开关标准之解析-二

固定式电气装置的开关标准之解析四、端子目的：端子是开关中一个至关重要的接线部件，直接关系到开关的安全和使用性能。

本章对端子的考核非常全面，也很严格，有接线容量的测试、导线拉出测试、导线损伤程度的检查、力矩测试、无螺纹端子的电应力和热应力测试、无螺纹端子的弯曲测试等。

问题1：端子有哪些类型？（1）螺纹夹紧型端子：主要有柱型、螺钉、螺栓、鞍型、接片、罩式端子等。

在开关产品中，使用的端子主要是柱型、螺钉端子。

螺钉和螺栓端子：螺钉端子目前也使用较普遍，螺栓端子在开关产品中使用很少，见下图。

（2）无螺纹型端子：国内俗称“直插式端子”。

请特别留意，标准明确规定：装有无螺纹型端子的开关的额定电流限为最大16A。

由于国内的无螺纹端子结构是压紧片和导线之间线接触的形式，接触面较小，接触电阻较大，发热较高，所以笔者认为此类端子不适合用于大电流的电器环境下，如，空调器的电气接线等。

但是，由于无螺纹型端子安装比较方便、简单，施工工地的电工比较喜欢使用这种直插式端子的开关。

一般而言，螺纹型端子（如，柱型端子）中螺钉与导线间的接触面大，压接良好，从安全角度考虑，笔者建议用户最好还是使用螺纹型端子。

问题2：开关应接什么样的导线？根据电流的大小，选取合适的连接导线，即接线容量，见标准表2。

如，10A开关应能接1.0—2.5mm2的导线。

这是检查端子的接线孔要足够的大，才能容纳规定截面积的导线。

注意，这里的连接导线一般为硬导线（包括，单芯或绞合导线），因为此类开关一般是用于建筑工程上，而建筑上使用的电线一般为硬导线。

问题3：对端子螺钉有哪些要求？螺钉和螺母的螺纹、螺矩和机械强度应符合我国普通螺纹标准的要求。

螺钉不应是软的或易于蠕变的金属（如，锌或铝）来制造，但可以用黄铜、A3铁等来制造。

问题4：如何保证螺纹夹紧型端子应能夹紧导线而不过度损伤导线？对该项目的检查要通过旋转拉力试验，试验装置是检查导线损伤程度的试验装置，见标准图10。

根据导线不同的截面积，使用不同直径孔的套管，不同的高度，挂上与导线对应的砝码。

旋转速率：（10±2）r/min，持续15min，如，对1.0 mm2，套管孔直径6.5mm，高度260mm，砝码0.4kg。

试验期间，导线不得脱出或断开问题5：如何进行导线拉出试验？此测试项目关注的是导线应能可靠牢固地夹紧在端子里，从而保证良好的接触。

测试方法详见标准第12.2.6条，对端子施加轴向拉力（力的大小见标准表5），1min。

试验期间，导线不应在端子里明显移动。

这里请注意，如果夹紧件是夹两根导线的，应依次向每根导线施加相应的拉力。

如，对螺钉端子（见问题1图示）是要拉多次的，两边的插线孔都要检查，而且要考虑到多种复杂的接线情况：接一根线的情况、两根线的情况、接最小导线的情况、接最大导线的情况、同时接最小和最大导线的情况，所以测试是很多的。

问题6：对接地端子材料有哪些要求？接地端子的零件应能防腐蚀：——本体应以黄铜或其他耐腐蚀性材料制成；——如果本体是铝合金框架或外壳的一部分应有措施防止铜铝接触引起的腐蚀。

（因为铜铝接触会起化学反应）问题7：导线插入时的距离要求？柱型端子的夹紧螺钉与导线完全插入时导线端部之间的距离应至少为图1的规定值。

注意：夹紧螺钉与导线端部之间的最小距离，仅适用于导线不能直接穿过的柱型端子。

即，不适用于穿通式端子。

但是，注意，对某些穿通式端子，当导线插入后，可能触及不同极性的带电连接条或部件，从而造成短路，或是电气间隙的减小，可能会引起事故。

问题8：无螺纹端子电应力和热应力试验如何进行？两个试验：试验a)，按表8通以试验电流，电流不流经开关，仅流经端子。

通电时间一结束，立即测出在通过额定电流的情况下每个无螺纹端子两端的电压降，电压降不应超过15mV。

试验b) ，测出第192个周期（每个周期中，通电30min，断电30min）后的电压降（见图片），要求：电压降≤22.5mV或第24个周期之后测得值的两倍，二者中，取较小值。

问题9：无螺纹端子的弯曲试验装置应注意的问题？试验装置见标准图11，该装置应能使插入到端子的导线朝每个方向相差30度±5度的12个方向中任一方向弯曲。

五、结构要求（第13章）目的：通过检查开关的结构，确保开关符合基本的安全要求。

问题1：结构上有哪些基本要求？开关的结构应：——易于将导线插入和连接到接线端子里；——使导线正确定位；——易于将开关固定到墙壁上或固定到安装盒里；——底座的底面与底座的安装表面之间，或底座的各边与外壳（盖或安装盒）之间有足够的空间，使开关在安装好之后，导线的绝缘不会压着不同极性的带电部件或机构中的运动部件。

