断路器脱扣特性测试系统

1、设备基础认知

1.1 产品概述

LS-B60 断路器脱扣特性测试系统是 LISUN GROUP 专为小型断路器、塑壳断路器性能检测研发的专业测试设备。设备采用 PLC 智能集成控制与人机触摸界面操作，将测试箱与测试主机一体化设计，内置专用测试工位，通过科学的接线方式满足 1~4P 规格断路器的测试需求。系统具备温度精准调控能力，可确保测试过程在稳定、安全的环境中开展，是断路器生产企业、检测机构及研发部门进行质量管控与性能验证的理想设备。

1.2 适用标准

标准号	标准名称
GB 14048.1-2020	低压开关设备和控制设备 第 1 部分：总则
GB 14048.2-2020	低压开关设备和控制设备 第 2 部分：断路器
GB 10963.1-2020	家用及类似场所用过电流保护断路器 第 1 部分：交流断路器
GB 16917.1-2014	家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器 (RCBO) 第 1 部分：一般规则
IEC 60947-1	Low-voltage switchgear and controlgear – Part 1: General rules
IEC 60947-2	Low-voltage switchgear and controlgear – Part 2: Circuit-breakers
IEC 60898-1	Moulded case circuit-breakers for household and similar installations – Part 1: Circuit-breakers for a.c.

1.3 主要测试项目

测试项目	说明
延时脱扣特性测试	覆盖 1.13 倍、1.45 倍、2.55 倍额定电流的约定不脱扣与约定脱扣验证
瞬时脱扣特性测试	覆盖 3~10 倍额定电流的短路瞬时动作验证
温升测试	检测断路器各部件在额定工作电流下的温升情况

1.4 设备工作原理

设备由智能控制器、交流接触器、升流器、稳流器、标准电流互感器、触摸屏及温度控制模块组成。

延时测试采用高速 DSP 数据处理器，通过软件 PID 算法实现电流的精准闭环控制，电流值通过触摸屏数字设定，自动调节输出。

瞬时测试采用档位切换方式输出大电流，配合脚踏开关触发，高速采集动作时间与电流值。

温升测试通过多路热电偶采集试品各点位温度，配合箱内温度控制系统，模拟稳定环境温度下的温升过程。

2、安全使用注意事项

2.1 人员资格要求

本设备属于大型精密电气测试设备，结构复杂，大电流输出时存在电弧灼伤、触电风险，操作人员必须经专业培训并考核合格后方可独立操作。
设备维修、校准必须由具备相应资质的专业技术人员执行，严禁非专业人员带电拆机检修。
操作人员应定期接受安全教育培训，熟练掌握各项安全操作规程及应急处理方法。

2.2 操作安全规范

连接试品时，必须根据试品额定电流选择对应线径的标准试验导线，且接线端子必须紧固，防止接触不良发热或产生电弧。
放置或拆卸试品前，必须确保设备处于停止输出状态，或将试品自身开关置于断开位置，严禁带电插拔试品，防止电弧火花烧坏产品或灼伤人员。
进行大电流试验时，应注意防范电弧烧伤，必须待试验停止或断路器完全脱扣动作后，方可移动或触碰试品。
设备测试运行期间，必须有工作人员在场值守；操作人员临时离开或暂停试验时，必须关断设备总电源。
测试过程中如出现异味、冒烟、异响等异常情况，必须立即切断总电源，待故障排除后方可重新使用。

2.3 电气安全要求

设备输入电源为 AC 220V±10%、50Hz±1Hz，必须使用独立保护开关，并安装在便于操作的位置并做明显标识，紧急情况下可立即断电。
输入电源线线径不得小于 2.5mm²，必须连接符合规范的保护接地线，接地电阻应符合安全要求。
设备内部带有大电流回路，禁止在通电状态下打开柜体柜门或触碰内部接线端子。
设备具备短路、过载、漏电三重保护功能，但不得因此放松安全操作要求。

