深圳电气科学研究院 518107
摘要：机械电气设备的安全性能包括机械安全性能和电气安全性能。电气安全是机械电气设备安全性的首要指标。在国家强制性产品认证实施规则中明确规定,电气三项试验作为认证产品的例行试验的必检项目。《中华人民共和国产品质量法》在对生产者的产品质量责任要求中把保障人体健康、人身安全作为产品质量的首要标准。本文对电气三项的测试方法、影响因素和应用进行分析探讨,以期对检测实施及生产控制有所帮助。
关键词：机械电气设备；电气安全；检测方法
1耐压测试
1.1基本原理
耐压测验是仪器设备绝缘的一个重要指标。主要是将一个高于正常工作的电压加在被测设备上,继续一段时间,假如在规则的时间内,其漏电流保持在规则的范围内就可以确认设备在正常的条件下工作,且安全运行。
1.2测验的根本办法
耐压实验必须在绝缘电阻实验经过的基础上进行,主要在外部维护接地端子PE和相线之间进行,假如他们之间的绝缘性足够好,加在上面的电压差就只会发生很小的漏电流,不会发生击穿现象,则符合要求。
怎么挑选测验电压是耐压测验非常重要的一个环节,而测验电压的挑选应参阅不同的安全规范。假如测验电压太低,绝缘材料就会因为没有施加足够的电压导致不合格的产品经过测验。假如过高,则会对被测产品形成损害。采用经历公式:实验电压=电源电压×2+1000V。假定一实验产品的电源电压为140V,则实验电压=140V×2+1000V=1280V。
报警电流的设定也是至关重要的。设定的办法是预先对一批样品做漏电流实验,算出一个平均值,然后确认一个稍高于此值作为设定的电流值。被测仪器都存在一定的走漏电流,要保证所设定的报警电流值足够大,才干避免走漏电流不被触发。
1.3DZ2672A型耐压测试仪的应用
DZ26系列耐压测试仪采用先进的计算机技术,自动化程度高,操作简便,性能稳定可靠。电压测试范围可分为1.5kV、3kV、5kV多档,在每一档内连续可调至所需要的数值。漏电流范围在0.3mA～29.9mA。
操作时必须戴绝缘手套,坐椅和脚下需垫绝缘橡胶。接通电源前应将电压调节旋扭逆时针旋至“最小”处。联接被测物前应确认输出电压为“0”、测试灯熄灭,按所需要求选择相应的电压档和设定漏电流值。如果使用定时测量,则需将定时置于ON状态,并用定时预置器设置所需时间,此时应显示设定值;如果不使用定时测量,则需将定时置于OFF状态,此时时间显示为全暗。然后按下启动按钮,测试灯亮,将电压调至所需值。测试完毕,按复位按钮,电压输出切断,测试灯灭,被测物为合格品。如果被测物体超过设定值,则仪器自动切所输出电压,同时蜂鸣器报警,超漏指示灯亮,被测物不合格,按下复位键,方可清除报警声。
2接地电阻测试
2.1基本原理和作用
接地是通过测量保护接地端子与部件之间的电阻来评价接地设备连续性的定量指标。接地的主要功能是防止人员触电、设备和线路损坏，防止静电损坏，保证电力系统的正常运行。根据其功能的不同，电力系统和电气设备可分为工作接地、保护接地、重复接地和零接地。机电设备的安全性能试验主要是接地保护试验。其主要原理是，当被检测仪器设备的绝缘故障导致易接触的金属部件带电时，保护接地可使被检测仪器设备的易接触的金属部件和接地端子与供电线路中的接地电路相连接，一般当回路电流过大时，通过过流保护装置动作切断电源，使易触及的金属部件不受危险。
2.2影响接地电阻的因素
影响保护接地的好坏主要有三个因素:容易接触的金属部件和被测仪器设备的保护接地端子之间是否是低电阻;被测仪器设备的保护接地端子和供电回路是否是低电阻;供电系统中是否有过电流保护部分。
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2.3JD-8接地电阻检测仪的应用
