人民电器如何检测可靠性

    在人民电器可靠性实验室，记者对其开展可靠性试验进行了全程记录，现予以“回放”，供相关人员进行可靠性试验时参考。

    现在就DZ47小型断路器来分析如何提升产品的可靠性。

    1.试验条件

    1）试验场所：公司实验中心，能有效避免灰尘等污染，试验温度能满足15〜40℃之间。

    2）试验设备：小型断路器可靠性试验设备。

    3）试验依据：GB/Z 22203-2008《家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法》。

    2.试品准备

    1）试品抽取：试品在稳定的工艺条件下批量生产并经过筛选的合格品中随机抽取，能满足供抽样的产品数量应不小于试品数的10倍的条件；

    2）筛选试品：在常温（15〜35℃）下存放8h后，经检验仍合格的产品。

    3.试品检测

    1）试验前先检查试品的零部件有无运输引起的损坏、断裂，剔除零部件损坏的试品，并按要求补足试品数。

    2）试验中要对断路器的操作可靠性进行监测，试品的所有触头在试品每次操作循环的“接通”期中间的40%时间内，以及“分断”期中间的40%时间内，监测触头接通时，其触头两引出端间的电压降，以及分断时触头间的电压。

    3）试验后试品不应有下列现象：

    ——过度磨损；

    ——动触头位置和指示装置相应位置之间偏移；

    ——外壳损坏至能被试验触指触及带电部件；

    ——电气或机械连接的松动；

    4.失效判据

    操作可靠性试验过程中，当试品出现下列任一种情况时，即认为发生失效。

    1）触头接通时其两引出端间的电压降超过触头回路电压的10%；

    2）触头分断时触头间的电压低于触头回路开路电压的90%；

    3）触头发生熔接或其他形式黏结；

    4）断路器闭合操作时闭合不上；

    5）断路器分断操作时不分断；

    6）断路器零部件有破坏性损坏，连接导线及零部件松动；

    7）试验后按“3.试品检测”中“3）”进行检验，其中任一项目不合格，即认为失效。

    5.试验参数选定

    选用的失效率等级为亚三级，其最大失效率为3×10-3/10次；判定合格数Ac选为3，则Tc=2.23×104次，截止时间Tz取Tz=4000次，则试品数n=Tc/Tz+Ac=2.23×104/4000+3=5.6+3=8.6，取9只，截尾失效数为rc=Ac+1=4。

    6.试验情况

    试验时，使用试品数为9只，操作频率为120次/小时，试验设定的每台试品可靠性试验次数为4000次。

    试验结果为：其中4只，在试验到3751次、3965次、3823、3916次时，出现断路器闭合操作时闭合不上的现象，退出试验，即r=4,由于其相关失数r＞Ac，故判为试验不合格。

    7.失效模式分析、改进

    对4只失效的断路器进行检查，发现其中2只为弹簧8RM.288.003断裂，2只为弹簧8RM.288.003变形不能复位。

    分析与改进：4只不合格产品均为弹簧材料造成，将弹簧材料改为φ0.55不锈钢丝1Cr18Ni9Ti；

    经过对材料的更改后，重新生产一批产品并随机抽取9只断路器，按前次的试验方法进行试验，结果9只断路器，全部达到4000次操作循环，并按“3.试品检测”进行检验，失效数为0，满足r≤Ac，累积试验次数T=9×4000=3.6×104，Tc=2.23×104，T＞Tc，故判为试验合格。

    通过亚三级后，公司不断提高试验标准，逐步按三级、亚四级的要求进行试验，并将截止时间Tz由4000次提高到5000次、6000次。目前，已基本上通过了截止时间Tz7000次的试验。

    相关背景：

    低压电器可靠性 欧美尚无全面标准

    1965年，IEC（国际电工委员会International Electro TechnicalCommission）成立了技术委员会TC56（可靠性与维修性技术委员会），至今已发布了不少关于可靠性与维修方面基础性或共性的标准，比如，IEC300《可靠性与维修管理》为制订产品可靠性与维修性标准提供了管理导则，还成为了ISO9000系列标准的补充文件；IEC605《设备可靠性试验》则是关于设备（含电子设备、电工设备、机械设备以及元件）可靠性试验方面较为完整的基础性标准。

    目前，美国、日本在继电器的可靠性试验中已普遍采用电子计算机进行控制。比如，日本松下电器公司在继电器可靠性寿命试验中采用了微型计算机控制的全自动试验装置；日本富士通公司在舌簧继电器的可靠性试验中采用了计算机控制的试验装置，该装置可同时进行200个舌簧管的寿命试验。

    不少国际知名的电气公司，如美国西屋公司、通用电气、日本日立公司等都设有可靠性管理部门或设有专职的可靠性工程师，对很多电工产品都制定了可靠性指标，并在公司内部开展可靠性研究工作。产品可靠性的高低已成为各大公司间竞争的重要手段。

    不过，迄今为止，美国、日本和欧洲等工业发达国家和地区仅发布了继电器方面的可靠性标准，尚没有其他低压电器可靠性方面的标准。所以，低压电器可靠性试验方法标准体系的建立是一项具有创新性的工作，也是振兴我国民族低压电器工业的重要措施之一。