繼電器混合負載壽命試驗設備的改進

王 江，韓征權

(貴州航天電器股份有限公司，貴州貴陽，550009)

1 引言

繼電器作為一種電氣控制元件，在航空、航天裝備系統中廣泛應用。繼電器的使用壽命是考核其可靠性的關鍵指標，使用壽命的長短直接影響整個系統的可靠性，在航空航天系統可靠性中具有重要的地位。

近年來，繼電器的質量故障頻發，暴露出繼電器使用壽命的可靠性問題，表明存在指標試驗驗證不夠充分等情況。為了全面有效地驗證繼電器的使用壽命，結合公司繼電器研發項目，對繼電器壽命試驗裝置進行改進研究。

公司某電磁繼電器在進行壽命試驗時,發現其中一組壽命試驗為混合負載壽命試驗,即同時經歷阻性負載和感性負載混合試驗。這是一個新的試驗項目,前期未進行過此類試驗，沒有現成的試驗設備,經咨詢和調研，未發現市場上有能作混合負載壽命試驗的單位。為保證繼電器的壽命得到充分驗證，以下進行研究探討。

2 試驗要求

繼電器壽命試驗按詳細規范和GJB2888A-2011中4.8.18.7進行。溫度+125～+128℃，樣品1中一組觸點接28Vdc、10A阻性負載、另一組觸點接28Vdc、0.5A阻性負載；樣品2中一組觸點接28Vdc、0.3A感性負載，另一組觸點接28Vdc、10A阻性負載；繼電器自保持線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間29s±3s，復歸線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間1.5s±0.5s，循環2.5×104次；然后復歸線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間29s±3s，自保持線圈以脈沖電壓激勵后去激勵，時間1.5s±0.5s，循環2.5×104次；監測時間40%，外殼接地保險絲為0.1A；試驗過程中閉合觸點間的電壓降不應大于所加負載電壓的10%，斷開觸點間的電壓不應小于所加負載的90%，監測引出端溫升；試驗后檢查外觀質量和接地保險絲狀態，要求接地保險絲電氣連續，繼電器無損傷，觸點工作正常，溫升≤75K。

3 試驗方案

3.1 試驗分析

目前，現有的D38-4TA型繼電器高電平壽命監測臺和D38-4G型直流感性負載壽命監測臺，單獨進行阻性負載壽命和感性負載壽命都能滿足要求，不能滿足同時壽命要求，為能完成試驗，擬將2臺設備的部分功能聯合在一起，實現混合負載壽命試驗。

查閱D38-4TA型繼電器高電平壽命監測臺和D38-4G型直流感性負載壽命監測臺的相關資料可知。兩者的電路原理一致，負載性質不同。一個是電阻性負載，一個是電感性負載。D38-4G型直流感性負載壽命監測臺原理見圖1。

圖1 D38-4G型壽命監測臺原理圖

從圖1可知，D38-4G型直流感性負載壽命監測臺負載部分是相對獨立的電路，實物如圖2所示。其負載結構是由12路組成，相應的采樣電路，顯示電路也是12路。每一路是由一個電感和一個限流電阻組成，如圖3所示。負載電路、采樣電路、檢測電路和顯示電路的接口都在壽命臺前面板背面，如圖4所示。

圖2 D38-4G型壽命監測臺負載實物圖

圖3 感性負載結構圖

圖4 D38-4G型監測臺內部結構實物圖

3.2 試驗方案

通過上述分析，采用D38-4G型直流感性負載壽命監測臺為基礎進行改造，完成電阻性負載和電感性負載壽命試驗。

準備導線若干、以及適當規格的滑線變阻器，用于連接電路，將其組合成3路，每路加28伏電源和10安培電流。搭建電路如圖5-6所示。

圖5 電路連接圖圖6 負載連接圖

該項目要試驗的樣品只有3只，每只樣品有2兩付轉換，一付轉換做阻性負載試驗，另一付轉換做感性負載試驗。D38-4G型直流感性負載壽命監測臺本身有12路感性負載監測通路可以滿足試驗要求。設備有12負載監測通路，除了需要使用的3路感性負載監測通路外，還有9路未使用，在這9路中改裝出3路阻性負載監測，1路、2路、3路用于感性負載使用，將4路、5路、6路從接口處斷開即可。

從獨立的負載接口處斷開，把負載接線柱上的螺釘拆下來。將原來的感性負載拆除，保留原有的采樣監測電路。再用準備好的導線接入事先準備好的阻性負載。接好后，將設備前后面板蓋接線，如圖7所示。負載從后面接入，看上去和改造前沒有什么區別。

圖7 改造后的壽命臺

4 試驗驗證

設備改造完后，經計量站人員到現場進行相關參數指標檢定校準，并出具《校準證書》，改造后的混合負載壽命檢測臺可以投入使用。將試驗樣品按照GJB2888A-2011通用規范、產品《詳細規范》、《試驗大綱》等要求，進行產品試驗，試驗過程無異常，順利完成混合負載壽命試驗。

5 結束語

目前，隨著繼電器考核指標的復雜化，在試驗時臨時搭架試驗電路和改進試驗裝置已成為常態。本文以繼電器混合負載壽命試驗為對象，分析試驗裝置和機理，改進試驗裝置，完成繼電器混合壽命考核驗證，為試驗進程縮短時間，節約大量人力、物力成本，該經驗值得借鑒。