插頭插座轉(zhuǎn)換器軟纜及其連接檢測(cè)技術(shù)研究

插頭插座轉(zhuǎn)換器作為一種廣泛應(yīng)用于日常生活的電器附件，其安全性直接關(guān)系到用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。其中，軟纜及其連接部分作為電氣連接和機(jī)械承載的關(guān)鍵部件，是產(chǎn)品安全檢測(cè)的核心環(huán)節(jié)。該部分的失效可能導(dǎo)致過熱、觸電、火災(zāi)等嚴(yán)重事故。因此，對(duì)其建立系統(tǒng)、科學(xué)的檢測(cè)體系至關(guān)重要。

一、 檢測(cè)項(xiàng)目

軟纜及其連接的檢測(cè)項(xiàng)目主要圍繞機(jī)械性能、電氣性能、熱性能和材料特性四個(gè)方面展開。

1. 機(jī)械應(yīng)力測(cè)試

   • 拉力測(cè)試： 模擬日常使用中對(duì)軟纜的拉扯情況。測(cè)試時(shí)，對(duì)軟纜施加規(guī)定的拉力（通常為多次持續(xù)拉力與一次猛拉力的組合），試驗(yàn)后軟纜不得從轉(zhuǎn)換器本體上脫出，其位移量（爬電距離和電氣間隙）不得超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，連接點(diǎn)不得出現(xiàn)松脫或斷裂。

   • 扭力測(cè)試： 評(píng)估軟纜連接處抵抗扭轉(zhuǎn)的能力。將轉(zhuǎn)換器固定，對(duì)軟纜施加規(guī)定的扭矩，試驗(yàn)后軟纜及其護(hù)套不得有損壞，連接處不得松動(dòng)。

   • 彎曲測(cè)試： 對(duì)于特定類型的可彎曲轉(zhuǎn)換器，需進(jìn)行此測(cè)試。讓軟纜在帶有一定負(fù)載電流的情況下，以規(guī)定速率和次數(shù)通過滑輪或擺桿進(jìn)行往復(fù)彎曲，試驗(yàn)后軟纜不得發(fā)生斷線、絕緣層破損，其溫升不得超過限值。

2. 電氣連接性能測(cè)試

   • 接觸電阻測(cè)試： 通過微歐計(jì)測(cè)量插頭插銷與插座插套之間，以及內(nèi)部接線端子與導(dǎo)線之間的接觸電阻。過大的接觸電阻會(huì)導(dǎo)致局部過熱，是火災(zāi)隱患。要求初始電阻值小且在經(jīng)過一系列耐久性測(cè)試后，其變化率應(yīng)在允許范圍內(nèi)。

   • 載流能力和溫升測(cè)試： 在轉(zhuǎn)換器通以其額定電流甚至過載電流的條件下，持續(xù)運(yùn)行至熱穩(wěn)定狀態(tài)，使用熱電偶或熱成像儀測(cè)量其關(guān)鍵部位（如端子、插套、軟纜表面）的溫升。所有部位的溫升不得超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值（例如，對(duì)于純電阻負(fù)載，端子溫升通常不超過52K）。

   • 導(dǎo)通性測(cè)試： 一種基礎(chǔ)的電連續(xù)性檢查，確保插頭的每個(gè)插銷與轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)插座的插套之間電氣連接正確且可靠，無斷路或短路現(xiàn)象。

3. 結(jié)構(gòu)完整性檢查

   • 軟纜固定裝置檢查： 目視和手動(dòng)檢查轉(zhuǎn)換器是否具備有效的軟纜固定裝置（如壓線板、護(hù)套等）。該裝置應(yīng)能有效緩解軟纜受到的拉力和扭力傳遞到內(nèi)部接線端子上，并能防止軟纜在入口處過度彎曲而導(dǎo)致破損。

   • 導(dǎo)線的連接方式檢查： 檢查內(nèi)部導(dǎo)線是否通過焊接、壓接、螺釘連接等可靠方式固定。對(duì)于螺釘連接，需驗(yàn)證其是否有防松脫措施。錫焊連接的導(dǎo)線需在焊點(diǎn)前方有附加固定，防止因焊點(diǎn)受力而斷開。

   • 軟纜規(guī)格符合性檢查： 核實(shí)產(chǎn)品所使用的軟纜的標(biāo)稱橫截面積、絕緣厚度、護(hù)套厚度等是否符合其額定電流和標(biāo)準(zhǔn)要求。

4. 材料性能測(cè)試

   • 球壓測(cè)試： 評(píng)估用于固定載流部件的絕緣材料在高溫下的抗變形能力。將規(guī)定壓力的鋼球壓在樣品表面，并置于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高溫試驗(yàn)箱中，試驗(yàn)后壓痕直徑不得超過2mm。

   • 灼熱絲測(cè)試： 模擬故障條件下熱源可能引發(fā)的著火危險(xiǎn)。用加熱到規(guī)定溫度的灼熱絲對(duì)樣品施加一定時(shí)間，觀察樣品是否起燃或燃燒持續(xù)時(shí)間是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以此評(píng)定其阻燃性能。

