電氣檢測領域電源穩(wěn)定性核查方法摘要：電氣產(chǎn)品進行檢測時測試結(jié)果與供電電源的特性相關.比如影響電熱部件的因素包括溫度，電源頻率，諧波畸變等。產(chǎn)品出廠檢測環(huán)節(jié)中對電源安全性具有著十分之重要的考察作用，本文即以電動機檢測中心實驗室工作為例,介紹分析了在電器領域生產(chǎn)中產(chǎn)品電源穩(wěn)定性試驗的現(xiàn)場核查和方法。關鍵詞:電氣;檢測;電源;核查一、 引言電器產(chǎn)品性能參數(shù)的幾乎全部試驗檢測分析結(jié)果，也都是必須需要設定在低于某類產(chǎn)品一定性能標準范圍的正常輸入的電壓、頻率狀態(tài)情況條件下后才可能進行，產(chǎn)品上提供出來的上述各種性能檢測及試驗檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可靠性程度的高低和測試準確性往往也要與其產(chǎn)品供電電源系統(tǒng)自身的電氣技術(shù)特性好壞之間也有一個十分的緊密而密切的關系。二、 電氣檢測領域電源穩(wěn)定性核查方法隨著各種數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)品的日益快速及廣泛和普及與應用，大量作為使用高壓電源使用的各種低非線性大阻抗數(shù)字電氣裝置系統(tǒng)本身和許多其它的電子設備系統(tǒng)必然會因此進一步地污染著高壓電網(wǎng)，所以，為了更加嚴格和保證本實驗室所檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果所使用數(shù)據(jù)的其絕對高可靠性程度和高度安全與真實性，實驗室安全管理研究人員也應嚴格每年及定期嚴格的要求對各類高壓電源設備安全進行核查。根據(jù)我國行業(yè)標準CNAS-CL11《檢測和校準實驗室能力認可準則在電氣檢測領域中的應用說明》本標準條文中的規(guī)定所要求配置的各類實驗室儀器設備應先按上述規(guī)定已經(jīng)配備到了具備足夠的多相的試驗備用電源容量，并還必須首先保證具備各項常規(guī)試驗儀器用電源特性，如頻率輸入的電壓輸入額定電壓值、頻率電源輸出電流額定流值、電壓穩(wěn)定度、頻率穩(wěn)定度、諧波和畸變電流特性要求等，符合有關試驗與檢測的操作和規(guī)范要求中相關的各項規(guī)定要求的，或必須嚴格保證各試驗及檢測分析項目結(jié)果可能出現(xiàn)偏差的各項結(jié)果，不確定度誤差應計算在試驗所處預計的誤差范圍之限范圍內(nèi)。如對檢測項目的計量標準方法條件和國內(nèi)有關諧波檢測計量操作管理規(guī)范標準并沒有做出特別嚴格明確或要求或規(guī)定等的，則其諧波電壓峰值準確度應最少能保持并穩(wěn)定在其額定總諧波電壓峰精度的+/-3%,頻率精度則應能至少能保持并且穩(wěn)定在其額定總諧波頻率峰高精度的+/-2%,總諧波畸變值也不應當至少應大于5%。所以,實驗室人員一般要單獨負責地對目前整個國家電氣質(zhì)量安全技術(shù)檢測機構(gòu)實驗室領域電源工作中所使用到的種類幾乎是全部的各種試驗所用電源類型都進行了逐一地核查。一般可從以下三個原則判定電源環(huán)路穩(wěn)定性：、在室溫和標準輸入、正常負載條件下，閉環(huán)回路增益為0dB(無增益)的情況下，相位裕度是應大于45度；如果輸入電壓、負載、溫度變化范圍非常大，相位裕度不應小于30度。、同步檢查在相位接近于0deg時，閉環(huán)回路增益裕度應大于7dB，為了不接近不穩(wěn)定點，一般認為增益裕度12dB以上是必要的。、同時依據(jù)測試的波特圖對電源特性進行分析，穿越頻率按20dB/Dec閉合，頻帶寬度一般為開關頻率的1/20?1/6。三、實驗室核查依據(jù)的獲取方法實驗室電源核查獲取方法及依據(jù)實驗室電源穩(wěn)定性的實驗室核查獲取的依據(jù)：CTL-OP110《實驗室電源特性的測量程序》和CNAS-CL11《檢測和校準實驗室能力認可準則在電氣檢測領域的應用說明》。試驗及檢測對儀器電源穩(wěn)定性試驗現(xiàn)場核查和試驗分析所用儀器測量的設備要求全部規(guī)定為國家實驗室標準產(chǎn)品型WT1600型數(shù)字功率測量等級計和數(shù)字式電能質(zhì)量分析儀，其中產(chǎn)品標準型和WT1600型的數(shù)字功率測試等級計電壓峰值的測量范圍的測量精度的要求分別為土和0.1%,電流波峰的測量要求的測試精度范圍均為土或0.1%,頻率峰值的測量范圍的測定精度也要求分別為±0.1%，符合標準產(chǎn)品CTLDSH-251b型《設備試驗精度》標準中的各項要求。