家用和類似用途固定式電氣裝置開關(guān)接地裝置檢測技術(shù)研究

接地裝置是保障家用和類似用途固定式電氣裝置開關(guān)（以下簡稱“開關(guān)”）安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件。其核心作用在于防止因絕緣失效導(dǎo)致外殼帶電而引發(fā)的電擊事故，為故障電流提供低阻抗的泄放路徑，確保保護(hù)電器（如斷路器或漏電保護(hù)器）及時動作，從而保障人身和財產(chǎn)安全。因此，對開關(guān)接地裝置進(jìn)行系統(tǒng)、規(guī)范的檢測至關(guān)重要。

一、 檢測項目

開關(guān)接地裝置的檢測需涵蓋電氣性能、機(jī)械性能和材料特性等多個方面，主要項目如下：

1. 接地連續(xù)性電阻測試

   • 解釋：此項目用于驗證開關(guān)的接地端子與其所有可能觸及的金屬部件（如面板、框架、操作件金屬部分等）之間的電氣連接是否良好。要求接地路徑上的電阻值極低，以確保在發(fā)生接地故障時，故障電流能順暢通過，不會在這些部件上產(chǎn)生危險電壓。

   • 關(guān)鍵參數(shù)：通過規(guī)定大小的交流或直流試驗電流（通常為25A），測量其電壓降并計算電阻值。標(biāo)準(zhǔn)通常要求此電阻值不大于50mΩ或更低。

2. 接地導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度測試

   • 解釋：評估接地端子及其連接部分承受機(jī)械應(yīng)力（如擰緊、松動、拉扯）的能力。確保在安裝、使用或維護(hù)過程中，接地連接不會因外力而松動或斷裂，始終保持可靠的電氣連接。

   • 關(guān)鍵參數(shù)：包括接地端子的螺紋強(qiáng)度測試、導(dǎo)線的拉力測試（對直接連接導(dǎo)線的端子施加規(guī)定的拉力）和扭矩測試（對端子螺釘施加規(guī)定的擰緊和松開扭矩，檢查其是否損壞或過度磨損）。

3. 耐腐蝕性能測試

   • 解釋：開關(guān)可能工作在潮濕、含有腐蝕性氣體的環(huán)境中。此項目用于檢驗接地裝置中的金屬部件（特別是接地端子及與其接觸的部件）的抗腐蝕能力。腐蝕會顯著增加接觸電阻，破壞接地連續(xù)性。

   • 關(guān)鍵方法：通常采用中性鹽霧試驗，將樣品在特定濃度的氯化鈉霧狀環(huán)境中放置規(guī)定時間（如24小時、48小時或更久），試驗后檢查腐蝕情況并復(fù)測接地連續(xù)性電阻，需仍能滿足要求。

4. 熱應(yīng)力與耐久性測試中的接地性能驗證

   • 解釋：在開關(guān)進(jìn)行正常操作壽命測試（通斷試驗）和熱應(yīng)力測試（如球壓試驗）前后及過程中，需監(jiān)測或驗證其接地性能的穩(wěn)定性。確保開關(guān)在長期使用和發(fā)熱后，接地裝置的材料和連接點(diǎn)不會因熱老化、氧化或形變而導(dǎo)致性能劣化。

   • 關(guān)鍵方法：在耐久性試驗周期結(jié)束后，立即復(fù)測接地連續(xù)性電阻，其值仍應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

5. 接地端子的結(jié)構(gòu)要求檢查

   • 解釋：此為非量化但至關(guān)重要的檢查項目。主要核查接地端子的設(shè)計是否符合安全規(guī)范，例如：

     • 接地端子必須具有足夠的尺寸以連接規(guī)定截面積的保護(hù)接地導(dǎo)線。

     • 接地連接應(yīng)先于載流連接建立，后于載流連接斷開（在插接件中尤為重要）。

     • 接地端子不應(yīng)兼作它用，且應(yīng)使用銅或其他耐腐蝕性能良好的金屬材料制造。

     • 應(yīng)有防松脫措施，如使用彈簧墊圈、鎖緊螺母等。

二、 檢測范圍

本檢測技術(shù)適用于各類家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān)，其接地裝置的檢測要求具有普遍適用性。典型樣品包括：