   • 軟纜本身的老化與阻燃測(cè)試： 對(duì)軟纜樣品進(jìn)行獨(dú)立的絕緣和護(hù)套熱老化試驗(yàn)、曲撓試驗(yàn)以及垂直燃燒試驗(yàn)，以確保其長(zhǎng)期使用的安全性和阻燃性。

二、 檢測(cè)范圍

本檢測(cè)技術(shù)適用于各類帶有軟纜的插頭插座轉(zhuǎn)換器及類似電器附件產(chǎn)品，主要包括：

• 旅行用轉(zhuǎn)換器： 用于在不同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)插頭插座之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的便攜式產(chǎn)品。

• 家用多位轉(zhuǎn)換器/排插： 帶有一條軟纜，可將一個(gè)插座擴(kuò)展為多個(gè)插座的裝置。

• 器具耦合器： 由連接器和器具輸入插座組成，用于將軟纜連接到電動(dòng)器具上。

• 帶線的延長(zhǎng)線插座： 一端為插頭，另一端為一個(gè)或多個(gè)插座，中間由軟纜連接的電源延長(zhǎng)裝置。

• 工業(yè)用連接器： 用于工業(yè)環(huán)境的帶纜連接裝置，其檢測(cè)要求通常更為嚴(yán)苛。

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

檢測(cè)工作必須依據(jù)權(quán)威的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范進(jìn)行，以確保結(jié)果的公正性和可比性。主要引用標(biāo)準(zhǔn)如下：

• GB/T 2099.1-2021 《家用和類似用途插頭插座 第1部分：通用要求》

• GB/T 1002-2021 《家用和類似用途單相插頭插座 型式、基本參數(shù)和尺寸》

• GB/T 17465.1-2022 《家用和類似用途器具耦合器 第1部分：通用要求》

• IEC 60884-1:2013 Plugs and socket-outlets for household and similar purposes - Part 1: General requirements

• IEC 60320-1:2021 Appliance couplers for household and similar general purposes - Part 1: General requirements

• UL 817 Standard for Cord Sets and Power-Supply Cords

這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了上述檢測(cè)項(xiàng)目的具體測(cè)試方法、測(cè)試條件、合格判據(jù)以及樣品準(zhǔn)備要求。

四、 檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)精確、可重復(fù)的檢測(cè)，需要一系列專業(yè)化的檢測(cè)設(shè)備。

1. 軟纜機(jī)械性能試驗(yàn)機(jī)：

   • 功能： 集成化設(shè)備，可執(zhí)行拉力、扭力、彎曲等測(cè)試。設(shè)備配有精密的力值傳感器、角度編碼器和計(jì)數(shù)器，能夠精確控制測(cè)試的力值、行程、次數(shù)和速度，并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)和結(jié)果。

2. 溫升測(cè)試系統(tǒng)：

   • 功能： 由大電流發(fā)生器、多路溫度數(shù)據(jù)采集儀和熱電偶組成。大電流發(fā)生器提供穩(wěn)定且精確的測(cè)試電流；熱電偶布設(shè)在被測(cè)點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)采集儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄各點(diǎn)溫升曲線。

3. 接觸電阻測(cè)試儀（微歐計(jì)）：

   • 功能： 采用四線制測(cè)量法，通過輸出一個(gè)恒定的直流電流并測(cè)量被測(cè)點(diǎn)兩端的電壓降，從而精確計(jì)算出微歐級(jí)別的接觸電阻，有效消除引線電阻的影響。

4. 灼熱絲試驗(yàn)儀：

   • 功能： 通過電流將特定形狀的鎳鉻絲加熱至標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度（如550℃至960℃），并以此灼燒樣品。設(shè)備自動(dòng)記錄灼燒時(shí)間和樣品的起燃、熄火時(shí)間，并配有絹紙和砧板以觀察燃燒滴落物的影響。

5. 球壓試驗(yàn)裝置：

   • 功能： 由負(fù)載機(jī)構(gòu)、鋼球壓針和恒溫烘箱組成。將裝置置于烘箱內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度下對(duì)樣品施加20N的力，試驗(yàn)后通過顯微鏡測(cè)量壓痕直徑。

6. 綜合安規(guī)測(cè)試臺(tái)：

   • 功能： 通常集成耐壓測(cè)試儀、接地電阻測(cè)試儀、泄漏電流測(cè)試儀等，可對(duì)產(chǎn)品的電氣絕緣強(qiáng)度、保護(hù)接地連續(xù)性等基礎(chǔ)安全項(xiàng)目進(jìn)行快速檢測(cè)。

結(jié)論

插頭插座轉(zhuǎn)換器軟纜及其連接的檢測(cè)是一個(gè)多維度、系統(tǒng)性的工程，涵蓋了從物理結(jié)構(gòu)到電氣特性的全面評(píng)估。嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)方法，運(yùn)用精密的檢測(cè)儀器，對(duì)每一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證，是確保此類產(chǎn)品安全可靠、防止事故發(fā)生的關(guān)鍵所在。隨著新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和方法也需持續(xù)更新和完善，以應(yīng)對(duì)不斷出現(xiàn)的新風(fēng)險(xiǎn)。