基于工业现场条件的管型熔断器特征性能测试平台搭建

王超然　刘杨中华　陈建文　宫成军

摘 要

本文以某电厂为例，讲述如何利用工业现场现有条件搭建测试平台对管型熔断器的电连续性、电阻、电压降等特征性能进行测试，建立修正因子对试验数据进行合理优化，并结合试验经历对试验过程中遇到的难题进行分析解决，为熔断器性能的现场测试研究提供参考。

关键词

管型熔断器;特征性能;测试平台;修正因子

中图分类号： P313.1                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.041

0 引言

随着工业生产的电气化、机械化以及自动化程度不断提高，企业对工业系统的稳定性与可靠性提出了更高要求。熔断器作为大型工业系统中不可或缺的安全基石，对维持系统的稳定性与可靠性具有重要意义。在某电厂仪控系统内熔断器的长期使用过程中，由于熔断器高度可靠且故障频率极低，无需设置预维项目，因而运维人员对其当前状态不够了解。一次检修工作中，由于无法判断涉及到的125V/5A直流管型熔断器特性是否满足生产实践要求，因而需要对其性能进行测试。本文根据现场现有条件，选取该疑似故障的熔断器作为试验对象，主要针对其电连续性、电阻、电压降等特征性能进行测试。其中电压降的测试应在额定电流下进行，因此需要搭建测试平台提供检测条件。

1 测试平台

1.1 测试平台原理

1.2 器材与选型

电缆线。根据待检熔断器额定电流大小，合理选择连接电路时电缆线的规格型号，防止选用电缆线直径过小，引起发热量过大，影响试验进行，甚至产生自燃，发生危险。

熔断器支架。为使熔断器稳定接入测试回路，需设置熔断器支架进行连接固定，同时，熔断器支架应便于电压表的接入与固定。

直流稳压稳流电源。直流稳压稳流电源设备的输出电流应大于熔断器额定电流。直流稳压稳流电源设备的电源线通常为三孔插头，由于输出电流较大，其三孔插头相较于一般家用电气设备更大，无法直接插入一般家用电器的插座，因此需要附加接头转换器。

大功率可调电阻。由于测试回路电流较大，一般可调电阻无法承受，因此需要選用大功率可调电阻。实际试验过程中，大功率可调电阻的线圈与触点接触处存在涂漆层，当回路电流尚未达到大功率可调电阻的最大允许电流时，由于触点接触处接触面积较小，电阻较大，产热较高，温度上升较快，涂漆层已有自燃趋势。因此改用多个大功率可调电阻并联形式接入测试回路，也可以考虑增设风机对触点接触处进行直吹，加大换热量，或选用其他方法对产热较大区域进行适当冷却。

电压表。国军标GJB 5850-2006中4.5.3.2条款标准内容：应使用输入阻抗至少为10MΩ的直流电压表（电压表精度等级1级）测量电压降。

电流表。通常情况直流稳压稳流电源可以显示输出电流值，为得到更高精度的回路电流值，同时对直流稳压稳流电源的输出电流进行佐证，可以考虑使用量程合适的电流表

2 试验方法

2.1 电连续性

依照国军标GJB 5850-2006中4.5.2条款内容，可以选用低电压欧姆表对熔断器的电连续性进行测量。

2.2 电阻

依照国军标GJB 5850-2006中4.5.3.1条款内容，可以使用惠斯顿电桥、凯尔文电桥或同等灵敏的仪表测量电阻。由于现场实际情况，可以根据标准要求，测量熔断器额定电流下的电压降，计算出熔断器的电阻。

2.3 电压降

在室内环境温度情况下，使用选定的电压表对熔断器在额定电流下的电压降进行测量。为得到更多关于该熔断器电压降的数据，探索该类型熔断器在持续通过额定电流时两端电压降的变化规律，试验时每5隔分钟对该熔断器两端电压降数据进行采集，持续1小时，绘制了额定电流下熔断器两端电压降随时间变化趋势图。

3 数据修正

熔断器需要装入熔断器支架方可接入检测平台电路，然而熔断器支架的使用不可避免的会引入熔断器支架接入电路导体部分电阻所分担的电压降，由于熔断器阻值较小，熔断器支架接入电路导体部分电阻不容忽视，造成采集数据偏差较大，因此提出如下公式对采集到的数据结果进行修正，以得到同真实值更为接近的数值。

R熔断器——熔断器电阻值

R支架——熔断器支架接入电路导体部分电阻值

U实际——熔断器两端实际电压降

U测量——利用电压表读取到的电压降

ε——修正因子

本次试验测得数据在修正前后相差51.3%，经过数据修正，试验结果符合厂家提供的产品说明书，并且满足现场使用条件，证明该疑似故障熔断器满足相关要求。因此，在熔断器特性测量过程中，修正因子的引入是十分必要的。

4 总结

在工业生产过程中，熔断器疑似故障的情况在所难免。然而，由于生产需求与成本管控的制约，企业不允许花费大量时间成本与经济成本将疑似故障的熔断器送至专门机构进行精确检测，此时利用工业现场现有条件搭建测试平台，对熔断器进行检测未尝不是一种解决办法。

本文所述内容对工程应用领域倾向性较强，受制于不同现场试验用仪器设备情况、人员技能掌握情况、环境温湿度情况等实际情况，试验结果的精确性相差较大，往往无法得到十分精准的试验结果，只能为运维人员与决策者提供相对满意的评判依据。

参考文献

[1]GJB 5850-2006，小型熔断器通用规范[S].

[2]GJB 360A-1996，电子及电气元件试验方法[S].

[3]GB/T 9364.1-2015，小型熔断器定义和小型熔断体通用要求[S].

[4]陈镇，袁红红，丁晨晖.贴片保险丝产品耐焊性能研究[J].日用电器，2017（S1）.