家用和類似用途固定式電氣裝置開關(guān)的螺釘、載流件及連接檢測技術(shù)

家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān)（以下簡稱“開關(guān)”）是建筑電氣布線系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制元件，其機械和電氣性能的可靠性直接關(guān)系到用電安全與系統(tǒng)穩(wěn)定。其中，螺釘、載流件及其連接部位的性能是評估開關(guān)質(zhì)量與安全性的核心。這些部件承擔著導電、機械固定和電氣連接的重任，其失效可能導致接觸電阻增大、局部過熱、電弧故障，甚至引發(fā)火災。因此，對其進行系統(tǒng)化、標準化的檢測至關(guān)重要。

一、 檢測項目

檢測項目主要圍繞機械可靠性、電氣性能和材料特性展開。

1. 螺釘?shù)臋C械性能測試

   • 螺釘扭矩試驗： 評估螺釘及其連接件在安裝和正常使用過程中承受機械應力的能力。測試時，對螺釘施加標準規(guī)定的扭矩，檢驗螺釘是否滑牙、斷裂，螺紋是否損壞，以及被夾緊的部件是否出現(xiàn)影響后續(xù)使用的永久性變形。

   • 螺釘扭轉(zhuǎn)強度試驗： 專門針對螺釘本身的抗扭轉(zhuǎn)變形能力。將螺釘擰入測試夾具，施加逐漸增大的扭矩直至斷裂，其斷裂扭矩值需滿足標準要求，以確保其具有足夠的機械強度。

   • 螺釘?shù)男M旋出性能： 檢驗螺釘在金屬螺紋或非金屬材料（如工程塑料）螺紋中的嚙合性能。要求螺釘能順暢地旋入和旋出，無卡滯、滑絲現(xiàn)象，重復數(shù)次后螺紋仍能保持有效的連接能力。

2. 載流件及連接的電氣性能測試

   • 接觸電阻測試： 通過微歐計或回路電阻測試儀，測量開關(guān)觸點閉合時以及接線端子與導線連接處的電阻值。過高的接觸電阻會導致能量損耗和局部溫升，是潛在的安全隱患。此項目要求在低電流下進行，以避免發(fā)熱對測量結(jié)果的影響。

   • 溫升試驗： 在額定電流下，使開關(guān)長時間通電運行至熱穩(wěn)定狀態(tài)，使用熱電偶或紅外測溫儀測量載流件（如觸點、接線端子）及其連接部位的溫升。溫升值不得超過標準限值，以驗證其載流能力和連接可靠性。

   • 正常操作壽命測試（電耐久性）： 模擬開關(guān)在實際使用中的通斷過程。測試設備以特定頻率和額定負載（阻性、感性或容性）對開關(guān)進行數(shù)千至數(shù)萬次的操作。試驗后，開關(guān)的溫升和接觸電阻不得顯著增加，且仍能正常動作。

   • 短路電流耐受能力測試： 驗證開關(guān)的動、靜觸頭及其連接在承受額定短路電流時的性能。試驗后，不應出現(xiàn)危及安全的現(xiàn)象，如持續(xù)燃弧、極間閃絡或部件熔焊，且外殼不應有過度損壞。

   • 耐熱性與抗非正常熱性能： 通過球壓試驗評估載流件支撐件和外殼等絕緣材料的耐熱變形能力。將規(guī)定壓力的鋼球在特定高溫下壓向材料表面，測量其壓痕直徑，以判斷材料在過熱情況下是否具備足夠的穩(wěn)定性。

3. 連接可靠性測試

   • 導線的拉脫力試驗： 對插入接線端子的導線施加軸向拉力，檢驗端子夾緊機構(gòu)的有效性。導線不應被輕易拉出，以確保電氣連接在受到外力（如插拔、拉扯）時保持穩(wěn)定。

   • 導線的彎曲試驗： 對于某些類型的端子，需對連接好的導線進行多次彎曲，模擬長期使用中可能發(fā)生的微小移動，檢驗連接是否松動。

二、 檢測范圍

本類檢測適用于各類家用和類似場合固定安裝的電氣開關(guān)，主要包括：

• 按操作方式分： 蹺板開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、按鈕開關(guān)、拉線開關(guān)、觸摸開關(guān)、智能開關(guān)等。

