试验技术及方法

试验技术及方法（精选7篇）

试验技术及方法 篇1

电力电缆及附件的试验技术 ——与电性能试验方法及其标准修改对话国家电线电缆质量监督检验中心顾问

资深工程师万树德

问：祝贺你完成了“电力电缆及附件的试验技术”系列文章，谈谈你现在的心情如何？ 答：我感到很高兴，如释重负，轻轻地松了一口气。可能你已注意到，首篇文章发表于2006年第1期，三年来每月要拿出一篇，业务量很大，有时因工作繁忙或受其他事务的干扰，实在感到力不从心，甚至到难以按时交卷的地步。好在得到“中国线缆”编辑部的理解，受到电缆行业同行的鼓励，再加上本人的强烈愿望，终于坚持下来了。通过系列文章的介绍，不但将该说的话说了，又全方位审势GB/T 3048系列标准，将电线电缆电气试验涉及的内涵展现给读者，共同分享测试技术的无穷魅力。

问：从系列文章的覆盖面中，我们体会验到你写作的“强烈愿望”，请谈一下这方面的因素。答：这个问题说来话长，我想从下面几个方面来说明：

（1）本人1963年从西安交通大学“高压技术”毕业，分配到上海电缆研究所工作，长期从事电缆电性能试验，参与实验室的设计，实验设备研制，试验方法的研究，电线电缆产品质量检验和质量监督。由于专业对口，又始终战斗在检测战线第一线，所以积累了丰富的资料和经验，但工作特别繁忙，根本没有精力来总结，也很少有文章问世。现在有时间来思考了，看到手头上的原始技术资料，不犹地产生一种责任感，如果再不整理并提升技术含量，电缆所电气检测人员几十年的辛勤努力，这些宝贵经验的价值可能会被埋没，这是非常可惜的。

（2）本人长期在电缆行业讲授GB/T 3048“电线电缆电性能试验方法”，通过对94版标准的宣讲，有了很大的收获。一方面是对标准的学习提高的过程，另一方面是与电缆行业检测人员进行了交流。交流从来都是互动的，使自己逐渐理解“电性能试验方法”的真谛，也深刻体验到原版标准的不足之处，有一种呼之欲出的冲动。

（3）在本人的主动申请和要求下，2002年电缆研究所下达修订标准的任务，经初稿、征求意见稿、讨论稿和报批稿，现批准为GB/T 3048-2007。为了把标准修订好，我们在条件许可的情况下，除了进行必要的验证，研究标准的修订历程，探讨相关试验方法标准的启示，同时在行业中广泛征求意见，充分总结检测实践中的经验和最新科技成果。此外，于2004年在“电线电缆报”连续（每周一篇）刊登22篇文章。发表论文的目的，不但是与“修订标准”对话，更重要的是与电缆战线的同行对话，大家共同把电性能试验方法演绎到位。

（4）随着交联电力电缆的开发，我国的中压电缆产量和质量都有很大的提高，特别是110kV及以上超高压电力电缆和附件的逐渐完备，500kV特高压电力电缆的研制，使高电压技术全面介入电缆行业，如局部放电试验技术含量最高，更因脱离子终端的引入，给串联谐振和冲击电压试验等，都带来了新的课题。这样，客观上迫切要求这方面的作品问世，以补充电缆行业内外的需要。

问：从上面的谈话中，我们看到你很重视“广泛征求意见”。当然，采用发表论文和举办培训班是最好的“对话”。此外，在修订标准时还有哪些方式？

答：这个问题确实很重要，由于电缆行业有悠久的历史，目前还很兴旺，可以说是藏龙卧虎之地。其中不泛有能人长期从事检测工作，有理论基础也很有经验。为此，多次去电缆厂征求意见，从同行得到一些反馈信息，为标准的修改打下良好基础。此外，我们还采用下列两条有效措施：

（1）有选择地与相关的试验设备和测试仪器厂“对话”

试验设备和测试仪器是试验方法的重要组成部分，试验方法指导并规范制造试验设备和测试仪器。反过来，性能先进的试验设备和新颖的测试仪器，会促进了测试方法的发展。所以，在修订试验方法标准时，与试验设备和仪器制造厂双向沟通，充分交流对标准的理解，这对开发新产品的创意，无疑是有益的。

