摘要：本文主要讨论用于户内或户外，仅用于交流电、额定电压不超过440V，额定电流不超过63A的家用和类似用途固定式电气装置的手动操作的一般用途开关，也是我们工程装修实际运用最多的开关。
关键词：开关，检测，方法
1.前言
从爱迪生发明电灯以后，彻底改写了人类的照明历史，而开关和插座也登上了历史舞台。从早期的拉线开关，平开关等，到现在的有合金触点，大面板琴键式开关和具有智能控制的智能开关，从最初的单一使用功能到现在具有装饰功能，可以说是迅猛发展，但是其中暴露出的质量问题也是非常严重，尤其是我们家用固定式一般用途开关，该产品结构相对简单，假冒容易。有统计显示，近10年发生的火灾事故中，因电源插板、开关等引发的火灾约占总数的30%，位居各类火灾之首。这就要求我们检测人员要熟悉具体检测方法，严格坚持作业指导书上的检测流程，以防止低质产品流通到市场中去。
2.标志检查
标志是可以指导消费者正确安装，使用和维修的依据，是确保使用安全及其重要的标准内容。标志应经久耐用，清晰明了。并在开关的主要部件上应标明（如图）：型号、额定电流、额定电压和电源性质。制造商或代理商名称或商标。有无螺纹端子时，在导体插入此端子之前，应剥除的绝缘长度。小间隙结构、微间隙结构或半导体开关装置的符号。适用标准和3C认证标志。
我们这里的开关主要部件是指开关中带有触头的部件，或与触头成整体的任何部件，如开关的功能件、底座等。对不是压印、铸、压、刻等办法制成的标志，要先用一块浸透蒸馏水的医用脱脂棉在约15s内擦拭15个来回。再用一块浸透汽油的医用脱脂棉在约15s内擦拭15个来回。以观察印字是否仍清晰明了。
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3.防触电保护
此项检查主要为了防止在使用过程中出现触电事故。开关应设计成：当开关在按正常使用要求安装和接线后，甚至在那些不用工具便可拆下的零部件被拆除后，其带电部件仍是不易触及的。
气动元件如旋钮、操作杆、按钮、翘板等应为绝缘材料制品，如果是金属材料，必须用双重绝缘或加强绝缘将他们的易触及金属部件与开关机构的金属部件隔开，或牢靠接地。
试验时将开关按正常使用要求安装，接线至防触电试验仪，用标准试验指触及开关，若有触及带电部件，试验仪会报警，则防触电保护不合格。
4.防潮
开关应能耐受得住正常使用时可能出现的潮湿。潮湿处理在潮湿箱里进行，根据我国的具体环境条件，我们规定防潮试验温度为40±2℃，，空气相对湿度应维持在91%～95%之间将试样放进潮湿箱里：防护等级等于IPX0的开关为2d（48h） ；防护等级高于IPX0的开关（一般指有防水要求的开关）为7d（168h）。
试验时我们应注意试样在放进潮湿箱之前，应使试样达到试验温度，大多数情况下，在潮湿处理之前，将试样保持在该温度下至少4h，即可达到规定温度。不用工具即可拆下的部件要拆下（如，某些仅装饰用的面框）并与主要部件一起经受潮湿处理，使之充分受潮。
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5.绝缘电阻和电气强度
5.1绝缘电阻和电气强度是紧接着防潮试验之后进行的。并在将不用工具即可拆下的部件和为了试验而拆下了的部件重新装配好之后进行。施加500V d.c.的电压1min，量出绝缘电阻。验证绝缘电阻用的试验电压施加点见GB16915.1-2014表14.我们以单控开关为例：
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依次在开关断开和接通情况下，连接开关上的端子与开关本体，在绝缘电阻测试仪上测量出绝缘电阻。
5.2开关应有足够的电气强度，若是制造过程中，绝缘材料混入了细小的金属颗粒，或者各带电部件的电气间隙和爬电距离过小，都有可能被击穿。 向开关施加基本正弦波形，频率为50Hz或60Hz GB16915.1-2014表15规定的电压1min，试验期间不应出现闪络或击穿现象。我们以家用普通开关（额定电压250V，额定电流10A）为例，试验电压值应为2 000V，试验开始时，施加的电压不大于规定值的一半，然后迅速升至规定值。电压施加的几个重要部位如下：
⑴开关处于“通”的位置：所有连接在一起的极与本体之间；
⑵开关处于“通”的位置：依次在每极与所有连接到本体的其他极之间；
⑶开关处于“断”的位置：开关处于“通”的位置时，电气连接在一起的端子之间。
6.温升
这个实验模拟了实际使用过程，一方面是反映开关的升温和降温特性；另一方面则是指开关在工作过程中的发热情况。前者反映的是器具的使用性能；
