1、系統依據
1.1參考標準
1）公司企業標準Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范；
2）國家標準：GB 13955- 2005剩余電流動作保護裝置安裝和運行；
GB14048.2-2008低壓開關設備和控制設備 第2部分：斷路器
GB 14048.1-2012 低壓開關設備和控制設備 第1部分 總則
GBT 22387-2008 剩余電流動作繼電器。
1.2完成的試驗項目
序號 試驗名稱
1： 驗證剩余電流動作特性
2： 驗證脫扣極限和特性
3： 驗證溫升
4： 驗證過載脫扣器
5： 驗證剩余短路接通和分斷能力
6: 驗證在額定電壓極限值下操作試驗裝置的動作
7: 驗證在過流條件下的不動作電流的極限值
8: 驗證在接地故障電流包含直流分量的CBR的工作狀況
9: 驗證總壽命試驗
1.3系統使用環境
1.3.1環境條件
環境溫度：-5℃~+40℃
相對濕度：45%~75%
大氣壓力：86kPa~106kPa
1.3.2試驗電源條件
頻率：50Hz±0.5Hz
交流電源電壓：220V/380V，允許偏差±5%
交流電源波形：正弦波，波形畸變因數不大于5%
交流電源系統的不平衡度不大于5%
2、測試平臺說明
2.1系統構成
剩余電流動作保護器自動檢測平臺主要由試驗電源柜、漏電流發生器、總壽命試驗自動測試系統組成。
剩余電流動作保護器自動檢測平臺由可編程交流電源、可編程交流負載、漏電流發生器、溫度巡檢儀、試品柜、控制和數采系統等主要硬件組成。
設備箱體采用優質鋁合金鋼材組裝，板金噴涂封板，表面防靜電防銹防腐蝕噴涂，設備上部裝有不銹鋼蝕刻面板，電源開關，1種可調夾具，設備設計合理，使用方便，操作簡單,性能可靠,外型美觀。
可編程交流電源、可編程交流負載由客戶自己提供
可編程交流電源：可輸出測試用全范圍電壓，并且可輸出低電壓，電流閉環可實現50~1030A連續可調電流。三相電壓獨立調節，輸出電壓可通過上位機進行設定。
溫度巡檢儀：使用熱電偶進行溫度采集，各通道電氣隔離，進行斷路器溫升測試。
試品柜：安裝被測試品，提供被測斷路器安裝工位和安裝夾具，控制電源，控制信號和反饋信號連接端子。一次連接可完成所有規定試驗內容。
控制和數采柜：安裝有UPS電源、數采隔離變壓器、工控機、采集系統、顯示屏。工控機中運行測試軟件可完成剩余電流動作保護器全自動測試，并自動生成報告。
2.2系統技術參數
2.2.1控制精度
電壓控制精度：2%
電流控制精度：1%
2.2.2測量精度
電壓測量精度：0.5%
電流測量精度：0.5%
2.2.3操作方式
安裝接線：由試驗人員手工裝卸斷路器；
開關合分閘：采用機構合分閘；
自動測試：按照測試內容編輯工步，一鍵進行測試，自動生成報告。
3、硬件配置
3.1試驗電源柜(由客戶自己提供)
試驗電源柜內可實現電壓源和電流源2部分功能：
1）電壓源：輸出電壓范圍0V~440VAC，連續可調，可配合完成剩余電流動作特性、在額定電壓極限值下操作試驗裝置的動作等試驗項目。
2）電流源：輸出電壓0.5V~6V，電流1080A，可配合完成溫升、過載脫扣試驗等試驗項目。
依據不同試驗項目，系統自動配置輸出開關。
技術指標：
試驗電源柜技術指標
輸入電源:AC380V±15%，50/60±3Hz
輸出電壓范圍:323VAC~440V
相數:3相
電壓控制精度:≤2%FS
電壓最小調整步幅:≤0.1V
電壓測量精度:≤0.5%FS
電壓輸出功率:不小于20kVA
輸出電流范圍:50A~1030A
相數:3相，獨立調節
電流控制精度:≤1%FS
電流分辨率:0.1A
電流測量精度:≤0.5%FS
