河北省自然科学基金资助项目**作者陆俭国，男，1936年生，1958年清华大学毕业，教授，博士生导师。

1概述家用及类似场所用断路器是用来保护住宅、办公楼及类似建筑物的照明线路与电扇、空调器等家用电气设备。当照明线路与电气设备发生过载、短路等故障时，能及时将故障电路切断，以保护照明线路及电气设备不被故障电流的热与电动力效应所损坏。此外，它也可以在正常情况下不频繁地接通与分断照明线路与电气设备。随着城市建设的不断发展，新型办公大楼与高层住宅大楼日渐增多，这些新型大楼的照明线路及电气设备一般都不再用老式的闸刀、熔断器来控制，而代之以家用断路器，所以家用断路器的需求量与年产量也在迅速增加。目前，以dz47为代表的家用断路器年产量已达几千万极。如果家用断路器的可靠性不高，当照明线路或用电设备发生过载、短路故障时断路器不能很好地起保护作用，将故障电路及时切断，则会危及照明电路及用电设备的安全；若断路器不能可靠合分，则会使照明线路及电气设备不能正常用电。因此，家用断路器的可靠性是一个涉及到千家万户的重要问题。目前，家用断路器的可靠性指标、可靠性试验方法及评估方法尚无成熟的经验可借鉴。iec有关标准（如iec898家用及类似场所用过电流保护断路器“）与我国国家标准gb10963家用及类似场所用断路器”中对家用断路器的可靠性指标也均未作规定。国内电器行业中虽然已对控制用继电器、小容量交流接触器等频繁操作的控制类电器的可靠性指标及可靠性试验方法开展了研究工作，并已制订出一些可靠性试验方法的标准，但由于家用断路器的工作特点及故障模式与控制类电器相比，存在很大差别，所以无法借鉴控制类电器可靠性研究工作的经验。因此，家用断路器可靠性指标体系的确定及其可靠性试验方法与评估方法的研究是一个既重要而又相当复杂的工作。本文在对家用断路器的工作特点及故障模式进行分析的基础上，对家用断路器的可靠性指标体系、可靠性试验方法、可靠性评估方法及其可靠性试验装置进行了研究。

2家用断路器的工作特点家用断路器属不频繁操作的电器，它一天*多操作几次；一般一天或几十天操作一次；有的甚至长期处于通电状态。因此，它的产品标准中规定的电寿命次数大大低于控制继电器和接触器的电寿命次数，一般仅为数千次。

3家用断路器的主要故障模式及其后果家用断路器的主要故障模式如下：操作故障。即家用断路器在手动合闸操作时合不上闸，电路不能接通；家用断路器在手动分闸操作时分不了闸，电路不能断开。

误动故障。即当照明线路或用电设备未发生过载、短路故障时，断路器的瞬动脱扣器或延时动作脱扣器动作而使断路器自动分闸，这称为断路器误动作。造成误动作的原因是由于断路器本身动作特性的改变或由于各种干扰信号的作用。

拒动故障。即当照明线路或用电设备发生过载、短路故障时，断路器不能及时可靠地分断故障电流，这将使照明线路或用电设备得不到可靠的保护。例如，家用断路器的标准中规定对于带c型瞬时脱扣器的断路器，当流过断路器的电流i等于断路器额定电流in的10倍（即/= 10/时，断路器的分断时间应< =1.45/n时，断路器的分断时间应< 1h因此，当/=10/n时，断路器的分断时间>0. =1.45/n时，断路器的分断时间>1h，则认为断路器发生了拒动故障。

一般说来，照明线路或用电设备的过载、短路故障不会频繁发生，有的断路器可能几年都遇不到过载、短路故障，而有的断路器可能在1年内会遇到若干次故障，所以拒动故障一般不会频繁发生。此外，从故障的后果来看，操作故障或误动故障虽会造成照明线路或用电设备不能正常通电或不必要的停电，从而产生一定的经济损失，但一般不会造成严重的后果；而拒动故障会危及照明线路或用电设备的安全，甚至会引起建筑物发生火灾，从而可能导致较大的经济损失，其后果比其他两类故障的后果要严重。

4家用断路器的可靠性指标家用断路器拒动故障发生的频繁程度不仅取决于断路器本身是否工作可靠，而且也取决于照明线路或用电设备故障的频繁程度；误动故障发生的频繁程度与干扰信号是否频繁有关，还取决于断路器本身元件及电路参数的漂移及其抗干扰性能，很难进行可靠性模拟试验；操作故障发生的频繁程度主要取决于断路器操作机构的工作是否可靠。此外，家用断路器拒动故障与其他两种故障后果的严重程度也有较大差别。因此，很难用单个的可靠性指标来描述断路器的可靠性，但也不宜采用太多的可靠性指标来描述，以避免其可靠性指标体系过于复杂。所以，建议针对拒动故障及操作故障这两类故障分别规定两个可靠性指标：①对拒动故障而言，可采用保护成功率的高低作为可靠性指标（成功率是指产品在规定的条件下完成规定功能的概率，或在规定条件下试验成功的概率）②对操作故障而言，可采用故障率的大小作为可靠性指标（故障率是指已工作到t时刻的产品，在t时刻后的单位时间内发生操作故障的概率）。