• 按操作方式分：蹺板開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、按鈕開關(guān)、觸摸開關(guān)、聲光控開關(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)。

• 按功能復(fù)雜程度分：單極開關(guān)、雙控開關(guān)、調(diào)光開關(guān)、調(diào)速開關(guān)、延時開關(guān)、智能開關(guān)（含零火線要求的）。

• 組合裝置：帶有開關(guān)功能的插座開關(guān)組合裝置。

所有上述開關(guān)，只要其結(jié)構(gòu)中包含需要接地的金屬部件，均需進(jìn)行嚴(yán)格的接地裝置檢測。

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

開關(guān)接地裝置的檢測需嚴(yán)格遵循國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以確保檢測結(jié)果的權(quán)威性和可比性。

• 中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）：

  • 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》。此標(biāo)準(zhǔn)是核心依據(jù)，詳細(xì)規(guī)定了接地連續(xù)性電阻、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、耐腐蝕等各項技術(shù)要求與試驗方法。其技術(shù)內(nèi)容與IEC國際標(biāo)準(zhǔn)等效。

• 國際標(biāo)準(zhǔn)（IEC）：

  • IEC 60669-1: 《Switches for household and similar fixed electrical installations - Part 1: General requirements》。這是國際上廣泛認(rèn)可的基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T 16915.1與之保持高度一致。

• 其他區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)：

  • UL標(biāo)準(zhǔn)：UL 20《General-Use Snap Switches》（通用快動開關(guān)），適用于北美市場，其對接地要求有特定規(guī)定。

  • EN標(biāo)準(zhǔn)：EN 60669-1，與IEC 60669-1基本一致，是歐洲市場的重要準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。

檢測時應(yīng)明確產(chǎn)品目標(biāo)市場，并采用對應(yīng)的最新有效版本標(biāo)準(zhǔn)。

四、 檢測儀器

完成上述檢測項目需要一系列專用的檢測設(shè)備。

1. 接地電阻測試儀

   • 功能：這是進(jìn)行接地連續(xù)性電阻測試的核心設(shè)備。它能夠輸出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的恒定交流或直流試驗電流（如10A, 25A），并精確測量被測路徑兩端的電壓降，通過歐姆定律自動計算并顯示電阻值。高精度的設(shè)備應(yīng)能分辨到mΩ級別。

2. 扭矩扳手和螺絲刀

   • 功能：用于對接地端子螺釘施加精確的擰緊扭矩和進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度測試。包括定值式和可調(diào)式，量程需覆蓋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍（如0.1 N·m 至 2.5 N·m）。

3. 鹽霧試驗箱

   • 功能：用于耐腐蝕性能測試。能夠產(chǎn)生并維持一個恒定的、符合標(biāo)準(zhǔn)要求的鹽霧環(huán)境，包括控制氯化鈉溶液濃度、pH值、箱內(nèi)溫度和沉降率。

4. 耐久性試驗機(jī)（壽命測試臺）

   • 功能：模擬開關(guān)的正常操作和異常操作?？稍O(shè)定通斷頻率、負(fù)載電流和電壓，自動完成數(shù)萬次的操作循環(huán)。在試驗前后，可配合接地電阻測試儀對樣品進(jìn)行性能驗證。

5. 拉力試驗機(jī)

   • 功能：用于對接入接地端子的導(dǎo)線進(jìn)行靜態(tài)拉力測試?？墒┘雍愣ǖ睦Σ⒈３忠?guī)定時間，檢驗端子夾緊機(jī)構(gòu)的有效性。

6. 宏觀檢查與測量工具

   • 功能：包括游標(biāo)卡尺、千分尺等，用于核查接地端子的結(jié)構(gòu)尺寸、導(dǎo)線截面積等是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。目視檢查用于評估端子結(jié)構(gòu)、防腐蝕處理情況及試驗后的外觀狀態(tài)。

綜上所述，對家用和類似用途固定式電氣裝置開關(guān)的接地裝置進(jìn)行全面的檢測，是評估其電氣安全性的核心環(huán)節(jié)。通過嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的檢測項目，采用精準(zhǔn)的檢測儀器，并與國內(nèi)外權(quán)威規(guī)范對標(biāo)，才能有效甄別產(chǎn)品缺陷，從源頭保障終端用戶的用電安全。