2.4 工作环境要求

环境温度：-5℃~+40℃。
相对湿度：温度 20℃时最大 80%，温度 30℃时线性降至 50%。
海拔高度：使用场所海拔不超过 2000m。
安装场所：远离热源、水源、阳光直射；远离强电磁干扰源及剧烈振动冲击；通风良好，无大量粉尘及腐蚀性气体。
设备背部与墙面距离不得小于 1 米，以保证散热与维修空间。

3、设备介绍

见图3-1。

设备采用立式柜式结构，铝合金框架，整体分为上部控制区、中部操作区、下部柜体区三部分，底部配备万向脚轮便于移动。

3.1 上部控制区

位于设备顶部面板，集成设备电源控制与状态指示：数显电压表 / 电流表：实时显示输入电源状态；电源开关与指示灯：控制设备总电源通断；急停按钮：红色圆形按钮，紧急情况下按下可立即切断输出；功能开关与指示灯：对应不同测试回路的状态指示。

3.2 中部操控区

设备核心操作区域，包含：触摸屏：位于中央，为人机交互主界面，完成所有参数设置、测试控制与数据显示；接线端子区：分布于触摸屏左右两侧，采用接线柱方式布置，分为延时测试工位和瞬时测试工位，满足 1~4P 断路器接线需求；操作台面：水平工作台面，用于放置待测试品与工具，台面下方设有抽屉可存放配件。

3.3 下部柜体区

设备动力与调节部分：电流调节旋钮：左右各一，分别对应不同电流回路的粗调功能；中间柜门：内置升流器、接触器、PLC 控制器等核心电气部件；散热通风孔：位于柜体下部，保障内部器件散热；铭牌标识：贴于中间柜门，标注设备型号、额定参数等信息。

4、触摸屏程序介绍

4.1 主界面介绍

设备通电开机后，触摸屏自动进入系统主界面。界面顶部显示当前日期、时间、系统运行状态及星期信息；中部为功能选择区域，包含「延时测试」「瞬时测试」「温升测试」「参数设置」四大功能入口；底部显示系统运行时长等辅助信息。