（2）主动地向相关专业标委会的专家调研

电线电缆电性能试验方法中，大约有6个标准涉及IEC第42“高电压试验技术”技术委员会的范畴。为了将这些标准修改到位，我们主动向国内相关专委会的专家调研，介绍电线电缆电性能试验的要求，使标准的修订既“充分考虑最新技术水平”，又显现电线电缆电性能试验的特点，取得了很好的效果。

问：你们对原标准是如何解读的？

答：电线电缆电性能试验方法，从1965年开始制定4个标准，经1982年、1983年、1992年、1994年多次修改或制定新标准，系列标准不断完善。标准有巨大的包容性和科学规范，在电缆行业中得到广泛的应用，是开展质量活动的基础标准之一。

从原版来看，每个分标准的制定都很精彩。这是因为标准的制定时间很充分，不但大量查阅国外产品标准和试验方法标准，进行对比分析，作为制定标准的参考。同时，进行了大量的试验验证工作，为标准的制定打下坚实的基础。

再从标准形成的格式来看，有试验设备、试样准备、试验步骤、试验结果计算、注意事项等章，内容都是非常丰富的，凸现了电线电缆产品的特点。可以说，原标准的结构和技术表述，完全满足GB/T 1.1“标准的结构和编写规则”第6.3.5“试验方法”的规定和细节要求，仅缺少试验报告一章。

如与国标标准相比，亦可以说毫不逊色。但有的如IEC 60468“金属材料电阻率试验方法”、IEC 60885-3“整根挤包电缆局部放电试验”等，其标准涉及试验方法的广度和深度，也是值得我们借鉴的。

问：请谈一下对试验方法标准的认识？

答：为了修订GB/T 3048，我们查阅了大量的国外试验方法标准。从中触摸到试验方法标准发展的轨迹。如IEC 60540“电缆及软线的绝缘和护套的试验方法”，是将电性能和机械物理性能放在一起的，后来发展为IEC 60811“电缆绝缘和护套材料的通用试验方法”和IEC 60885“电缆电性能试验方法”。

现在的趋势，在制定通用性标准的同时，又制定更为专用的试验方法标准，如美国石油学会标准APIRP11S6“潜油泵电缆试验推荐作法”，该标准指出“通常，电缆测试分为两类：工厂测试和现场测试。本标准仅论述现场测试程序”。这种重视现场测试特殊性的要求，在IEC 60060“高电压试验技术”中有充分体现。

我们体会到今后应从通用标准和专用标准两方面着手，促进试验方法标准的发展。首先应完善通用试验方法标准，同时不断制定特殊的专用标准。这两种标准不断补充和开拓，使试验方法标准更加完整，相互协调，才会有新的精品问世。

问：最后，请谈谈写作系列文章还有什么遗憾，今后有何打算？

答：以上花了很长时间介绍GB/T 3048及其修订，这是十分自然的事。因为系列文章的精髓，是诠释高压输变电设备的电气性能试验，这方面的著作很多，本系列文章必然会引入其中的相关内容。但是也给读者有面目一新的感觉，因为“电力电缆及附件试验技术”一反常态，依据GB/T 3048标准及其修订为技术平台，据这个特殊的角度来领略电力电缆电气试验的无穷魅力，阐述检测技术的内涵，这是一种另类的论述，可以说是全新的尝试。

系列文章的写作进行得很艰苦，真是感慨万分。现在走过来再回头看，还是值得的。重要的是我参与了也努力了，也了却自己的心愿。由于本人的水平所限，经验不足，无论在内容与编写上一定存在许多疏漏与差错，敬请读者批评指正。最后，谈几个遗憾之处：

（1）作为电力电缆电气试验方法，还遗漏一个重大题目“电缆的故障定位”。这是因为此技术的实践性很强，主要是由电力运行部门研究，且已有很多论文发表，所以就不再作综合性表述。但是，本人对电缆故障判断和分类特感兴趣，今后可能结合此类题目作文章。

