电偶紧贴在被测点上，接触良好，使热电偶能充分感受到被 测点的温度，实地反映被测点的温度；同时，又要避免热电偶的固定方法使被测点的散热条件 或受热条件发生变化，改变被测件的温度。因此固立热电偶的测量端时，即要使其与被测表而之 间有良好地热传导性，又要尽可能不影响被测点的温升。2、线圈和电磁铁绕组温升试验的影响因素从公式1可以看出，影响AT的因素来自Ri、R2、Ti、T2的测呈，控制好试验条件，改进测 耋手段，控制好这四个星的误差，就能减少AT的误差。以下就从几个主要方面分析如何减少这些 影响因素对线圈和电磁铁绕组温升试验结果的影响。（11环境温度的测耋在公式1
14、中Ti和T2对AT有直接的影响，环境温度测星的误差直接反应到 T±o在温 升 试验中对周囤空气的温度要求比较严格，在9.3.3.3.1条款（引用标准6814048.1-2006中 的8.3. 3. 3. 1条款）中要求对周国空气温度进行测虽是在试验周期的最后1/4时间应记录周 围空气温 度。测星时至少用两个温度检测器（如温度计或热电偶），均匀分布在被试电器的 周围，放置在被 试电器高度的1/2处离开被试电器的距离约为Im。温度检测器应保证免受气流热辐射影响和由于 温度迅速变化产生的显示误差。试验中周围空气温度应在+ 1。9+40之间，其变化应不超过10K。 如果周围空气温庚的变化超过
15、3K ,应按电器的热时间常 数用适当的修正系数对测得的部件温升予 以修正。这是因为电器中导体的电阻和发热功率随周围空气温度的不同而改变，周围空气温度的 变化对电器的温度是有影响的，所以在周围空气温度变化较大时，必须用修正系数消除其对温度测 耋结果的影响。（2 Ri和Ti的一致性在公式1中Ti是试验开始时的室温，Ri应该是对应室温Ti温度下的电阻。这里Ri和Ti应严 格对应。但是实际试验过程中，线圈绕组中铜的温度和室温Ti存在响应时间，Ri和室温Ti也就不 能严格对应。因此，刚刚测得的Ri可能不是对应同时测得的室温Ti的绕组冷态电阻，而是室温Ti 之前某一室温的冷态电阻，即R诃应Ti存在误差。消
16、除这种误差的办法是做好样 品的准备，应将 样品在温度稳走，无强对流的环境中放置一走时间，这就要求测星前,放置 样品实验室不能有大的 室温波动。实际测星中，样品放置时间太长也不实际,一般在恒温坏 境中4-5小时为宜。（3对热稳走状态的判断对同一的产品，不同的测耋周期,每次达到热稳走的时间可能都不同，把握好测星周期 很有好 处,这直接关系到R2的读取，从而影响&T。产品运转时间太短，产品未充分发热，会导致测呈结果 偏小；试验时间太长，稳压电源也会受到电网周期性的波动影响，导致样品 的供电发生明显波动。 因此要严格采取同一测量周期中，按每隔一小时的时间间隔进行多点测星。若相邻的两个测星点 求
17、的的AT不超过1K,就认为产品已达到热稳定状态。根据以往试验过程中的记录，大多数的样品 一般在试验开始3-4小时后就开始追向于热稳走状态，对 于一些线圈绕组的电阻值比较小，如只 有几十欧姆的交流接触器线圈，它的线图一般至少需要5个小时才能达到热稳定状态。通过以上几个方面对交流接触器温升试验的要求、方法以及试验过程中影响因素的分析和讨 论。在温升试验过程中为了减少这些影响因素又中则耋结果造成的误差，我们首先在样品 开始试 验时，对样品要有一个预处理程序这样才能使样品和周围空气温度达到一走的平衡状 态；在试验 过程中，我们要准确的判断出样品是否达到热稳走状态,并且及时地测呈出该状 态下线圈绕组的阻 值，从而能准确地反映出样品线圈的实际温升值。这样才能使我们试验的数据能够客观和真实地 反映样品的性能。【参考文献】1 GB14048.1-2006低压开关设备和控制设备第1部分:总则2 GB14048.4-2010低压开关设备和控制设备第4-1部分：接触器和电动机起动器机电式接触 器和电动机起动器（含电动机保护器）3低压电器的试验与检测作者：陆俭国机床电器检验测试手册作者：陆俭国