4.2 延时测试界面

点击主界面「延时测试」按钮，进入一工位延时测试界面，见图4-1。

4.2.1 界面显示与参数说明

工作电流显示区：实时显示当前输出电流有效值（单位：A）；

运行时间显示区：实时显示本次测试已运行时间（格式：时：分: 秒）；

测试电流 1（下限电流）：约定不脱扣电流设定值，通常为额定电流的 1.13 倍；

测试电流 2（上限电流）：约定脱扣电流设定值，通常为额定电流的 1.45 倍或 2.55 倍；

测试时间 1（下限时间）：约定不脱扣的保持时间阈值；

测试时间 2（上限时间）：约定脱扣的最长动作时间阈值；

状态指示区：显示「待机」「测试中」「合格」「不合格」等测试状态；

操作按钮：「启动」「停止」「结果查询」「参数设置」「返回主界面」；

4.2.2 参数设置子界面

点击「参数设置」按钮进入校准与模式设置界面：

运行模式选择：标准台模式 / 自定义模式切换；

量程档位设置：可配置各档位量程变比；

校准操作区：点击「校准使能」按钮，指示灯变绿即进入校准状态；根据外接标准表读数，在「标准表输入」框内输入实际电流值；点击「校准输出」完成该档位电流校准；

起始电压设置：调节电流输出起始值，用于优化电流上升平稳性；

4.3 瞬时测试界面

点击主界面「瞬时测试」按钮，进入瞬时测试界面，见图4-2。

4.3.1 档位选择与显示

工作电流显示：实时显示瞬时输出电流有效值（单位：A）；

动作时间显示：显示断路器脱扣动作时间（单位：ms）；

档位选择区：提供多档固定电流档位可选（如 30A、150A、600A、1200A 等），点击对应档位按钮即可选中；

注意：设定所需电流值不得超过所选档位的最大输出值；

4.3.2 时间参数设置

动作时间上限：设定合格判定的最大动作时间（1~200ms 可设）；

动作时间下限：设定合格判定的最小动作时间（1~200ms 可设）；

测试完成后系统自动比对动作时间与设定阈值，显示合格 / 不合格结果；

4.4 温升测试界面

点击主界面「温升测试」按钮，进入温升测试控制界面：

箱温设定区：设置测试箱内部环境目标温度（室温～50℃）；

通道温度显示：12 路温度通道实时温度数值显示；

测试电流设定：设置温升测试的工作电流值；

温升曲线显示：可查看各通道温度随时间变化曲线；

测试启停控制：启动 / 停止温升测试，自动记录数据；

5、试验前准备

5.1 试品接线

根据测试项目选择对应工位（延时 / 瞬时）；根据试品额定电流选择合适线径的标准试验导线；将断路器试品固定，按串联方式将各极依次接入测试回路；接线端子必须拧紧，确保接触良好，避免大电流下发热；确认试品开关处于断开状态，或设备处于停止输出状态。

5.2 温升测试接线（如需）

将 T 型热电偶按测试要求粘贴或固定在断路器待测点位；将热电偶插头对应插入设备温度通道接口；确认热电偶正负极连接正确，通道编号记录清晰。

5.3 开机与系统自检

闭合前级电源开关，确认供电正常；按下设备总电源开关，设备通电，触摸屏启动进入系统；等待系统自检完成，观察触摸屏显示是否正常，有无报错信息；观察各指示灯、仪表显示是否正常，有无异响异味；系统自检通过后，设备进入待机状态，可进行测试操作。

6、断路器脱扣特性测试

6.1 延时脱扣特性测试

6.1.1 测试原理与判定依据

延时脱扣特性用于验证断路器的过载保护反时限特性，依据 GB 10963.1（IEC 60898-1:2015）第 9.10 条时间 – 电流特性要求：

约定不脱扣试验：通以 1.13 倍额定电流，在约定时间内断路器不应脱扣；

约定脱扣试验：在约定不脱扣试验通过后，5s 内将电流升至 1.45 倍（或 2.55 倍）额定电流，断路器应在约定时间内脱扣；

测试从冷态开始，环境温度参照标准规定。

6.1.2 测试操作步骤

在触摸屏主界面点击「延时测试」，进入延时测试界面。

根据试品额定电流与标准要求，计算并设置测试参数：测试电流 1：输入 1.13 倍额定电流值；测试电流 2：输入 1.45 倍（或 2.55 倍）额定电流值测试时间 1、测试时间 2：按标准对应极数与额定电流设置约定时间；核对参数设置无误后，点击「启动」按钮；设备自动输出 1.13 倍电流并开始计时，观察电流稳定性；达到约定不脱扣时间后，设备自动在 5s 内将电流平滑升至 1.45 倍电流继续测试；断路器脱扣瞬间，设备自动停止电流输出并锁定动作时间与电流值；系统自动比对设定阈值，显示「合格」或「不合格」结果。

6.1.3 结果读取与记录

读取界面显示的「动作电流」与「动作时间」；对照标准要求的时间 – 电流带判定是否合格；记录试品型号、额定电流、测试电流、动作时间、环境温度等信息；同规格批量测试可重复操作，无需重新设置参数；更换规格时需重新设置电流。