電流瞬態總恢復時間:≤60ms
功率器件:IGBT
開關頻率:20kHz
工作時長:長時工作
保護功能:具備IGBT過熱、IGBT過流、變壓器過熱、輸入過壓、輸入欠壓、輸出過壓、輸出欠壓、輸出缺相、輸出過流、輸出過載、輸出短路保護功能。
通訊模式:RS485
電源輸出效率:≥85%
尺寸（W*D*H）:1200mm*1000mm*2200mm
IP等級:IP20
海拔高度:<1000米
濕度:<90%，不凝露
3.2漏電流發生器
漏電流發生器可產生5mA~20A電流，通過改變電阻的大小來完成電流的調節，滿足剩余電流動作特性、剩余短路接通和分斷能力、在額定電壓極限值下操作試驗裝置的動作等試驗項目的要求。
系統使用單相設計，并使用變壓器進行電氣隔離，提高系統安全性。
通過選相開關可選擇疊加漏電流的相位。
可實現疊加脈動直流電壓，以及在脈動直流電壓上疊加剩余平滑直流電流等直流漏電工況，滿足在接地故障電流包含直流分量的CBR的工作狀況的測試要求。可對A型剩余電流動作保護器進行測試。
電阻為電阻陣列，通過開關組合可實現電阻的連續調節。
性能特點：
1)輸出電流范圍為5mA~20A，最小電流調節步長1mA。工作時間2s，間隔2min。可滿足漏電流保護值為1A的剩余電流保護器測試；
2)電阻使用電阻和開關陣列組成，通過調節開關組合調節電阻值；
3)漏電流調節使用閉環調節，精度小于1%，包括三檔量程5~100mA、100mA~1A、1A~20A，自動根據設置進行調整；
4)可設置漏電流的開始值、結束值及電流的上升率；
5)通過選相開關可設置漏電流疊加在三相中的任一一相中；
6)對于測試含有直流分量的剩余電流時，可通過調節晶閘管的導通角，可使電流滯后角度達到0°、90°和135°，滿足測試要求；
7)也可測試在半波疊加6mA整流平滑直流工況；
8)系統使用工頻變壓器進行隔離，提高系統安全性；
9)系統集成在控制柜中，按照19英寸標準機箱進行設計，便于移動檢修；
10)帶有遠程RS485通訊接口，接口方式為DB9或端子；
11)面板上帶有工作模式指示，帶有數字顯示表頭顯示漏電流，可直觀觀察當前狀態；
12)裝置帶有輸出端子，可通過4mm標準插件進行接線；
13)系統供電電源220V±5%，50Hz。
技術參數：
漏電流發生器技術指標
供電電源：AC220V±5%，50Hz
輸出電流范圍：5mA~20A
工作時長：2s，間隔2min
相數：單相
電流調節步長：1mA
電流調節精度：1%FS
選相開關：有
電壓：220V
脈動直流分量：可疊加滯后角度0°、90°和135°脈動直流電流；同時可疊加6mA平滑直流。
電阻型式：電阻陣列
通訊：RS485，Modbus RTU協議
漏電流發生器結構 圖片僅供參數
3.3總壽命試驗自動測試系統
總壽命試驗自動測試系統：可進行保護器總壽命試驗，試驗次數大于1萬次。包括：試品柜、控制電源、溫度巡檢儀、控制和數采柜、UPS電源、數采隔離變壓器、工控機、采集系統、顯示屏，可完成剩余電流動作保護器總壽命試驗和溫升試驗，并實現試驗過程的自動控制。
3.3.1溫度巡檢儀
檢測溫升試驗中關鍵節點溫度。可對空氣溫度、斷路器的進線出現端子、外殼等部位的溫度進行測試，可通過通信將數據上傳至上位機，完成溫升的自動測試記錄。
性能特點：
1)16路輸入通道。
2)0.2級精度，測控速度為每通道0.1秒。
3)所有通道均為輸入，可通過參數選擇熱電偶、熱電阻、直流電流或直流電壓信號。
4)2位通道號顯示，4位測量值顯示、顯示范圍-1999～9999。
5)熱電阻顯示分辨力為 0.1℃，熱電偶顯示分辨力可通過參數設置為1℃或0.1℃。（各通道獨立設置）