（2）鉴于我国220kV及以上交联电缆和附件的大力发展，建设大型高电压实验室已提到议事日程。这类实验室的设计（实验室的尺寸、接地网、屏蔽、起重运输、通风等）要求很多，试验设备的选择（制造商、型号、参数等）技术性很强，总体规划（试验能力、投资和使用效率）显示出整个电缆行业的水平。这个非常重要的题目，可惜由于事先结构安排欠妥，造成本次系列文章未能列入。

（3）系列文章参考了大量的技术资料，除IEC等国际标准、我国国家标准外，还涉及到各类图书、杂志、制造商和电缆所的原始资料等，下面列出系列文章的部分参考文献，并向各位作者致谢意！

参考文献：

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试验技术及方法 篇2

20世纪90年代初,国内学者在行波应用的理论研究上取得进展[1],随后将行波技术推向应用领域[2,3,4]。1997年第一台国产行波测距装置在电网投入运行,其后,行波测距技术进入应用推广阶段。由于行波测距对高阻故障有较好的检测能力,使行波测距技术成为高压、超高压交流输电线路故障定位的重要手段。在直流输电线路故障定位技术中,由于传统阻抗法失去应用条件,更使行波测距成为最重要的故障点定位技术。

与行波测距应用领域取得的显著进步不同,行波试验技术明显落后于行波应用技术。在行波测距装置已经运行十余年后,国内至今未能形成对行波测距装置的检验手段。缺少检测能力使用户无法发现行波测距装置的技术缺陷,也使研究和设计人员缺少改进产品质量的动力。解决行波试验手段问题,成为推动国内行波技术进步的必然需求。

本文介绍了行波试验技术的新进展。

1 行波试验系统构架

行波试验技术指利用仿真方法形成试验用数据文件,用行波再现设备将数字化行波信号转变为模拟量行波信号并注入被试装置,对装置工作性能进行检验的试验工作。被试装置可以是行波测距装置,也可以是其他以故障行波为信号的功能设备。

根据行波理论,输电线路故障行波包含了丰富的高频分量。仿真结果表明,穿越母线的故障行波中高频分量含量及最高频率与故障点至母线的距离有关。输电线路近端故障时,故障电流行波可以包含超过1 MHz的频率分量;当故障点距离母线数十千米后,到达母线的故障电流行波高频分量大幅衰减,其高频分量的频率上限值可能低于100 k Hz。因此,一个用于行波测距装置性能试验的行波试验系统需解决下述问题:

a.选择仿真工具;

b.输电线路故障行波仿真;

c.传播到行波测距装置测量端子处行波的仿真;

d.具有优良暂态响应特性的行波再现技术。

一个典型的行波试验系统见图1。

2 行波传播全过程仿真的概念及特殊问题的处理

2.1 输电线路仿真模型的选择

确定输电线路模型是否可用的依据是该模型描述的行波传播特性是否与理论分析一致。根据文献[5-6]可以得到均匀换位输电线路故障行波的传播方程及行波衰耗特性和速度特性的表达式:

其中,x为行波波头距离始端的位置;ω为行波中任一角频率分量;Am(k)(ω)、Bm(k)(ω)、Cm(k)(ω)、Dm(k)(ω)为关于x的积分常数(由边界条件确定);k=0,1,2分别表示故障行波的地模分量和线模分量;Um(k)(x,ω)、Um+(k)(x,ω)、Um-(k)(x,ω)分别为输电线电压行波、向x正方向传播的电压行波分量和向x反方向传播的电压行波分量;Im(k)(x,ω)、Im+(k)(x,ω)、Im-(k)(x,ω)分别为输电线电流行波、向x正方向传播的电流行波分量和向x反方向传播的电流行波分量;γm(k)(ω)表示频率为ω的k模行波分量传播常数;αm(k)(ω)表示频率为ω的k模行波分量幅值衰减常数;βm(k)(ω)表示频率为ω的k模行波分量的相位常数;vm(k)(ω)表示频率为ω的k模行波分量的传播速度;Lm(k)、Cm(k)、Rm(k)、Gm(k)表示频率为ω时与k模对应的输电线路单位长度串联电感、并联电容、串联电阻和并联导纳。