6.2 瞬时脱扣特性测试

6.2.1 测试原理与判定依据

瞬时脱扣特性用于验证断路器的短路保护瞬时动作性能，验证在 3~10 倍额定电流范围内断路器能否快速脱扣：

B 型脱扣特性：3~5 倍额定电流间瞬时脱扣；C 型脱扣特性：5~10 倍额定电流间瞬时脱扣；D 型脱扣特性：10~20 倍额定电流间瞬时脱扣。

动作时间通常应在毫秒级，且不超过设定上限。

6.2.2 测试操作步骤

将试品接入瞬时测试工位，接线牢固，断路器处于合闸状态；

在主界面点击「瞬时测试」，进入瞬时测试界面；

根据试品额定电流与脱扣类型，选择合适的电流档位（设定电流不得超过档位最大值）；

设置动作时间上限与下限判定值；

调节设备面板上的动作电压、不动作电压旋钮至合适位置；

确认安全后，踩下脚踏开关触发测试；

设备瞬间输出设定电流，断路器脱扣后自动截止输出；

界面显示本次测试的动作电流值与动作时间（ms），并给出合格判定；

6.2.3 注意事项

瞬时测试电流大、持续时间短，测试前务必确认接线紧固；

连续多次瞬时测试应间隔适当时间，避免设备过热；

脚踏触发前确保手部远离试品端子，防止电弧灼伤；

若出现未脱扣情况，应立即手动停止，避免长时间大电流损坏试品与设备。

6.3 温升测试

6.3.1 测试目的与判定

验证断路器在正常工作条件下，各部件温升不超过标准规定的极限值，断路器不应因过热损坏功能或影响使用安全。

6.3.2 热电偶布置

根据标准要求选择测温点，通常包括进线端子、出线端子、脱扣器、外壳等关键位置；

采用 T 型热电偶，用导热胶或专用夹具固定，确保测温端与被测表面紧密接触；

记录每个通道对应的测温点位置。

6.3.3 测试操作步骤

接好试品主回路与热电偶，关闭测试箱门；

进入温升测试界面，设置箱内环境目标温度并开启温控；

待箱温稳定后，设置测试电流为额定工作电流；

点击「启动测试」，设备输出恒定电流并开始记录各通道温度；

温度达到稳定状态（每小时变化不超过 1K）后，记录各点温升；

测试完成后停止电流输出，保存测试数据；

待试品冷却至室温后再拆卸热电偶与试品。

6.4 测试通用注意事项

由于环境温度、导线压降等外界因素造成断路器动作误差时，应根据实际情况对测试结果进行修正；
测试前试品应在标准环境温度下放置足够时间，确保从冷态开始；
连续测试应注意试品冷却时间，避免热积累影响测试结果；
严格按照标准规定的电流倍数、时间要求进行测试，不得随意更改。

7、试验结束操作

7.1 试品拆卸

确认设备电流输出已完全停止，界面显示待机状态；将断路器试品自身开关置于断开位置；依次拆卸试品接线端子，拆卸时注意避免触碰带电部位；温升测试需待试品冷却至安全温度后方可拆卸热电偶；取下试品，整理测试导线与配件，归置到位。

7.2 设备关机流程

确认所有测试工位均已停止输出；将各调节旋钮复位至初始位置；在触摸屏上点击退出系统，确认无运行任务；按下设备总电源开关至「关闭」档位；断开前级供电电源开关；关机顺序严禁颠倒，禁止直接切断总电源强制关机。

7.3 现场整理

清理测试台面，擦拭灰尘与污渍；整理测试导线、工具，分类存放；检查设备外观，确认无异常；做好设备使用记录，包括测试时间、试品数量、运行状态等；长时间不用时，做好防尘遮盖。

8、设备日常维护与保养

8.1 定期检查项目

8.1.1 每日检查

电源指示灯、触摸屏显示是否正常；接线端子有无松动、发热痕迹；设备运行有无异响、异味；急停按钮功能是否正常。

8.1.2 每月检查

检查内部交流接触器触头状态，清理灰尘；检查所有接线端子紧固情况，特别是大电流回路；检查接地保护线连接是否可靠；检查散热通风口是否畅通，清理积尘。

8.1.3 每季度保养

打开柜门，对内部器件进行全面除尘；用酒精清洁交流接触器铁芯接触面，消除噪音；检查升流器、变压器接线有无松动、氧化；整机通电试运行不少于 1 小时，检查各项功能正常。