6)可設置使用的總通道數。也可任意關閉暫時不關心的通道、使其不參與巡回顯示和報警比較。
7)各通道獨立設定數字濾波時間常數，提高顯示穩定性。
8)各通道獨立設定零點和滿度修正，提高系統測量精度。
9)具備定點顯示功能，方便調校。
10)具備參數復制功能，可快速進行參數設置，大大減小參數設置的工作量。
11)1路RS485通訊接口。
12)2點公共繼電器輸出，針對所有輸入通道報警輸出或斷阻、斷偶報警。
參數指標：
溫度巡檢儀技術指標：
供電電源：AC100~240V，50/60Hz
測量精度：0.2級
通道數：16路
面板規格：2位LED（通道號顯示）+4為LED（測量值顯示）
輸入信號：熱電偶
報警：2路干節點輸出，驅動能力220V/3A
通訊：RS485，Modbus RTU協議
尺寸（W*D*H）：160mm*80mm*124mm
3.3.2試品柜
該夾具連接試樣的觸點左右可以調節每個觸點的間距，也可以調節上下的間距，適用于63~1250A多個廠家的多種規格MCCB、RCCB、RCBO、RCD 的斷路器。
該機構采用氣缸作為推動動力，上下位置可調整
試品柜提供被測斷路器安裝工位和安裝夾具，控制電源，控制信號和反饋信號連接端子。被測開關垂直安裝。一次連接可完成所有規定試驗內容。
試品柜同時提供鏈接電纜，依據不同電流規格，電纜的截面積和長度不同，滿足溫升和其他實驗的要求。
試品柜中安裝有高精度電流和電壓傳感器，滿足數據采集要求，電壓傳感器精度為0.5%，電流傳感器精度為0.5%。且可方便進行拆卸，方便送檢。
性能特點：
1)試品柜為非標柜體，體積（W*D*H）為1200mm*800mm*1500mm，可與其余柜體并柜；
2)被測試品垂直安裝，滿足不同規格斷路器的安裝需求；
3)提供220V/380V供電電源端子，可對剩余電流動作保護器單獨供電，供電電流不小于1A；
4)提供斷路器測試用接線端子和試驗線，試驗線有明確相序標識，連接導線截面積和長度滿足測試要求；
5)安裝有高精度電流和電壓傳感器，滿足數據采集要求，電壓傳感器精度為0.5%，電流傳感器精度為0.5%。且可方便進行拆卸，方便送檢；
6)柜內包含控制信號，反饋信號等連接端子，方便與被測斷路器進行連接。
3.3.3控制柜
控制柜中包括工控機、采集系統、顯示屏、UPS電源、串口服務器、數采隔離變壓器，輔助電源等器件。工控機中運行測試軟件可完成剩余電流動作保護器全自動測試，并自動生成報告。
性能特點：
1)UPS電源提供控制供電，功率不小于3kVA。
2)采樣采用隔離變壓器，減小功率器件對采樣的干擾，變壓器功率不小于2kVA；
3)工控機采用研華工控機，內存不小于1G，硬盤不小于1T，通訊串口不小于4路，網口不小于2路；面板上有液晶顯示器；操作系統使用主流windows7；
4)錄波采集裝置使用基于美國NI采集卡的數采系統，可完成電壓、電流等信號采集，采集通路不少于16路，采樣速率不低于10kHz；
5)包括串口服務器，滿足系統內設備集成要求，至少16個通道，抗干擾能力強，可對參數進行配置；
6)可進行本地或遠程操作，可在面板上進行設置；
7)面板上有電源指示燈和急停按鈕，方便在緊急狀況下進行保護。
驗證剩余電流動作特性：
測試項目中包括剩余電流測量、剩余電流分斷時間、測量極限不驅動時間、剩余電流動作時間誤差和分散性測試。
6.1.1剩余電流測試和分散性測試
保護器調節到最小整定值。
1）CBR閉合；
2）剩余電流初始為0.2 IΔn；錄波裝置啟動記錄（不用）；
3）調節漏電流發生器增大剩余電流，以0.8IΔn/30s的速率增大，值為1.2IΔn；
4）CBR跳閘，測量單相電流值，即為此次試驗的脫扣電流；