用于仿真的输电线路模型,应能反映式(3)描述的与频率相关的行波传播衰耗特性和由式(4)(5)描述的行波传播速度特性。行波传播的衰耗特性和速度特性表现为行波波头的“色散”现象。由于行波测距精度取决于对波头出现时刻的识别精度,所以行波试验技术的关键问题是实现对行波波头的仿真。

PSCAD软件提供了3种输电线路行波模型,即“Bergeron model”、“frequency dependent(Phase)model”、“frequency dependent(Mode)model”。针对图2所示500 k V线路杆塔结构,模拟架空线路距首端100 km处发生A相接地故障,图3~5分别给出使用不同线路模型时线路首端测到的故障电流行波波头。由图可见,Bergeron模型不能描述故障电流行波传播中存在的色散现象,所以不能用于以行波试验为目的的仿真;而Phase模型和Mode模型可以反映行波传播过程的“色散”现象,这2种模型可以用作行波试验仿真模型。

2.2 行波传播全过程仿真的概念

对大量现场记录行波进行分析后,得到一个基本结论:现场记录的输电线路故障行波与电磁暂态仿真软件仿真的输电线路故障行波存在巨大区别,不能将仿真获得的输电线路故障行波直接用作检验行波测距装置性能的依据。

图6是行波测距装置记录的一个故障行波的波头。由图可见现场记录行波波头包含一个幅值很大、频率约为80 k Hz的衰减频率分量。而图4的行波波头并不存在这样的衰减振荡分量。

研究结果表明,行波测距装置输入端感受行波与电网结构、输电线挂线结构、土壤电阻率、故障类型及故障位置、电流互感器的行波传变特性、二次电缆参数及二次负荷特性等因素有关。为获得与行波测距装置感受一致的行波,需建立能描述实际行波产生和传播过程的仿真系统,实现包括输电线路故障、电流互感器传变、二次电缆传播、二次侧负荷的行波传播全过程仿真。一个典型的实现行波传播全过程仿真的试验系统见图7。利用图7仿真系统可以获得图8仿真结果。由图可见,利用行波传播全过程仿真的方法,可以获得与现场记录相似的行波测距装置感受行波。仿真结果表明,行波测距装置端子处行波波头的衰减特性和振荡频率与电流互感器的行波传变特性、二次电缆长度及负荷特性密切相关,构建仿真系统时需使用与实际情况一致的参数。

2.3 电流互感器的仿真方法

常用电磁暂态仿真程序不支持行波经电流互感器传播到二次电缆和二次负荷的过程,因此无法实现故障行波从输电线路传播到测距装置端子的行波传播全过程仿真。本文将电流互感器视作两端口网络,为描述电流互感器的电流行波传变特性,只需在所研究频率范围内测取电流互感器的幅频特性和相频特性,然后构造一个反映电流互感器输入电流i1与输出电流i2关系的传递函数H(s)=i2/i1,适当选择H(s)的结构和参数值,使H(s)在要求的频段内具有与对象电流互感器相同的幅频特性和相频特性,则满足这个条件的传递函数H(s)就可以用于描述电流互感器的行波传变特性。

图9给出用H(s)代替电流互感器的示例。在电磁暂态仿真程序中用一个两端口网络H(s)和一个受控电流源代替电流互感器,用电缆模型和负荷模型仿真行波在二次电缆形成的折反射过程,实现对行波传播全过程的仿真。

2.4 弧垂对行波试验结果的影响

利用图2杆塔结构的输电线路构成如图7所示的输电系统,设置杆塔的挂线高度为20 m,导线弧垂为0 m,采用Phase模型且全线均匀换位,L1线路距首端100 km处发生A相接地故障,测得行波线模波速度为29.94×104 km/s,地模波速度为29.197×104km/s。将杆塔的挂线高度改变成32 m、导线弧垂20 m,同样位置发生A相接地故障时,测到行波线模波速度为29.98×104 km/s,地模波速度为29.028×104km/s。对比两线模波速度,当导线弧垂由0 m增大到20 m时,同一点故障时电流行波速度反而变快(到达首端时间变短),这一结果显然与实际情况不符。由此可以得到结论:PSCAD中的Phase模型未反映导线弧垂对电流行波实际传播路径的影响,由此造成仿真误差。