8.2 长期存放维护

设备长期不用时，应存放于干燥、通风、无腐蚀性气体的室内；每季度至少开机通电一次，通电时间不少于 1 小时，驱除内部潮气；套好防尘罩，避免灰尘进入；严禁频繁开关机，频繁开关机会冲击内部元器件，加速老化。

8.3 校准周期要求

为确保仪器测量精度与使用可靠性，建议定期送至具备相应资质的第三方计量机构进行校准。推荐校准周期为12个月。具体校准周期可由用户根据使用频次、环境条件及质量体系要求自行确定。

9、常见故障排查与处理

9.1 电源与显示类故障

故障现象	可能原因	处理方法
开机完全无显示，指示灯不亮	1. 外部电源未接通 2. 电源开关损坏 3. 急停按钮未复位 4. 内部保险丝熔断	1. 检查前级开关与插座供电 2. 检查并复位急停按钮 3. 断电后检查更换保险丝 4. 联系售后检修电源开关
触摸屏黑屏但指示灯亮	1. 触摸屏电源接触不良 2. 触摸屏故障 3. 控制板异常	1. 重启设备观察 2. 检查触摸屏接线 3. 联系技术支持
控制器无电流显示但有输出	1. 电流互感器二次线松动或断开 2. 控制器信号采集故障	1. 断电后检查互感器二次接线 2. 如接线完好，更换控制器检测

9.2 电流输出类故障

故障现象	可能原因	处理方法
点击启动无电流输出	1. 接触器未吸合 2. 试品未合闸或接线断开 3. 控制信号异常 4. 过载保护触发	1. 确认试品合闸、接线完整 2. 检查保护是否动作，复位后重试 3. 听接触器有无吸合声音，无则检修
电流显示不稳定、波动大	1. 试品与夹具接触不良 2. 标准校对端子松动 3. 接触器触头氧化接触不良 4. 电源电压波动大	1. 重新紧固试品接线 2. 检查控制器校准端子 3. 检查接触器线头与变压器接头 4. 稳定供电电源
电流达不到设定值	1. 档位选择不正确 2. 输入电源电压偏低 3. 调压器行程未到位 4. 试品电阻过大	1. 确认档位与设定电流匹配 2. 测量输入电源电压 3. 检查调节机构
输出波形失真度大	1. 电源波形畸变 2. 升流器铁芯饱和 3. 负载特性异常	1. 改善供电电源质量 2. 检查是否超量程使用

9.3 测试异常类故障

故障现象	可能原因	处理方法
延时测试计时不准	1. 控制器精度漂移 2. 电流波动导致脱扣判定点偏差	1. 执行时间校准 2. 确保电流稳定后再判定
瞬时测试不触发或误触发	1. 脚踏开关接触不良 2. 触发阈值设置不当 3. 电流采集信号异常	1. 检查脚踏开关接线与触点 2. 调整触发参数 3. 检查电流互感器
温升测试温度跳变	1. 热电偶接触不良 2. 热电偶断线 3. 通道干扰	1. 重新固定热电偶 2. 检查热电偶通断 3. 检查屏蔽接地
测试结果偏差大	1. 设备未校准 2. 环境温度影响 3. 试品接线压降大 4. 试品未冷态开始	1. 定期校准设备 2. 按标准修正环境温度影响 3. 使用足够线径导线 4. 保证试品充分冷却

9.4 机械与噪音类故障

故障现象	可能原因	处理方法
交流接触器发出异常噪音	1. 铁芯接触面有灰尘、油污 2. 铁芯短路环断裂 3. 线圈电压不足	1. 多次动作接触器除尘，无效则拆开用酒精擦拭铁芯 2. 检查短路环，损坏则更换接触器 3. 测量线圈供电电压
设备运行有异响、振动	1. 内部器件松动 2. 柜体螺丝松动 3. 电磁振动共振	1. 断电后紧固内部紧固件 2. 检查柜体连接螺丝 3. 调整放置位置
调节旋钮卡滞	1. 调压器转轴卡涩 2. 旋钮限位偏移	1. 适当润滑转轴 2. 检查限位机构