5）重復（1）-（4）步驟，再次記錄2次(自動換相，ABC各一次)；
6）將上述3次測量值進行記錄，并與IΔn進行比較，判斷是否合格；
7）計算動作剩余電流的誤差，與標準進行比較，判斷是否合格；
8）計算動作剩余電流的分散性（=max-min）。
6.1.2剩余電流分斷時間和剩余電流動作時間誤差
驗證剩余電流時的動作正確性：(IΔn min IΔn mid ：IΔn max各自)
1）CBR斷開；
2）調節漏電流發生器，將漏電流值調整到IΔn；錄波裝置啟動記錄；
3）遠程控制閉合CBR；
4）CBR跳閘；
5）測量剩余電流持續時間，即為分斷時間，進行記錄；
6）重復（2）~（5）步驟，再次操作2次；
7）分斷時間與標準進行比較，判斷是否合格；
10）分別計算剩余電流動作時間誤差。
6.1.3
驗證在突然出現剩余電流情況下的動作正確性(IΔn min IΔn mid ：IΔn max各自)
1）CBR閉合；
2）2）調節漏電流發生器，將漏電流值調整IΔn；錄波裝置啟動記錄；
3）3）閉合漏電流發生器內部開關，使電路突然產生剩余電流；
4）4）CBR脫扣；
5）5）測量剩余電流持續時間，即為分斷時間，進行記錄；
6）6）分斷時間與標準進行比較，判斷是否合格；
2）調節漏電流發生器，將漏電流值調整到2IΔn；錄波裝置啟動記錄；
3）閉合漏電流發生器內部開關，使電路突然產生剩余電流；
4）CBR脫扣；
5）測量剩余電流持續時間，即為分斷時間，進行記錄；
6）分斷時間與標準進行比較，判斷是否合格；
7）將漏電流發生器電流值調整到5IΔn，重復（1）~（6）步驟；
8）將漏電流發生器電流值調整到10IΔn，重復（1）~（6）步驟。
9）分別計算剩余電流動作時間誤差。
6.1.3測量極限不驅動時間（(IΔn min ，TΔ max)）
1）CBR閉合；
2）調節漏電流發生器，將漏電流值調整到2IΔn；錄波裝置啟動記錄；
3）閉合漏電流發生器內部開關，使電路突然產生剩余電流；
4）持續時間為延時時間(bu超過)極限不驅動時間；
5）檢測CBR是否脫扣，不脫扣為正常；
6）重復（1）~（5）步驟，再次測量2次；
7）將漏電流發生器電流值調整到5IΔn，重復（1）~（6）步驟；buzuo
8）將漏電流發生器電流值調整到10IΔn，重復（1）~（6）步驟；buzuo
測量本項目5個指標見《Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范》。
6.2驗證脫扣極限和特性
需使用可產生電流8000A的電流發生器配合此試驗。
可進行額定電流不超過100A斷路器的測試，短路電流為1000A。
三相電流使用大電流發生裝置產生為10倍額定電流。剩余電流動作保護器采用外引電源供電。持續時間為2s。
連接導線滿足額定電流要求的截面積。
可選擇通電極，可所有極同時通電，也可單獨通電，滿足不同類型脫扣器對試驗極數的要求。
測量本項目指標見《Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范》。
1)輸出AC電流：630~11000A（由客戶提供電源與電流）；
2)輸出電流路數：1路；
3)測試時間：200ms，分辨率1ms；
4)瞬時脫扣上間判斷：1~999ms；
5)瞬時脫扣下間判斷：1~999ms；
6)自動判斷產品是否合格；
6.3驗證溫升
對于中性極與其他各極不同的四極電器，在三個相同極上通以三相電流進行試驗；在中性極和相鄰極串聯通以單相電流進行試驗，實驗值按照中性極額定電流進行。
溫度巡檢儀連接測試點，包括進線出線端子、非金屬人力操作部件、非金屬可觸及不可操作部件、正常操作時無需觸及的部件。