（但是，目前很多明装式开关（特别是和插座组合在一起的产品）很难达到要求，其开关功能件与外壳之间的空隙太小，造成连接导线挤在一起，有产生短路、或是积热的隐患。

）明装式的开关在安装过程中，固定件不会损伤电缆绝缘。

结构A的开关应不用移动导线便可将盖或盖板定位或拆掉。

问题2：如何固定盖或盖板？盖或盖板的脱出试验，见标准表11。

要参照第20章中相关条款一同测试，主要为：第20.4条、第20.5条、第20.6条、第20.7条、第20.8条。

（这里说明了标准是一个严密的整体，条款之间有内在的联系，研究标准时要上下内容结合在一起考虑，不能只考虑独立的章节。

）问题3：旋转开关的拉力试验？此试验的目的是避免用户在操作旋钮过程中，将旋钮拉出，从而，触及带电部件，造成事故。

所以，要求旋转开关的旋钮应与操作机构的轴或部件牢固的耦合。

试验方法：向旋钮施加100N的轴向拉力1min。

将仅有一个操作方向的开关的旋钮朝相反方向旋转100次。

试验期间，旋钮不应脱出。

问题4：组合开关的安装？组合装置在设计上应能保证每个底座正确定位。

每个底座的固定与整个组合装置在安装表面的固定应是相互独立的。

六、机构（第14章）检查要点：1、开关的起动元件在被释放时应能自动地处于与动触头相应的位置，拉线开关和单按钮开关（如，门铃开关）的起动元件可以处于单一静止位置。

2、一般情况下，开关的动触头只能静止于“通”或“断”的位置上。

3、代号为2、3、03和6/2的开关的所有极应基本上同时接通和断开。

这要求开关的触头机构操作是同步，而且结构的设计合理，如果不能同时接通和断开，就会在断口处造成过大的拉弧，对触头的损伤严重，从而影响到开关的使用寿命，甚至会影响操作者的人身安全。

4、拉线开关的拉力试验：在两个方向上施力：——垂直地施加45N的力，——65N的力在45°±5°方向。

注意：这里要求测试时，开关“按正常使用要求安装”是指“按制造商的规定安装”，因为拉线开关可能是垂直于墙面安装，也可能是吊于天花板上，所以要考虑到实际使用情况。

七、耐老化、防有害进水和防潮（第15章）目的：开关进行老化、防潮试验主要是对其绝缘材料进行考核，测试绝缘材料耐老化性能、耐候性、吸水性能等。

（参见拙作：《电器附件产品常用塑料分析》）试验1：老化试验：开关和开关盒放置在温度为70℃的加热箱中7天(168h)，取出后，放置4天（96h）。

试验后，试样：——不应有可见裂痕——材料不应发粘、变腻——不应留有布痕（用5N的力压试样）——不应有不符合标准要求的损坏试验2：防潮开关应能耐受得住正常使用时可能出现的潮湿潮湿处理在潮湿箱里进行，箱内空气温度在40℃±2℃，空气相对湿度应维持在91%～95%之间将试样放进潮湿箱里：——普通开关：2d(48h)——非普通开关：7d(168h)（非普通开关：一般指有防水要求的开关）注意：不用工具即可拆下的部件要拆下（如，某些仅装饰用的面框）并与主要部件一起经受潮湿处理，使之充分受潮。

八、绝缘电阻和电气强度（第16章）注意：绝缘电阻和电气强度是紧接着防潮试验之后进行的。

并在将不用工具即可拆下的部件和为了试验而拆下了的部件重新装配好之后进行。

试验1：绝缘电阻：施加500V d.c.的电压1min，量出绝缘电阻。

验证绝缘电阻用的试验电压施加点见标准表13。

试验仪器可用兆欧表。

试验2：电气强度：基本要求：开关应有足够的电气强度。

开关经受基本正弦波，频率为50Hz或60Hz表13规定的电压1min，不发生击穿或闪络。

试验方法：电压施加的几个重要部位如下：（1）开关处于“通”的位置：所有连接在一起的极与本体之间；（2）开关处于“通”的位置：依次在每极与所有连接到本体的其他极之间；（3）开关处于“断”的位置：开关处于“通”的位置时，电气连接在一起的端子之间。

对一般开关，试验电压值应为2 000V。

试验设备：通常用耐压试验机，要注意耐压试验机升压变压器的容量≥500V A，整定电流≤100mA。

若绝缘材料中含有太多金属杂质（如，在制造过程中混入的细小金属物质），或是带电部件之间的爬电距离过小，都有可能出现被击穿现象。

九、温升（第17章）目的：这个试验对开关产品来讲是一个非常重要的安全性能试验，它模拟实际使用情况，产品通电后发热，测试积热是否会超标，从而探究造成事故的可能性。

因为如果开关在使用中过热的话，一方面对绝缘材料造成严重的影响，使材料很快老化、变质；一方面有可能会烫伤用户。

所以，标准要求开关的结构应能确保其在正常使用时温升不会超过规定值。

进行温升试验时，应注意以下方面：（1）安装方式：将开关按正常使用要求垂直安装，接上标准表14规定的PVC绝缘的硬的铜导线。

连接开关的电缆要从安装盒顶部进入。

这是模拟开关装在墙面上的进线方式。

（2）试验用安装盒：这是模拟一个墙面条件的盒子，由灰泥和松木槽组成。

开关要装在此安装盒里，人为模拟热量在盒子里聚集。

注意：在安装盒里，每根导线长度为80mm±10mm。

（3）试验区域：在不通风的环境里进行试验，尽量避免空气的流动对试验结果的影响。

端子的温升不应超过45K。

（待续）。