塑壳断路器电动操作机构可靠性验证试验理论（上）

可靠性测定试验是指对设备可靠性的特征值进行测定的试验，试验目的一般是用来提供可靠性数据的，通过可靠性测定试验可以评定产品所达到的可靠性水平。可靠性验证试验是指验证产品可靠性特征是否符合规定的可靠性要求的试验，其通常是订货方接受产品的条件之一。

        维思自动化根据实际的企业生产要求，从可靠性验证试验方面进行塑壳断路器电动操作机构可靠性试验技术的研究，并研制可靠性试验装置，对企业生产的塑壳断路器电动机操作机构产品进行可靠性验证。

        电动操作机构（以下简称电操机构）的可靠性是指电操机构在规定的条件下以及规定的时间内能够可靠地带动塑壳断路器（以下简称断路器)完成闭合、断开和再扣操作的能力。因此，在进行断路器电操机构可靠性试验时，必然是电操机构配合断路器一起进行可靠性试验。判断电操机构是否能够可靠地带动断路器完成闭合、断开和再扣操作，一方面需要检测电操机构自身是否可以完成闭合、断开和再扣操作，另一方面也需要监测断路器触头的接通、分断状态。在断路器状态完好的情况下，若电操机构执行了闭合、断开和再扣操作，但是断路器触头始终不能可靠地闭合、断开和再扣，则说明电操机构的设计存在缺陷，需要进一步改进电操机构的的设计。

        电操机构属于断路器附件类产品，目前对其各项工作性能（如动作特性、介电性能和机械寿命等)的考核主要是企业根据企业标准进行，尚无国家标准或行业标准可以依照。

        在断路器电操机构可靠性验证试验方法研究方面，可以借鉴和参考低压电器可靠性试验方面的国家标准（详见下文），这对研究断路器电操机构的可靠性试验技术，有很现实的指导意义。

        根据电操机构企业标准Q/320507 NKB 12-2009《CD (2、4) 系列电动操作机构》和相关低压电器可靠性试验国家标隹，并充分考虑电操机构自身的特点，我们首先从以下这个方面研究断路器电操机构可靠性试验技术。

   

        进行断路器电操机构可靠性实验时，首先必须选取可靠性特征量，确定可靠性指标。该可靠性指标应能最大限度的反应电操机构的可靠性的水平，并能够全面表征电操机构的工作特点和故障模式，这就要求可靠性指标够全面的定量的反映电操机构的可靠性。

       在可靠性特征量选取方面，现行相关的低压电器可靠性试验国家标准，主要采用失效率或（和）成功率作为产品的可靠性特征量，并把相应的是效率等级和成功率作为产品的可靠性指标。

        相关低压电器可靠性试验国家标准按对产品性能可靠性的要求可将产品主要分为两大类，即仅对操作性能可靠性方面有要求的产品和对操作性能和保护性能两方面的可靠性均有要求的产品。对于只有操作性能可靠性要求的产品，GB/T 15510-2008 《控制用电继电器可靠性试验通则》 和GB/Z 22003-2008 《小容量交流接触器可靠性试验方法》均采用失效率分别作为电磁继电器和接触器的可靠性特征量，将失效率等级分别作为其可靠性等级：对于兼有操作性能和保护性能可靠性要求的产品，GB/Z22002-2008 《家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法》和GB/Z 22074-2008 《塑料外壳式断路器可靠性试验方法》除了均采用操作失效率作为产品可靠性特征量外，还分别采用是瞬动保护成功率（对于过电流保护断路器）、剩余电流保护成功率（对于剩余电流动作断路器）、瞬动保护成功率和过载保护成功率（对于塑料外壳式断路器）作为产品的可靠性特征量。

        以断路器为例，其属于保护类电器，可靠性考核应主要对拒动和误动加以考核，其可靠牲应该能表征出其故隙模式和工作特点。由国家标准GB/Z 22074一2008，断路器的可靠牲指标可以分别将操作失效等级、瞬动保护成功率等级和过载保护成功率等级。断路器的操作失效是指由于断路器闭合和断开机构失灵而导致电路不能正常的接通或分断。电操机构的主要功能是通过自身执行闭合、断开和再扣操作，带动与之相匹的断路器完成闭合、断开和再扣操作。企业标准Q/320507 NKB 12-2009 《CD (2、4) 系列电动操作机构》中对电操机构的操作性能主要有两点要求：正常条件下对断路器进行闭合、断开和再扣操作能力和短路条件下接通断路器的能力。短路条件下进行试验时，对试验装置的容量等级和负载的要求很高，另外该标准的出场抽样试验没有将短路条件下接通断路器的能力作为考核电操机构产品合格质量水平（AQL）的检查项目，故在此对电操机构操作性考核只集中在正常条件下对断路器进行闭合、断开和再扣操作能力的考核。

        电操机构的操作失效是指电操机构由于其自身机械的或电气的原因而导致自身闭合或断开机构失灵，不能带动断路器进行正常的闭合、断开或再扣操作，从而不能使电路正常的接通或分断。电操机构属于只对其操作性能可靠性有要求的低压电器外围附件内产品，鉴于相关低压电器在产品操作性能可靠性方面可靠特性征量的选取，并且基于上述企业标准对电操机构动作特性验证的要求，我公司选取电操机构的操作失效了作为考核其可靠性的特征量，并且将操作失效等级作为其可靠性指标，同时通过验证电操机构的动作特性来衡量其操作失效率。电操机构发生操作失效时的具体情况，即故障类型（分为两类：操作故障和误动故障。