1）記錄環境溫度，及各測溫部件的初始溫度，記錄時間；
2）啟動電流源模塊，設定電流為額定電流值；
3）間隔10min記錄一次各部件溫度；
4）持續時間大于8小時或溫度變化小于1K，可認為達到穩定狀態，記錄最終溫度；
5）停止電流源模塊；
6）計算溫升值，與標準值進行比較，判斷是否合格；
7）如有中性極，設定中性極電流值，重復（1）~（6）操作。
1)輸出電流：63~1500A（由客戶提供電源與電流）；
2)通電時間：1~9999S/M/H可設定，當測試時間超過預置時間后，將切斷電流輸出；
3)斷電時間：1~9999S/M/H可設定；
4)試驗周期：1~9999次可設定；
5)電流控制方法：自動調節；
6)溫度測量：16路探頭，室溫~200度測量，溫度分辨率0.1度，16路探頭循環顯示；
7)熱電偶型號：T型；
測量本項目指標見《Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范》。
6.4驗證過載脫扣器
測試電路與上節相同。
試驗電流分別為1.05倍額定電流和1.3倍額定電流。采用三相電源產生額定電流。
1）閉合CBR；
2）啟動電流源模塊，設定電流為額定電流值的1.05倍；
3）記錄時間，啟動錄波；
4）時間達到1h或2h，且CBR未脫扣，則判斷為合格；
5）設定電流為額定電流值的1.3倍，重復（1）~（3）。時間未達到1h或2h，且CBR脫扣，則判斷為合格。
1)輸出AC電流：63~1500A（由客戶提供電源與電流）；
2)輸出電流路數：1路；
3)測試時間：1~9999H/M/S，分辨率1S；
4)延時脫扣上間判斷：1~999999s；
5)延時脫扣下間判斷：1~999999s；
6)自動判斷產品是否合格；
測量本項目指標見《Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范》。
6.5驗證剩余短路接通和分斷能力
為了驗證CBR接通、承載一定時間和分斷剩余短路電流的能力。
測試電路與5.1節中相同。
1）CBR斷開；
2）調節漏電流發生器，將漏電流值調整到10IΔn；錄波裝置啟動記錄；
3）遠程控制閉合CBR；
4）CBR跳閘；
5）測量剩余電流持續時間，即為分斷時間，進行記錄；
6）重復（2）~（5）步驟，再次操作2次；
7）分斷時間與標準進行比較，判斷是否合格；
8）分別計算剩余電流動作時間誤差。
6.6驗證在額定電壓極限值下操作試驗裝置的動作？？？
試驗電壓為額定電壓的1.1倍或0.85倍。
突加剩余電流，電流值為IΔ，CBR應分斷。
試驗電路同5.1節中電路。
1）閉合CBR；
2）控制輸出電壓為1.1倍額定電壓；
3）調節漏電流發生器，將漏電流值調整到IΔn；
4）閉合漏電流發生器內部開關，使電路突然產生剩余電流；
5）CBR應脫扣；
6）重復（1）~（5）步驟25次；
7）調節輸出電壓為0.85倍額定電壓，重復（1）~（5）步驟3次；
8）調節輸出電壓為1.1倍額額定電壓，重復（1）~（5）步驟1次；
9）全部測試CBR均脫扣為合格。
6.7驗證在過流條件下的不動作電流的極限值
使用RLC負載進行此試驗。
需將剩余電流動作保護器供電電源外接。
單相進行試驗，電流不大于額定電流的6倍。
功率因數設定為0.5下進行此試驗。
6.8驗證在接地故障電流包含直流分量的CBR的工作狀況
測試電路同5.1節。
測試在剩余脈動直流電流連續上升情況下的動作正確性。
1）閉合CBR；
2）通過選相開關將剩余電流加在A相上；
3）晶閘管導通在位置I處；
4）晶閘管導通角設定為0°；