而后者反映的是器具的安全性能。开关的绝缘材料有一个使用温度的限制极限，如果在使用过程中过热的话，绝缘材料将加速老化，从而缩短开关使用寿命，严重时还可能烧毁开关。
标准要求开关的结构应能保证正常使用时端子温升不应超过45K（这里的45K是指相对于环境的一个温度，例如试验环境23℃，那么这时端子的温升不能超过23+45=68℃）。触头所用金属及触头的设计均应能保证开关的操作不会因触头氧化或劣化而受到不利影响。
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应在不通风的环境里进行试验，尽量避免空气的流动对试验结果的影响。试验时将开关按正常使用要求垂直安装，接上标准GB16915.1-2014表16规定的聚氯乙烯绝缘的硬的铜导线，端子螺钉或螺母以表4规定力矩的2/3拧紧。为保证端子能正常冷却，端子所接导体长度应不小于1m，连接开关的电缆要从安装盒顶部进入。
我们以家用开关（额定电压250V，额定电流10A）为例，试验电流应选取13.5A，导体标称截面积为2.5mm2。
7.正常操作
正常操作试验本试验是模拟开关的正常使用，检查其使用寿命和耐久性，是开关产品重要的安全性能试验，观察开关能否经受得住正常使用情况的机械应力、电应力和热应力而不会出现过度的磨损或其他有害的影响。
我们以家用开关（额定电压250V，额定电流10A）为例，试验参数设置为：以额定电流和额定电压进行试验。操作速度为30次/min，“通”的时间应为整个周期时间的（25+50）%，“断”的时间为整个周期时间的（750-5）%。功率因数cosφ为0.6±0.05。进行40000次操作。
试验结束后，还应经受住电气强度试验和温升试验，但规定试验电压为4000V的，要减掉1000V；规定为其他试验电压的，则减掉500V。规定的试验电流减至额定电流。试验后，试样应不会出现：
⑴影响其继续使用的磨损；
⑵起动元件与动触头二者位置的不一致；
⑶外壳、绝缘衬垫或隔层损坏；
⑷密封胶渗漏；
⑸电气连接或机械连接松脱；
⑹代号为2、3、03或6/2的开关动触头的相对位移。
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最后要注意在整个正常操作结束之后，要将电路
再分断10次，每次用手均匀稳定地推动起动元件2s，
而且如可能使触头停止在中间位置，然后再将启动元
件释放掉，实验期间不应出现持续弧光。
我们在实际实验过程中发现，银桥作为开关通断的关键部件，其质量的好坏直接影响到开关的使用寿命。优质的开关都采用加厚加宽的履银铜带银桥，履银铜带银桥是将银和加硬紫铜通过先进设备合制而成。有些开关的银桥只是在铜材上电镀一层银，镀银非常薄，使用时间不长就会出现严重的磨损和氧化现象，造成导电不良和持续性的电弧。
8.爬电距离和电气间隙
爬电距离是沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。电气间隙是指两个导电部件之间或导电部件与电器附件边界之间通过空气测得的最短距离。简而言之爬电距离就是沿绝缘表面测得的距离，电气间隙就是一个垂直距离。
在实际测量过程中，我们发现开关的主要几个易出现不合格的测量部位及标准规定值：
爬电距离：⑴触头分开时，被分隔的带电部件之间≥3mm；⑵不同极性的带电部件之间≥3mm；⑶带电部件与下列部位之间：≥3mm（绝缘材料部件的易触及表面；已接地的金属部件，包括接地电路；支承暗装式开关基座的金属框架；用以固定基座、盖或盖板的螺钉或器件；开关机构中要求与带电部件绝缘的金属部件；）
电气间隙：⑴触头分开时，被分隔的带电部件之间 ≥3mm（对小间隙结构为1.2mm）；⑵不同极性的带电部件之间≥3mm；⑶带电部件与下列部位之间：≥3mm（绝缘材料的易触及表面；已接地金属部件，包括接地电路；支承暗装式开关基座的金属框架；用以固定基座、盖或盖板的螺钉或器件；开关机构中要求与带电部件绝缘的金属部件。）
9.结束语
由于新技术、新材料的不断出现，产品标准也在不断更新变化，检测技术也日益完善，所以，笔者希望抛砖引玉，与同行共同学习理解新标准，同时，也希望广大同行能够给予批评指正。
参考文献：
[1]GB 16915.1-2014 家用和类似用途固定式电气装置的开关 第1部分：通用要求
论文作者:卢琼伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：部件论文; 电压论文; 电气论文; 绝缘材料论文; 端子论文; 间隙论文; 正常使用论文; 《基层建设》2018年第31期论文;