(3)實驗室電源常用試驗電源的檢測方法首先，實驗室電源常用電壓試驗常用實驗電源代號分別為艾普斯的實驗電源，測試實驗室環(huán)境電源中實驗電源的常用的工作交流電壓、頻率值等參數(shù)分別值均為額定單相的380V,50Hz,所以電源試驗工作一般選擇在此工作電壓為額定單相試驗的點域內(nèi)進行。將空載運行試驗時用電余壓試驗波形的調(diào)節(jié)值設定為到試驗電流波形Vnom=380V,頻率波形調(diào)節(jié)為到Fnom=50Hz后再試空載試驗運行時間一個小時,并要分別根據(jù)WT1600表式中所給出的各種試驗空載電壓波形參數(shù)值及各試驗電壓頻率波形參數(shù)來進行確定最大空載試驗時空載電壓范圍設定為范圍Voc,max、最小空載試驗時空載電壓范圍為范圍Voc,max;確定最大的試驗空載諧波頻率范圍范圍為Foc,max、最小的實驗諧波空載諧波頻率范圍為范圍為Foc,min等值;或者用電能諧波質(zhì)量分析儀來確定測量儀器最大輸出的試驗空載諧波失真度為THDocu。由于在CTL-OP110中要求電源負載應盡可能加載到其額定的最大阻性負載，在試驗室和具體設計工作流程中均可選擇采用以下這兩種工作方式:(1)與其購買的電源設備相匹配額定的最大阻性電源負載；(2)連接試驗電源至所能用來檢測負載的額定最大輸出功率電動機，通過并聯(lián)濾波電容器,使輸出功率因數(shù)值達到大于1。試驗方法將電源功率加載調(diào)整到額定輸入電壓中最大的電阻性定負載輸出電壓值后且該電壓值不需要再次進行其它任何功率調(diào)整，在某一小時結(jié)束后并可繼續(xù)根據(jù)WT1600表中所提供的電源輸出的電壓波形及電源頻率波形等來進一步確定其最大的額定負載電壓Voc,max、最小定負載電壓及頻率范圍為Voc,max值等；最大的額定負載的電流頻率范圍為Foc,max、最小的定相負載的頻率范圍為為Foc,min等;而用電能質(zhì)量分析儀來直接測量功率最大時的電流負載上的電流諧波失真度也就是所謂THDld。分析計算試驗的數(shù)據(jù)結(jié)果對分析所得到的測試的實驗數(shù)據(jù)計算后獲得的實際測量試驗結(jié)果應能根據(jù)試驗按以下規(guī)定的計算公式計算來正確進行試驗分析結(jié)果計算:額定空載電壓的波動度：RegVoc=[MAX(Voc,MAX-Vnom;Vnom-Voc,min)/Vnom]*在100%空載額定頻率負載環(huán)境下的電壓值下的電流波動的頻度:RegVld=[MAX(Vld,MAX-Vnom;Vnom-Vld,min)/Vnom]*在100%空載額定電流空載頻率條件下的電壓值波動的幅度：RegFoc=[MAX(Foc,MAX-Fnom;Fnom-Foc,min)/Fnom]*在100%的額定負載頻率條件下的電壓波動的幅度：RegFld=[MAX(Fld,MAX-Fnom;Fnom-Fld,min)/Fnom]*在100%時RegVoc和RegVld的測試的結(jié)果平均值應是+/-3%;RegFoc和RegFld的測試前的結(jié)果一般應低于+/-2%;而對THDoc和對THDld的測試后的結(jié)果則均認為應盡可能達到且不需超過或大于5%。四、 核查注意事項實驗室完成電源核查后，應保留核查記錄和實驗室配電圖，并在各個測試工位電源輸出端口注明適用的最大輸出電壓/電流以及可測試的樣品工作狀態(tài)類型，例如：240V/15A，僅限于連續(xù)負載。在進行電源核查時，所使用的測量設備的精度應當符合IECEEOD-5014:2019的要求，并且應經(jīng)過校準確認合格。在進行帶載測試時，因線路承載的電流很大，需要確保電路布線、調(diào)壓器以及連接器(插座或者排插)具有足夠的電流容量，以免發(fā)生火災等安全隱患。在實驗室接受各類認可評審的過程中，電源核查也一直是評審方關注的重點。在對電源進行重新安裝、調(diào)試或修理之后，必須對電源的穩(wěn)定性重新測試。為保證電源特性持續(xù)符合要求，需對電源進行周期性驗證，建議周期為每年一次。五、 總結(jié)試驗是電源設備在實驗室的檢測中的工作基礎，對整個試驗室電源設備核查也是其一項最為基礎的而又十分非常重要的工作。試驗室負責人應據(jù)此制定一套相應合理的核查方法定期及適當頻次定期對實驗室電源狀態(tài)進行全面核查，特別要當實驗電源突然發(fā)生事故維修更換