5）閉合漏電流發生器內部開關，電流從0開始；錄波裝置啟動記錄；
6）電流上升率為1.4或2.0倍IΔn/30；
7）CBR脫扣，測量脫扣電流，應滿足標準中上限和下限要求，則判斷為合格；
8）晶閘管導通角設定為90°，重復（4）~（7）步驟；
9）晶閘管導通在位置II處，重復（3）~（8）步驟；
10）通過選相開關將剩余電流加載B相上，重復（2）~（9）步驟；
11）通過選相開關將剩余電流加載C相上，重復（2）~（9）步驟；
測試在突然出現剩余脈動直流情況下的動作正確性。
1）CBR閉合；
2）漏電流發生器中晶閘管導通角設定為0°，晶閘管導通在位置I處；
3）設定剩余電流為1.4倍或2倍I；
4）漏電流發生器突然閉合內部開關；
5）CBR應脫扣；
6）重復（1）~（5）一次；
7）晶閘管導通在位置II處，重復（1）~（6）一次。
測試在剩余脈動直流直流疊加平滑直流0.006A情況下動作正確性：
1）CBR閉合；
2）通過選相開關將剩余電流加在A相上；
3）漏電流發生器中晶閘管導通角設定為0°，晶閘管導通在位置I處；
4）半波電流從0開始；錄波裝置啟動記錄；
5）電流上升率為1.4或2.0倍IΔn/30；
6）CBR應脫扣；
7）測量脫扣時的剩余電流，滿足標準要求則合格；
8）晶閘管導通在位置II處，重復（3）~（7）步驟；
9）通過選相開關將剩余電流加在B相上，重復（2）~（8）；
10）通過選相開關將剩余電流加在C相上，重復（2）~（8）。
6.9驗證總壽命試驗
電壽命：全工況模擬，額定電壓、額定電流下；
機械壽命：空載
功率因數：0.5~1可調。
需配合已有RLC負載進行此項測試。
測試內容參考GB14048.2-2008 8.3.3.3.2和8.3.3.3.3，GB14048.1-2012 8.3.3.7。
不同電流等級下的功率因數和時間常數見下表：
測量本項目指標見《Q/GDW11196-2014剩余電流動作保護器選型技術原則和檢測技術規范》。
1)輸出電流：63~1500A（由客戶提供電源與電流）；
2)通電時間：1~9999S/M/H可設定，
3)斷電時間：1~9999S/M/H可設定；
4)試驗周期：1~9999次可設定；
5)控制方法：自動控制；
6)推動機構：氣缸推動
7.0其它
電源輸入：單相220V，5KVA；
設備箱體采用優質鋁合金鋼材組裝，板金噴涂封板，表面防靜電防銹防腐蝕噴涂，美觀大方；
設備控制系統有PLC與工控機共同控制。
安全防護：設備必須有安全保護裝置，防止觸電。設備出現故障（短路、漏電）時，及時保護。
設備箱體采用優質鋁合金鋼材組裝，板金噴涂封板，表面防靜電防銹防腐蝕噴涂，美觀大方
電腦軟件總體功能要求：
檢定軟件至少包含用戶管理、方案配置、測試點配置、測試項目選擇、設備測試及設置、報表處理等功能。
用戶管理：包括密碼修改和超級用戶管理兩個功能，密碼修改可以供任意用戶修改登陸密碼；超級用戶管理，可供超級用戶刪除系統中現有用戶，重置用戶密碼和增加新用戶；
系統介面要求：界面分三部分：設置區、操作區、波形顯示區、試驗數據顯示區。
a)設置參數：包括：試驗電流量程選擇；；試驗特性選擇；
b)操作區：包括：合閘按鈕；分閘按鈕；數據存儲；
c)數據顯示區：包括：通電時間t(S)；允通能量I2t；Ieff-totel瞬動脫扣電流有效值；Ieff-half瞬動脫扣試驗中半波有效值；I 長延時的電流有效值；
數據存儲：當做完一次試驗后，如要想要保留測試數據，可點擊存儲波形按鈕，這時會彈出數據對話按鈕，要求輸入產品型號、規格、編號，測試日期和文件號自動生成，點擊存儲按鈕，自動存入硬盤。并可將測試波形及相關測試數據存入硬盤。