本文采用修正系数法克服Phase模型的这一误差。利用式(6)确定Phase模型线路长度输入值:

其中,LBC为试验线路标称长度,反映线路直线距离;LMX为Phase模型输入的线路长度参数;kHC为弧垂系数,是计及弧垂后导线实际长度与直线长度的比值,参考文献[7],对220 k V线路,可取kHC=1.002 48。

2.5 架空线仿真参数的选择

针对图2挂线结构和图7仿真系统研究架空线路模型参数对电流行波波头衰耗和行波速度的影响。研究结果表明,改变线路模型的换位方式对电流行波线模分量衰耗影响很大。大量对比性仿真结果证明,土壤电阻率、导线布置方式(导线挂高、水平布置或三角形布置)、故障点位置、故障类型和故障形态均对线模分量衰耗有影响。

使用图2挂线结构,输电线路均匀换位,100 km处边相(A相)接地故障时输电线路电流行波波头见图10;输电线路不换位,A相故障电流行波波头见图11;输电线路不换位,中相(B相)故障电流行波波头见图12。对比三图,不难看出换位方式对电流行波波头特征的影响。

由于行波测距结果取决于装置对行波波头到达测量点时间的识别精度,在生成试验案例时需采用不换位或与实际一致的换位方式,土壤电阻率、导线布置方式也宜与实际情况一致,而在故障位置、故障类型选择上则应充分保证实验样本的全面性,以使试验样本能反映各种条件对行波测距精度的影响。对故障形态的把握是最困难的工作,其难点在于对故障通道变化特征的认知。今后仍需围绕输电线路故障模型做信息收集、分析和建模工作。

2.6 三芯电缆仿真

在城区电网,10~220 k V电缆有增多趋势。就电网供电而言,35~220 k V电压等级一般使用单芯电缆,10 k V电压等级多用三芯电缆。各种专业电磁暂态仿真软件均给出对称结构的单芯电缆仿真模型,仿真得到的行波速度与现场实测结果一致,在此不做陈述。但三芯电缆行波仿真存在问题,需进行讨论。

在PSCAD仿真软件中未给出三芯电缆仿真模型,分析原因,可能与三芯电缆导体的非对称结构有关。毕竟,对异型结构体作出分析且使其具有普适性是一件难以实现的工作。

本文认为可以用PSCAD单芯电缆模型仿真异型结构三芯电缆的行波过程,理由如下。

a.根据国家标准规定,三芯电缆中每根芯线外部须有均匀缠绕、被称为“金属屏蔽层”的厚度大于0.1 mm的铜箔或具有同样功能的铜网,“金属屏蔽层”具有规定的通流能力。

b.三芯电缆内部故障一定首先出现在导体与“金属屏蔽层”之间。经过一个短距离均流过程,故障电流将均匀分布在“金属屏蔽层”中,对缆芯形成良好的电磁场屏蔽,从而可以忽略另外两芯导体与故障芯之间的互感以及三芯电缆外包铠甲对故障电流的影响。

利用PSCAD单芯电缆模型仿真的10 k V不接地系统三芯电缆故障行波见图13。

3 对高速行波源的技术要求

行波试验的一个重要问题是将仿真结果再现为模拟量行波信号。考虑到输电线路近端故障时行波波头的陡峭特征以及经远距离传播后行波波头出现的色散现象,可以认为,一个理想的行波再现装置需具有满足要求的带宽、无过冲的阶跃响应特性、必要的输出能力和满足使用要求的输出通道数量;其次,为满足现场使用要求,还需具备接受GPS同步信号控制的能力。

