低壓電器質量檢驗及不確定度研究

李文曉

山東省威海市產品質量監督檢驗所 264209

現階段，電器質量檢驗參數結果基本上都是通過不確定度所體現出來，產品質量檢驗工作涉及很多方面的內容，它與不確定度之間有著很大關聯。不確定度與系統測量精度成反比關系，若不確定度越大，低電壓器測量的精度就會越低，這表明電器存在嚴重質量問題。如今，很多冒牌的低壓電器在市場中浮現，這些劣質產品質量非常差，易埋下安全隱患，造成嚴重事故的發生，因此，低壓電器的質量檢驗很有必要。

1 低壓電器的質量檢驗與控制

任何產品占領市場份額的前提條件都是做好產品的質量檢驗工作，低壓電氣設備的質量檢驗也同樣如此，質量檢驗工作具備復雜的流程。

1.1 低壓電器各方面的基礎檢驗

低壓電器的基礎檢驗包含很多內容，例如電器的尺寸、外觀、爬電距離、電氣間隙等各個方面都屬于低壓電器的基礎檢驗內容。當一極處于斷開狀態時，在兩導電的電路之間，其中最小的空氣絕緣距離就是電氣間隙。若當一極導電處于斷開狀態時，由于絕緣表面受到損害而導致漏電距離的出現，漏電距離實際上就是爬電距離。一旦電器絕緣表面受熱、吸附水分、被污染之后，此時電阻會迅速下降，為了確保電器絕緣表面能夠充分發揮作用，使其具有絕緣性能，在對電器進行設計時一定要以使用場合及電壓等級為依據，對電氣間隙和絕緣表面的漏電距離進行規劃。有的低壓電器需要依靠手動對設備操作力進行檢查，因此，要保證設備操作力與人力操作要求相符合，實現質量檢驗的全面性。

1.2 電壓器裝置質量的檢驗

把直流電流加入到導電回路（或電器觸頭）中，并對兩端的電壓降進行測量，以此來對兩端的電阻值進行評估，以電阻值大小為依據對低壓電器設備的發熱溫升情況與裝備質量做出判斷。例如對于小型的繼電器來說，它的觸頭并不能利用溫差電偶對其溫度進行測量，此時，只能通過測量觸頭兩端的電壓完成對其質量的檢測。

1.3 電流運行能力的檢驗

若低壓電器開關已經閉合，則一定要對電器的電動力效應及熱效應的承受能力進行檢驗。在電器線路中，電動力與電路所經過電流平方成正比，因此，短路電流的電動力就會變得更強。如果在電器絕緣件中，設備的機械強度太差，就會出現機械變形的情況，嚴重時機械會被完全破壞。在短時間之內，電器線路會出現比較大的短路電流，這便會導致導電線路的回路溫度迅速升高，不過其溫度升高的范圍不能在極值范圍以外。

1.4 絕緣電阻的檢驗

一般情況下，對低壓電器產品絕緣質量的評價都是通過耐壓試驗實現的。其試驗過程如下：把絕緣電阻連接在兩個電極之間，并且把直流電壓加在兩個電極上，若絕緣體上發生了電流泄露情況，則表明絕緣電阻存在于絕緣材料之中。電器絕緣電阻情況的出現由很多因素構成，通常情況下，如果電器溫度太高，絕緣電阻就會迅速降低，絕緣材料在被污染或受潮之后，絕緣電阻便會下降。當對電器開關的通電能力進行驗證之后，若電弧將電器絕緣結構燒毀，絕緣電阻也會降低。電器絕緣部分需要長期承受額定電壓對其的作用，同時，它還要承受在較短時間內強大過電壓對其造成的壓力。

2 低壓電器的不確定度研究

不確定度的測量方法有兩種，第一種是以多次測量出來的結果為依據進行計算與統計，根據最后的結果進行評估，利用實驗標準差來表征。例如在同樣條件下，某個量對其進行了n次實驗，則計算方法如下：

其中Xi表示第i次測評結果，表示數列的算術平均值。

第二種測量方法是以其它信息和平常的經驗相結合為依據對電器質量進行評估，這個評估過程必須要對電器的相關信息進行詳細了解才能完成。

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在低壓電器質量產品的不確定度中，檢測內容有很多，例如連接電網電源輸入電流、泄漏電流、電容量測量、變壓器和相關電路的測量保護、放電量測量、殘留電壓試驗、機械強度、球壓試驗、水平燃燒等都屬于低壓電器質量的不確定度的檢測內容。低壓電器質量能夠通過計算、評估其不確定度反映出來。

例如在對連接電網電源輸入電流進行測量時，產品的輸入電流會隨著施加電壓的變化而變化，若施加電壓變大，產品的輸入電流也會變大，兩者成正比關系。如下圖所示，重復誤差表示重復進行同一測量而引起的不確定度，如果重復測量達到5次即n=5，它的不確定度為：其中，n-1為自由度，此處的自由度為4。

泄漏電流不確定度需要使用泄漏電流儀對其進行測量，其測量條件為金屬箔長不能超過21厘米，寬度在11厘米以內，并且在潮濕處理前后對其進行測量。所檢測位置為加強絕緣隔離殼體與帶電部位之間、帶電部件隔離外殼與帶電部件之間。低壓電器的不確定度檢驗過程比較復雜，在測量評估中有很多需要注意的事項，例如在對電器質量進行評定時，如果以第一種測量方法為主導，第二種測量方法的評定就可以直接忽略。

3 結束語

電器質量的檢驗一定要以信息做支撐，不過大部分信息的存在都通過定量數據形式來展現，這些數據的可靠性直接影響著電器設備的質檢工作。科學技術的發展速度在加快，目前，利用不確定度對技術產品質量的檢驗很有必要。本文主要對低壓電器的質量檢驗進行了仔細分析，并且探討了不確定度評價在其中存在的意義，本次研究表明不確定度對低壓電器質量的檢測產生了很大作用。

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