配电箱温升试验要点及影响配电箱温升的因素

配电箱温升试验要点及影响配电箱温升的因素

陈中原田战玲

新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院疆维乌鲁木齐830011
摘要：本文介绍了配电箱温升试验的方法和要点， 关键词：配电箱温升

0.引言

随着居民生活水平的不断提高，空调、

电磁炉、电冰箱、电热水器等一些用电量较 大的家用电器几乎家家都有，它们的使用也 愈发频繁，这就需要一个个质量可靠的配电 箱来保障人们的用电需求。配电箱作为用电 的输入端起到了至关重要的作用，如过载保 护、短路保护，防触电保护等等，同时还要 能够长时间可靠运行，这其中就要求配电箱 的温升不能“超标'配电箱内装有各种元器 件，如塑壳断路器、小型短路器、漏电断路 器、计量设备、导线等，在长期工作时，热 量会在配电箱内部集中从而导致箱内温度升 高，温升值在标准规定值内这是正常的，但 如果配电箱温升长期高于规定的值，配电箱 便会存在种种隐患，轻则给人们生活带来不 便，重则引发事故造成严重损失。温升试验 便是考核配电箱温升的一项重要试验，其中 一些要点需要试验人员引起重视，以免影响 温升试验的结果。然而配电箱的设计和生产 的不当之处，才是影响配电箱温升的主要因 素。

1.温升试验要求和仪器

1.1试验要求

标准中规定：成套设备应如同正常使用 时一样放置，所有覆板都应就位。进行此项 试验，配电板要承载其额定电流。应在尽可 能少的出线电路中分配此电流，使每条出线 电路通过的电流是其额定电流乘以额定分散 系数（见表1)。如果用这些出线电路来承载 上述电流不能达到精确的总负载，只可以把 其中一条电路的承载(电流)降低以达到精确 的总负载。试验持续的时间应足以使温度上 升到稳定值（一般不超过8h)。实际上，当温 度变化不超过1K/h时，即认为达到稳定温度。
表1额定分散系数
主电路数 额定分散系数
2和3 0.8
4和5 0.7
6至9 0.6
10路以上 0.5

试验结束时，温升不应超过规定的值。 电器元件在成套设备内部温度下，并在其规 定的电压极限范围内应良好地工作。

要点：明确额定分散系数后再进行试验， 额定分散系数不一定都是1;正常工作时通常 关闭的孔应当关闭；断路器在试验前可以空 载操作几次，使触头接触正常化；不同部件 的温升值不一样，按照标准规定的值进行选 取和计算。

1.2试验所需设备和仪器及要点 1.2.1试验电源

试验电源为三相交流电，配合调压器和 电流发生器（一般为多磁路变压器）

要点：交流电流的波形应基本上保持正 弦，无明显畸变。波形基本保持正弦的概念 是，采用波形失真仪测定，失真度不大于5%， 从拍摄的示波图观察，应基本上为正弦曲线 形状，每个半波左右两侧对称、波形的上升 和下降斜率无突变，无可察觉的凹凸和不连
续的情况。

1.2.2负载调节装置

与大电流发生器配套使用，用来调节电 流，可无级、分相调节试验回路电流，能进 行单、三相多回路发热试验。

要点：温升试验的电流值应保待稳定， 因为电器导体的电阻损耗功率p=i2r，即与电 流值的平方成正比，所以试验电流的波动对 电器温升会产生很大影响。电流的不稳定主 要受电源电压的波动和电路与试品发热的影 响。为保持电流稳定，应采用自动稳流装置 或人为地进行追随控制温升试验的电流值， 要求调节误差不大于±5%; —些负载调节装 置配置的指针式电流表精度较低，建议另配 置精度0.5级以上的数显电流表，便于精确地 调节电流。同时电流互感器的精度也应为0.5 级；进行多向电路的温升试验时，各向电流 应尽量平衡。

1.2.3温升测量设备

温度计、热电偶、热电偶信号采集转换 装置，常见的有温度巡检仪、安捷伦34970、 34972A 等。

要点：试验最好在无风的环境中进行； 固定热电偶的工作端时，应使其与被测部件 表面之间有良好的热传导，且尽可能不影响 被测点的温升。可采用胶粘法、焊接法、埋 入法，一般采用胶粘法，为减少热电偶传导 热量引起的测量误差，应尽量使热电偶沿发 热体表面敷设一段距离后引出，避免从被测 表面直接引出；温度计可以放在煤油瓶中以 减少空气流动和热辐射等外界环境的影响。

