固态开关通流试验检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-27  

固态开关通流试验检测是评估其在电力系统中长期运行及极限条件下性能的关键环节。检测聚焦电流承载能力、温升特性、绝缘性能、寿命等核心指标,涵盖稳态通流、短时过载、短路冲击等场景,为固态开关的可靠性设计提供数据支撑。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

额定电流持续通流能力:检测固态开关在额定电流下长期运行的稳定性,参数包括额定电流值(10A~10000A)、持续时间(≥1000小时)、温升值(≤60K)。

短时耐受电流能力:验证开关在规定时间内承受短时过电流的能力,参数包括短时耐受电流值(5kA~50kA)、持续时间(1s~60s)、允许温升上限(80K)。

峰值耐受电流能力:测定开关能承受的最大瞬时电流峰值,参数包括峰值电流(8kA~80kA)、波形(10ms/20ms方波)、次数(≥3次)。

接通与分断能力:评估开关在通断过程中的电弧抑制和触头损耗,参数包括接通电流(1.1In~1.5In)、分断电流(0.8In~1.2In)、操作频率(≤1200次/小时)。

通流状态温升特性:监测关键部件(如芯片、连接端子)的温度变化,参数包括最高允许温度(125℃)、温升速率(≤5K/min)、稳态温升(≤60K)。

电寿命试验:考核开关在额定负载下的使用寿命,参数包括操作次数(≥10万次)、失效率(≤0.1%)、终止条件(接触电阻增长50%或绝缘击穿)。

绝缘性能影响:检测大电流通过后绝缘介质的介电强度变化,参数包括工频耐压(2kV~10kV)、冲击耐压(4kV~20kV)、泄漏电流(≤1mA)。

温湿度循环下通流稳定性:验证环境变化对通流能力的影响,参数包括温度范围(-40℃~+85℃)、湿度范围(10%~95%RH)、循环次数(≥10次)、通流能力保持率(≥95%)。

短路电流耐受能力:测试开关在系统短路时的保护配合性能,参数包括短路电流值(10kA~100kA)、对称时间(0.1s~2s)、分断时间(≤0.01s)。

电磁干扰抑制能力:评估通流过程中产生的电磁干扰水平,参数包括传导干扰(≤4kV)、辐射干扰(≤30V/m)、符合标准等级(ClassA/B)。

检测范围

高压固态开关:应用于电力传输系统的固态开关设备,额定电压≥1kV,用于电路通断和保护。

低压固态继电器:低电压(≤1000V)固态控制器件,适用于工业自动化中的信号切换。

电力电子变换器开关模块:用于变频器、逆变器的核心开关单元,需承受高频大电流。

轨道交通牵引变流器开关:轨道交通车辆中驱动电机的固态开关,要求高可靠性和耐振动

新能源逆变器开关:光伏/风电逆变器中的功率开关器件,需适应宽电压范围和高频调制。

工业自动化控制开关:PLC系统配套的固态开关,用于逻辑控制和设备保护。

航空电子系统开关:飞机航电设备中的固态开关,满足轻重量、高抗干扰需求。

智能电网配电开关:配电网自动化中的固态开关,支持远程控制和故障检测。

电动汽车充电装置开关:充电桩中的功率开关,需适应交直流转换和高频操作。

固态断路器:替代传统机械断路器的固态保护设备,具备快速分断和无电弧特性。

检测标准

IEC60947-4-2:2017低压开关设备和控制设备第4-2部分:接触器和电动机起动器(含电动机保护器)的交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)的特殊要求。

GB/T14048.4-2010低压开关设备和控制设备第4-1部分:接触器和电动机起动器(含电动机保护器)的交流半导体电动机控制器和起动器(含软起动器)的一般要求。

IEEEC37.100-2003电力系统固态开关术语。

JianCe489-2021电路断路器标准。

IEC61000-4-5:2014电磁兼容(EMC)第4-5部分:试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验。

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验。

IEC60068-2-14:2009环境试验第2-14部分:试验方法试验N:温度变化。

GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)。

MIL-STD-883HMethod3015.9半导体器件试验方法电特性测试。

GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件(涉及运输振动测试)。

检测仪器

高精度功率分析仪:用于测量固态开关通流过程中的电压、电流、功率等参数,支持多通道同步采样,精度达0.1%,可实时记录稳态和暂态数据。

温升测试系统:配备红外热像仪和多点温度传感器,监测开关各部件(如芯片、基板、端子)的温度变化,温度测量范围-50℃~300℃,精度±0.5℃。

回路电阻测试仪:采用四端法测量开关主回路的接触电阻,输出电流10A~100A,分辨率0.1μΩ,用于评估通流状态下触头接触性能。

短路试验台:可模拟系统短路故障,输出短路电流10kA~200kA,持续时间0.1s~2s,配备高速录波装置记录分断过程波形。

电磁兼容测试系统:包含传导干扰测试接收机和辐射发射屏蔽室,测量范围9kHz~18GHz,可完成固态开关在通流状态下的EMC测试,符合IEC61000系列标准。

温湿度循环箱:提供可控的温湿度环境(-70℃~+180℃,10%~98%RH),用于测试温湿度变化对开关通流能力的影响,温度均匀度≤±1℃,湿度波动度≤±3%RH。

数字存储示波器:支持高带宽(≥100MHz)和高采样率(≥1GSa/s),用于捕捉通流过程中的瞬态电压、电流波形,分析电弧特性和开关特性。

绝缘耐压测试仪:输出交流电压1kV~10kV,直流电压1.5kV~15kV,测量绝缘电阻(1MΩ~100GΩ),用于验证开关在大电流下的绝缘性能保持情况。

电子负载:可模拟恒流、恒压、恒功率等多种负载模式,最大电流100A~1000A,精度±0.5%,用于固态开关的通流能力测试和过载保护验证。

振动试验台:提供正弦振动(5Hz~2000Hz,加速度0.1g~20g)和随机振动(5Hz~2000Hz,总均方根加速度5g~50g),用于测试固态开关在运输和运行中的机械振动耐受性。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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