一、型式试验概述与标准依据

二、防爆性能试验项目（核心项）

• 静压试验：

• 目的：验证外壳抗爆炸压力能力。

• 方法：对隔爆腔体充入 1.5 倍设计压力（通常 0.8MPa）的压缩空气，保持 10min，外壳无变形、泄漏。

• 内部爆炸试验：

• 目的：验证隔爆面阻止内部爆炸传播的能力。

• 方法：在壳体内充入甲烷 - 空气混合气体（浓度 9.5%），点燃后外壳无破裂，外部无点燃现象（需在防爆试验站进行）。

• 间隙与粗糙度：

• 标准要求：平面隔爆面间隙≤0.2mm（10kV 设备），粗糙度 Ra≤6.3μm；转盖式隔爆面长度≥25mm，间隙≤0.15mm。

• 测试工具：塞尺、粗糙度仪（如 TR200）。

• 紧固件防松性能：

• 方法：用 2 倍额定力矩拧紧螺栓，进行 20 次振动试验（频率 10~50Hz，振幅 0.5mm），螺栓无松动。

• 目的：验证电缆引入处的防爆密封性能。

• 方法：对引入装置施加 1MPa 水压，持续 1h，密封圈无漏水；或进行粉尘侵入试验（IP54 等级），内部粉尘沉积量≤5mg/m²。

三、电气性能试验项目

• 工频耐压试验：

  部位	试验电压（1min）	标准要求
  主回路相间 / 对地	42kV（10kV 设备）	无击穿、闪络
  控制回路	2kV	绝缘电阻下降≤10%

• 冲击耐压试验：

• 对主回路施加 75kV 雷电冲击电压（1.2/50μs 波形），3 次正负性，无击穿。

• 目的：验证载流部件在额定电流下的发热情况。

• 方法：通入 1.1 倍额定电流（如 1250A 设备通 1375A），持续至温度稳定（温升速率＜1K/h），测量点包括：

• 母排连接处：温升≤65K（铜 - 铜连接）；

• 断路器触头：温升≤70K（真空断路器）；

• 外壳表面：温升≤30K（防止井下烫伤风险）。

• 动热稳定试验：

• 母排无变形、熔断，绝缘件无碳化；

• 断路器分闸后能正常操作，接触电阻增加值≤20%。

• 施加额定短路电流（如 31.5kA），持续 2s，考核：

• 短路开断试验：

• 用短路发电机产生额定短路电流，断路器分闸 3 次，灭弧室真空度≥1.33×10⁻³Pa（试验后用真空度测试仪检测）。

四、机械性能与操作试验

• 目的：验证断路器、隔离开关等元件的机械可靠性。

• 方法：进行 10000 次分合闸操作（空负载），要求：

• 操作机构无卡涩，零部件无磨损（如轴承间隙增量≤0.1mm）；

• 分合闸时间偏差≤±5%（初始值）。

• 按 IP54 标准测试：

• 防尘试验：放入粉尘箱（滑石粉，2kg/m³），抽真空 8h，内部无明显粉尘沉积；

• 防水试验：用喷嘴从任意方向喷水（80~100L/min），持续 15min，柜体内部无进水。

五、环境适应性试验（矿用要求）

• 模拟井下潮湿环境：

• 温度 40℃±2℃，湿度 90%~95%，循环 2 周期（48h）；

• 试验后绝缘电阻≥10MΩ（用 500V 兆欧表），金属件无锈蚀（腐蚀等级≤ISO 10289:2001 中 B 级）。

• 模拟井下运输与运行振动：

• 频率 10~50Hz，振幅 0.5mm，三轴向各振动 2h；

• 试验后紧固件无松动，内部元件（如继电器）动作正常，接线无脱落。

• 温度 - 5℃，放置 12h 后通电启动，断路器分合闸时间偏差≤10%，显示屏正常工作。

六、保护功能与自动化试验

• 接入矿井监控系统，测试：

• 遥测精度：电流、电压测量误差≤±1%；

• 遥控响应时间：分合闸命令接收至执行≤200ms；

• 通信协议：Modbus-RTU 或 CANopen，丢包率≤0.1%。

七、试验安全与结果判定

• 防爆试验需在具备资质的实验室进行，现场配备瓦斯检测仪（浓度＜0.5%）；

• 高压试验时设置警戒区（半径 10m），操作人员穿戴绝缘装备。

• 若防爆性能试验（如隔爆面间隙超标）不合格，不得整改重试，需重新设计外壳；

• 电气性能试验（如耐压击穿）允许整改后重试，但同一项目重试不得超过 2 次。

八、试验报告与认证流程

• 产品型号、防爆标志（如 Ex d IMB）、试验日期；

• 各项目测试数据、波形图（如短路电流曲线）、结论；

• 试验人员与审核人签名，实验室资质章（如国家矿用产品安全标志中心认证）。

• 型式试验通过后，可申请《矿用产品安全标志证书》（MA 标志），有效期 5 年，到期需重新进行部分关键项目试验（如防爆性能、耐压试验）。

九、典型不合格案例与改进方向