5家用断路器可靠性试验与评估方法5.1保护成功率的测定试验根据成功率的定义，家用断路器的保护成功率是指在照明线路和电气设备发生过载或短路故障时，断路器能及时可靠地将故障电路切断（即保护成功）的概率。考虑到一般家用断路器标准中规定断路器通过不同过载电流倍数时，其延时动作脱扣器的*大动作时间也不同，多台试品进行此试验比较复杂，同时过载故障造成的后果比短路故障的后果要轻，所以在进行家用断路器的保护成功率测定试验时可考虑仅进行短路故障时断路器能否及时可靠动作的试验。例如，对于带c型瞬时脱扣器的断路器而言，断路器通过的电流/=10/n断路器的分断时间（<0.1s时判为保护成功；>0.1s时判为保护失败。因此，家用断路器保护成功率的测定试验方法为：抽取n 1个样品，根据家用断路器产品标准中关于瞬时动作特性的规定，分别给样品通以规定的*大试验电流，来监测断路器的分断时间是否小于规定值。并按一定的时间间隔，每台样品均进行2次试验，将每次试验的结果分为成功或失败两种情况（在相邻两次试验之间，样品必须恢复到试验开始时的状态）为使所抽出的样品更具有代表性以及评估具有较高的准确性，ni和2应尽可能大些，但也不宜过大，以避免试验费用过大和试验时间过长。

若以n表示总试验次数，显然n可用下式计算：任一样品任一次试验失败均视为失败1次，r表示累积的失败次数，则保护成功率r的估计值尺可用下式计算：5.2故障率的测定试验家用断路器故障率测定试验仍在保护成功率测定试验的ni台样品上进行，由微机控制系统以一定操作频率发出合闸信号及分闸信号，通过电动操作台使ni台试品以一定操作频率进行合闸与分闸，此时断路器触头电路的电源电压可为6v，触头电路电流可为100ma，操作循环次数可取为与家用断路器标准中规定的电寿命次数相同。试验中应监测触头闭合时的接触电阻（或接触压降）与触头断开时的触头间电压，若触头闭合时的接触压降超过规定的极限值，或触头断开时的触头间电压低于规定的极限值，则判为该断路器发生一次故障。ni台样品累积的故障次数用r表示，台样品累积的试验次数（操作循环次数）用t表示，则断路器故障率的点估计值x与单侧置信上限分别可用下列公式计算：卜⑵6家用断路器的可靠性试验设备保护成功率的单侧置信下限rl可用下式计算：为f分布的分位数。

1a=0.9时的f分布的分位数如表1所示。

表0.9时的6.1试验设备的技术性能该试验设备能同时进行8台家用断路器的操作可靠性试验，在试品每次操作时均可监测其是否正常合闸及分闸。当某一试品发生故障时，试验设备能自动检测出故障，并将故障发生时的操作次数、故障类型及出现故障的试品编号进行显示与打印。操作频率等试验参数可通过键盘输入由用户自行整定，能自动测量并记录试品的分断时间，还能记录并显示试品操作次数。

该试验设备还能进行断路器的瞬时动作特性试验，试验时8台试品逐台通以标准中规定的试验电流，并能监测试品的分断时间，当试品发生故障时试验设备能自动检测出故障，并显示与打印。

6.2试验设备的工作原理家用断路器可靠性试验设备的硬件框图如所示。

断路器进行合闸操作时，主机发出合闸信号，模数转换板输出为高电平信号（（12率放大后加到操作台的电动操作机构，使8台试要课题。这不仅对一个企业，且对整个电力系统的经济运行都具有重大意义。

当然，提高功率因数有多种方法，如采用电子镇流器取代传统的电感镇流器，或对荧光灯、节能灯、气体放电灯进行个别电容补偿，都不失为行之有效的方法。但是市售的个别电子镇流器常因其产生大量的高次谐波而引起的电磁干扰使得使用者困惑。目前，虽有一些高质量的能有效抑制高次谐波影响的电子镇流器面世，但价格也不菲。

因此，笔者认为对于大型商场、高层办公楼、其他特殊公建类项目，如：电力调度大楼、邮政通讯大楼、广播电视中心以及大、中型工厂等，采用分相无功功率自动补偿技术不失为一个较佳的良策，往往能取得投资少、见效快、事半功倍的效果。

分相无功功率自动补偿技术国内已有获国家专利的fm智能型分相无功功率自动补偿装置标准成套设备投入生产和使用。与此同时，如何采用先进的电脑和可控硅变流技术来改进此项技术，将“有级平滑补偿过渡”完善为“无级平滑补偿过渡”，已引起众多使用者、设计人员、制造厂商的重视。可以相信，随着科技的进步和发展，此种技术的发展将大大提高低压配电领域里的设计水平和工程技术手段，具有广阔的应用前景。

商用厨房设备主要有十大类：灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备。
商用厨房设备：
灶台灶具类设备有：食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、（二、四、六、八、十头）煲仔炉、煲仔炉、海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒锅、万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有：蒸包炉、煮面炉（桶）、烤箱、电饼铛、醒发箱、搅拌机、和面机、压面机、面条机、包子机、馒头机、饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有：单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机、油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台（车）等。
存储置物类设备有：储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有：保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有：冷库、单门冰箱、双门冰箱、四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机、饮料展示柜、菜品展示柜、冷饮机等。
食品加工设备有切菜机、洗菜机、去根机、去皮机、切片机、绞肉机、锯骨机、豆浆机、豆腐机、咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机、油烟净化器、排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备：传菜梯（升降梯、餐梯）、热水器、开水器、净水器（净水处理设备）、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车（台）、收残台、等。



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