• 按安裝方式分： 明裝式開關(guān)、暗裝式開關(guān)、面板安裝式開關(guān)。

• 按控制功能分： 單極開關(guān)、雙控開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、延時開關(guān)、風扇調(diào)速器等。

• 檢測樣品部件聚焦于： 接線端子螺釘、內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定螺釘、動靜觸頭（載流件）、觸橋、端子排以及所有形成電氣連接的接觸界面。

三、 標準方法

檢測活動嚴格依據(jù)國內(nèi)外標準進行，以確保結(jié)果的公正性、可比性和權(quán)威性。

• 中國國家標準：

  • GB/T 16915.1《家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān) 第1部分：通用要求》 是該領域最核心的基礎標準。其中詳細規(guī)定了螺釘、載流件和連接的扭矩、溫升、耐久性、機械強度等所有關(guān)鍵項目的測試方法和合格判據(jù)。

• 國際標準：

  • IEC 60669-1《Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 1: General requirements》 與GB/T 16915.1技術(shù)內(nèi)容基本一致，是全球范圍內(nèi)廣泛接受的國際標準。

• 其他區(qū)域性標準：

  • EN 60669-1 為歐盟采用的協(xié)調(diào)標準，其技術(shù)要求與IEC 60669-1一致。

  • UL 20《General-Use Snap Switches》 是北美市場的重要標準，其在某些測試項目（如材料、結(jié)構(gòu)）上的要求與IEC體系存在差異。

四、 檢測儀器

為實現(xiàn)上述檢測項目，需配備一系列專業(yè)化的檢測設備。

1. 扭矩螺絲刀與扭矩測試儀： 用于精確施加和測量螺釘?shù)木o固扭矩，是進行螺釘扭矩試驗的核心工具。通常包括預置式扭矩螺絲刀和數(shù)顯式扭矩測試儀。

2. 螺釘扭轉(zhuǎn)試驗機： 專門用于測試螺釘?shù)呐まD(zhuǎn)強度，可記錄扭矩-轉(zhuǎn)角曲線，并精確測定螺釘?shù)臄嗔雅ぞ刂怠?/span>

3. 接觸電阻測試儀（微歐計）： 采用四線制測量法，能夠精確測量低至微歐級別的電阻值，有效排除引線電阻的影響，用于評估觸點和連接的導電性能。

4. 溫升測試系統(tǒng)： 主要由大電流發(fā)生器、熱電偶（或紅外熱像儀）和數(shù)據(jù)采集器組成。大電流發(fā)生器提供額定測試電流，熱電偶布設在待測點，數(shù)據(jù)采集器實時記錄并處理各點的溫升數(shù)據(jù)。

5. 電壽命試驗機： 自動化設備，可模擬開關(guān)的通斷操作。能夠設定不同的負載（電流、電壓、功率因數(shù)）、操作頻率和總循環(huán)次數(shù)，并實時監(jiān)測測試過程中的異常情況。

6. 短路測試系統(tǒng)： 大型綜合性設備，包括大容量電源、合閘開關(guān)、控制柜和測量系統(tǒng)（如羅氏線圈、數(shù)字示波器），用于產(chǎn)生標準規(guī)定的短路電流，并記錄測試過程中的電流、電壓波形，以評估開關(guān)的短路耐受能力。

7. 拉力試驗機： 用于進行導線的拉脫力試驗和彎曲試驗，可精確控制施加的力值和速度，并記錄力-位移曲線。

8. 球壓試驗裝置： 由恒溫箱、標準鋼球、砝碼和測量顯微鏡組成，用于對絕緣材料部件進行耐熱性測試。

綜上所述，對家用開關(guān)的螺釘、載流件及連接進行全面的檢測，是保障產(chǎn)品安全、可靠與耐用的必要手段。通過遵循嚴格的測試標準，運用專業(yè)的檢測儀器，能夠科學地評估產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，為消費者安全和使用體驗提供堅實的技術(shù)保障。