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电子和电气元器件产品性能和试验目的(一)
2014-10-13    来源:正航仪器    作者:正航网络  阅读:

 

 

 

 

电子和电气元器件产品是用电场所不可缺少的产品,它品种繁多量大面广,在机床、家电、航天、运输、建筑等行业中得到广泛应用,而提高电子和电气元器件产品的技术性能和保持高质量稳定的运行,则是这个行业永恒命题。电子和电气元器件产品应根据不同的使用场所制定不同技术指标和试验方法,一般包括基本电性能、物理性能和基本环境要求,其中产品的基本性能包括接触电阻、绝缘电阻、耐压性能、触点抖动监测等。环境试验包括:盐雾试验、低气压试验、湿热试验、防尘试验、强碰撞冲击试验、高温试验、低温试验、温度冲击试验、冲击试验和密封试验等。物理性能包括:振动试验、冲击试验、跌落试验、可焊性试验等。这些性能和试验要求根据产品的使用要求加以选择,同时为减少电子和电气元器件产品的故障发生也需要对产品进行必要的试验考核,来验证产品的设计和性能是否符合产品技术规范要求,本文就电子和电气元器件产品一些常见的基本性能、试验目的影响因素进行解读。

一、接触电阻

当两个导体接触时将不同程度存在接触电阻,特别是当有电流通过高接触电阻时,就可能生能量的损耗并产生温升,接触电阻越高则电压降越大,接触点释放的热量就越多,并引起热过载现象,其损坏也就越快,热传递蔓延的也就越严重,同时电流越大或电流过载越大越危险。因此对电子和电气元器件产品的接触电阻进行测量是必要的,试验可以将温度控制在一定的允许的范围内防止危险的发生,试验结果还可以确定电流流经连接元件(如插头、插孔及电连接器)的接触表面或电流控制元件(如开关、继电子和电气元器件及断路器)的电触点时产生的电阻,并进行有效控制。接触电阻通常采用开尔文电桥法、伏一安计法或安培一电位计法测量接触电阻。接触电阻一般受下列因素影响:材料的电阻率,电阻率越大接触电阻越大;接触压力,压力愈大其微点接触数量和面积也会逐步增加,同时接触微点也会从弹性变形过度到塑形变形;接触面积,面积越大微点越多,接触电阻越小;其它还有表面状态(清洁度、粗糙度、硬度)、接触的形状、断流时触点上的开路电压、电流、温度及导线的热导率等。

二、绝缘电阻

绝缘电阻是对绝缘材料在规定条件下的直流电阻,即施加一定数值的直流电压于绝缘材料,经过一定时间的极化过程,由于绝缘能力的不完善流过绝缘体产生泄漏电流而形成的电阻因此施压的电压越高绝缘电阻小。绝缘电阻是设计高阻抗电路的限制因素,绝缘电阻越低,意味着漏电流越大,就有可能破坏电路的正常工作,当绝缘电阻低到一定程度时就有可能导致短路,火灾等危险故障的发生,因此绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标,在产品设计和制造应设定一定的绝缘电阻的要求,并根据不同的要求规定绝缘电阻测量电压进行绝缘性能的试验考核,来判定绝缘性能是否符合电子和电气元器件产品的设计要求或经受高温、耐潮等环境应力后的要求。绝缘电阻受下列因素影响:温度、湿度的影响,绝缘电阻随温度和湿度的升高而下降,特别是湿度的影响;绝缘材料的残留电荷;仪器或测试电路的时间常数、试验电压、预处理及连续施加试验测试电压的持续时间等等。

 

 

电子和电气元器件产品性能

 

 

三、耐电压

当施加在绝缘材料上的电压上升到一定数值时,绝缘材料的局部电流就会急剧增加导致内部发生放电或导电现象,这种现象叫击穿,击穿放电表现为飞狐(表面放电)、火花放电(空气放电)或击穿(击穿放电),不同的绝缘材料承受最高电压的能力不同。因此耐电压是衡量产品绝缘在过电压情况下耐击穿的能力,是绝缘材料在电压长期作用下满足产品在寿命期内保持绝缘能力的特性,是考核产品是否安全可靠的重要指标,因此电子和电气元器件产品应根据产品的使用电压和绝缘条件来规定不同的耐电压数值,耐压由于是过电压试验,试验过程有可能对介质的绝缘能力产生损伤,因此应慎重的进行重复的耐电压试验,如果需要连续的试验应在随后的试验中降低试验电压。

耐电压的影响因素:介质的介电性能(有固体、气体和液体介质)、环境温度、湿度、气压、电极形状及状态、试验电压的频率、波形、施压的速度和持续的时间、机械应力及以前的试验经历等。绝缘电阻和耐压是不能等同的或相互取代的,清洁、干燥的绝缘体可能具有较高的绝缘电阻,但可能在耐压试验中发生失效,反之当一个受污染、受潮的绝缘体其绝缘电阻虽然低,但却可以承受耐压试验而不发生击穿,这是因为绝缘电阻的测量不能有效的发现绝缘体的一些缺陷比如局部的裂缝、分层脱落、损伤、气泡,以及绝缘的老化等不足。因此缘电阻的大小并不是在所有情况下都能反映绝缘结构的绝缘能力,只有在同时满足绝缘电阻和耐压要求下才能确保产品的安全可靠性。

四、高温试验

高温对所有材料的物理性能和尺寸都会产生影响,能够导致产品的电气和机械性能的改变,发生暂时或永久的降低产品性能。通过高温试验还可以对元器件进行筛选、老化、寿命、评价和失效分析验证作用,因此必要时应对电子和电气元器件产品进行高温试验来验证产品高温条件下的储存和工作的适应性,来评价产品的安全性和可靠性。高温对产品带来主要的影响有:材料膨胀系数的不同导致零件间的咬死;润滑剂粘度的降低和溢出使润滑能力的降低,加大了运动部件之间磨损;材料尺寸全方位的改变和有方向性的改变;加速密封条老化和损坏,使得密封条降低或失去密封的功能;电阻的改变,影响产品的性能;温度梯度的不同和不同材料的膨胀不一致使电子线路的稳定性发生变坏,功能失常;使变压器及磁动装置的吸合、释放的范围产生变化;l r作寿命缩短,温度越高影响越大;密封外壳内产生高压,使得的容器内工作条件发生改变;高温加速老化使得有机物的褪色,龟裂和裂解;复合材料的放气。http://www.zhenghangsy.net

 

 

 

 

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