1.2.4试验用连接导线

温升试验时，不可避免地有一部分热量 由连接导体传出。温升试验所采用的连接导 体的规格、长度、布置和接线方式，以及铜 排的颜色和粗糙度对试验结果均有重要影 响，因此，为保证试验的严密性和可比性， 相关国家标准规定，电器主电路温升试验的 连接导体应根据试验电流按如下规定选取。 标准中是这样规定试验导线的：

a)导线应使用单芯铜电缆或绝缘线，其截 面积按表8 (见GB7251.1-2005)给出的数值；

b)导体应尽可能暴露在大气中；

c)每根临时接线的最小长度应是：

—当截面小于或等于35 mm2时，长度 为 1 m;

-当截面大于35 mm2时，长度为2 m;

试验要点：试验时最好将之前用过的导 线头减掉重新剥开线头，同时，应使用导体 电阻合格的导线进行试验；连接导线应置于 大气中，导线之间的间隔距离约等于电器端 子间的距离。

2.影响配电箱温升的因素

2.1配电箱外壳的材质

配电箱外壳的材质主要有三种类型，一 种全是金属材料（一般为钢制），一种全是绝 缘材料，还有一种是金属和绝缘材料混合型 (一般为操作面是绝缘材料，其余为金属材 料）。

改善建议：尽量不用全是绝缘材料的外 壳， 因为绝缘材料的外壳散热性能比金属材 料的性能差。从以往的温升试验结果来看，
金属和绝缘材料混合型外壳的配电箱，手柄

的温升容易偏高，建议根据情况使用。

2.2配电箱内部安装及连接

配电内部元器件的安装和连接方式对配 电箱温升影响也比较显著。有的配电箱将所 有元器件都紧密安装在同一排上，这样做虽 然比较美观，但常见的后果就是断路器工作 时同时发热互相影响，这样就会影响断路器 的脱扣性能，尤其值在中间的断路器最容易 提前脱扣。

其次有些配电箱厂在连接上不够重视， 也会影响配电箱温升，例如，铁质分流排， 导线线径过小，导线端头处理不当（未灌锡， 或者连接的接线鼻子不合适），接线端子未拧 紧，等等。

改善建议： 不要所有断路器放在同一排 上，尤其是主断路器和分支断路器，如果非 要放在同一排可以适当增大断路器之间的距 离，减少相互之间的热量传递影响；合理选 择分流排及导线截面积，搭接处进行适当的 处理，接线端子规定力矩拧紧。

2.3内装元器件及材料选择

一些开关厂为了获取更大的利润，在内 装元器件和材料的选择上也是越便宜的越 好，这对配电箱的温升影响最大。劣质元器 件和导线采用劣质铜作为导电材料，在工作 过程中，温升肯定会较高，配电箱的温升可 想而知，严重时还可能会引起重大事故。

改善建议： 选择正品合格的断路器厂家 的产品；定期对使用的导线进行检测，确保 配电箱内安装的导线质量合格。

2.4配电箱的大小和容量的选择

配电箱的大小是影响配电箱温升的重要 因素，有的配电箱体积过于小，导致整体的 热容量较小从而影响温升性能。还要注意配 电箱的容量选择，既不能大马拉小车，更不 能小马拉大车。

改善建议：要根据用户的实际用电需求 和能力去选择容量，容量大的配电箱体积也 应相对加大。并排排列的开关，建议降容使 用，以减少相互之间的热量传递影响。这也 就是标准中规定在缺少相关资料的情况下， 试验时要采用额定分散系数的原因。同时也 请配电箱生产企业注意，配电箱主电路降容 使用时，一定要进行明示，或者明示自己产 品的额定分散系数。

3结束语

随着科学技术的发展以及与国际市场接 轨的加快，人们对配电箱的安全可靠的性能 要求也会越来越高， 只有生产企业提高生产 制造过程中的质量意识和质量水平，同时检 验人员在型式试验时严格按相关标准进行试 验，才能提高配电箱产品的温升性能乃至总 体质量，让配电箱发挥更多的作用。