在测试之前应先检查电源进线是否正常,有无安装保险丝,观察电流调节旋钮是否逆时针旋到底。检查完毕后开始测量,先将测量线插入仪器面板的测量端口,红色插头插入红色插座内,黑色插头插入黑色插座内,稍用力进行旋转并锁紧;将测量线上的两对夹子(一大一小为一对,大夹子为电流输出夹,小夹子为电压测量夹)分别夹住被测设备的PE端(机械的保护接地电路与引入电源系统的外部保护导线相连处的端子)和接地点(保护接地电路部件的各不同点);启动电源开关,按动测试按钮,顺时针调节电流调节旋钮,直到电流表指示到所需的电流为止(例如10A),10s之后自动切断测试电流。如需继续调节电流,只须再按一次测试按钮;再按测试按钮,便开始测试,此时电流表指示测试电流(10A),电压表显示接地线上的电压降,若此电压降稳定不变至测试结束,读取此电压降值;测试结果判断:根据有关标准判断电压值是否超标,或者按欧姆定律由电压和电流计算出接地电阻值;然后重复测试,连续测试:再进行测试时,只需在10s定时测量时间到后,再按一下测试按钮即可。如需要接着检测其他设备时,则需按上述步聚重新操作即可;测试结束,将电流调节旋钮逆时针旋到底,关掉电源。
3绝缘电阻测试
3.1基本原理和作用
在规定条件下，绝缘子的直流电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。主要目的是验证被测设备的电源电路和控制电路相对于漏电导电部分的绝缘能力，并评估漏电防护水平。主试验在外保护接地端子的PE与相线之间进行。测试电压为DC500V。
3.2测试前注意事项
首先要了解被测设备的配电系统,区分TN-C(保护零线与工作零线没有划分)、TN-S(保护零线与工作零线已划分)、TT(保护接地系统),因为绝缘电阻和耐压试验都是测试相线和PE之间的绝缘和耐压性能。如果N和PE连接,则会导致检测结果出现错误。因此,在测试前应确定N和PE之间的关系。
3.3ZC-7绝缘电阻表的应用
在测量绝缘电阻之前,首先断开机械设备的外部供电电源,不允许带电测量,确保人身和设备的安全。在测试之前,先检查它的完好性,具体做法是用接线柱开路和短路的方法进行。如果短路连接后0位对不准,则测量结果有误差。检查完毕后,进行正式测量,左手按住表身,将被测物接于L和E两端扭间,要注意“L”和“E”端一定不能接反,以120r/min的速度兆欧表,指针应指向无穷大(∞),否则说明兆欧表有故障。为了防止被测物表面泄露电阻的影响,仪表设有保护环端扭G,使用时被测物体的中间层接于G端。在测量过程中,其端扭间不允许突然短路,测量完毕时将被测物充分放电。
4测量不确定度
作为电气安全的重要组成部分，试验结果的准确性对人身和设备的安全至关重要。因此，对三次电气试验的不确定度进行了评估，以提高试验结果的可靠性和准确性。不确定度评价的重点是建立数学模型，分析不确定度的来源。电气三项数据直接从测量仪器中读取，因此数学模型可以简化为Re=Rd，Re是测量结果，Rd是仪器的测量值。不确定度的来源通常是由于测量的重复性、设备本身的误差以及环境因素的变化。因此，在分析中应着重考虑这三个因素造成的不确定性。
5测试之间的区别和联系
在日常测试过程中，首先测试绝缘电阻，然后测试耐压。如果绝缘电阻试验不能通过，则耐压试验不能通过。但是，有一些标准要求在绝缘耐压试验前进行接地电阻试验。总之，电气三项是机械设备电气安全性能试验的基本指标。它们是直接独立和相互关联的。只有严格检测电气安全性能，才能消除质量事故隐患，保证机械设备的安全。在机械设备电气系统安全的实际检验和试验中，必须严格按照本标准的要求执行操作规程，在完成各项安全防护措施的基础上，对检验和试验数据进行准确的试验。
结论
机械设备的运行经常受到各种因素的影响。因此，一旦发生故障，应立即处理。相关技术人员还需要不断提高自身的技术水平，总结工作经验。只有这样才能更好地处理各种故障问题，及时解决问题，才能减少企业不必要的经济损失。机电设备的研发在我国发挥了非常重要的作用，因此相关技术人员必须集中精力解决故障问题，以免影响设备的正常运行。
参考文献：
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[2]姚华.机械加工类企业环境风险特征和EHS运行保障机制[D].华东理工大学,2017.
作者简介：邱潭生，男，45岁，广东深圳人，大学本科学历，深圳电气科学研究院电气检测工程师。
论文作者:邱潭生
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/17
标签：测试论文; 电压论文; 测量论文; 电阻论文; 电流论文; 耐压论文; 电气论文; 《当代电力文化》2019年第03期论文;