根据行波试验需要,高速行波源需满足下述要求:

a.行波源带宽大于500 k Hz,方波上升沿时间需小于0.5μs,且不宜有过冲现象;

b.电流源输出有效值大于10 A,电压源输出有效值宜大于120 V;

c.一台高速行波源宜配置6路电流源、6路电压源;

d.为满足现场试验要求,行波源需支持GPS同步,同步误差需小于0.5μs;

e.行波源需支持多台行波源的联合同步试验;

f.行波源需支持现场录波的数据回放;

g.供使用人员观察、分析、编辑、控制的操作界面和辅助功能。

4 行波试验技术的现场使用

德阳—宝鸡直流输电工程投产前,笔者对德宝直流输电线路行波测距装置做了现场试验,试验中使用的直流输电线路行波仿真系统见图14(图中,iPLC1和iPLC2表示利用高频电流传感器获得的行波电流信号),仿真步长取1.0μs;接入行波测距装置的电流信号取自换流站PLC滤波器电流。行波试验系统示意图见图15。利用图14系统仿真的距宝鸡换流站4 km处发生金属性接地故障时PLC滤波器电流信号见图16,投产前在宝鸡换流站近端做人工接地试验获得的PLC滤波器电流波形见图17,两者相似。

5 结论

a.架空线路换位方式、土壤电阻率、导线布置方式、故障点位置、故障类型对故障行波线模分量衰耗特征有明显影响,行波试验算例库应汇总这些因素的影响。

b.为模拟行波测距装置感受行波,需建立包含输电线路故障、电流互感器传变、二次电缆传播、二次侧负荷的仿真系统并实现行波传播全过程仿真。

c.用两端口网络传递函数代替电流互感器,可以实现故障行波从输电线路到二次电缆的传变,是实现行波传播全过程仿真的可供选择的方法。

d.输电线路故障形态是影响故障行波波头的重要因素,今后应围绕输电线路故障模型开展研究工作。

参考文献

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气瓶火烧试验方法及安全技术 篇3

【关键词】气瓶；火烧试验方法：火烧试验安全技术

【中图分类号】U469.7：U467 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0401-02

火烧试验属于危险性较高的试验，为了安全顺利的完成气瓶火烧试验，试验中，必须采取必要的安全控制技术。本文仅根据气瓶火烧试验的相关要求，结合本人在试验工作中的一些体会，对气瓶火烧试验的安全控制技术进行探讨。

1、气瓶火烧相关标准状况

1.1 国际标准

目前国际上对气瓶要求进行火烧试验主要集中在车用瓶和呼吸器用缠绕瓶两类气瓶。主要产品标准如下：

a）美国DOT-CFFC铝合金内胆纤维全缠绕气瓶

b）欧盟的ENl2245全缠绕复合气瓶

c）欧盟ENl2257无缝环缠绕气瓶

dl国际标准化组织ISOll439用作机动车燃料的天然气车载高压气瓶

e）美国国家标准ANSl/CSA NGV2压缩天然气车辆燃料容器基本要求

f）CGA C-14 DOT气瓶压力泄放装置试验程序

1.2 国内标准

a）GBl7258-2011《汽车用压缩天然气钢瓶》

b）GB 24160-2009《车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶》

c）GB 17259-1998《机动车用液化石油气钢瓶》

d）GB 28053-2011《呼吸器用复合气瓶》

2、火烧试验方法

气瓶火烧试验方法有很多，归结在一起邮两类：车用气瓶火烧试验方法和呼吸器用气瓶火烧试验方法。下面针对这两类气瓶的火烧试验方法做详细讨论。

2.1 气瓶放置方式

火烧试验中气瓶放置方式。DOT-CFFC规定采用垂直方式，ENl2245/12257规定采用水平+垂直方式，IS011439规定采用水平方式。目前国内标准车用瓶类均采用的是水平放置，呼吸器用复合气瓶采用水平+垂直方式放置。不同标准的放置方式，详见表1。

2.2 火烧试验燃料选择

各个相关标准中对于火烧试验用燃料的规定见表2。

燃料的选择，对于呼吸器类气瓶，一般规定都是采用木材、煤油，对于车用压缩天然气气瓶来说，未做限制。木材作为试验燃料，点燃、熄灭均比较容易，但热值较低。实际试验中，需和别的燃料组合使用。煤油、柴油发热量高，容易获得。试验中，点火后，火焰温度或气瓶表面温度很快能达到相关标准的规定值。以往气瓶火烧试验多是以木材+煤油或柴油作为燃料的。

采用固体和液体燃料进行火烧试验，点火、熄火均需要试验人员在现场操作，危险性较高。点火后，对于火焰的控制很困难。而且由于燃烧中往往有烟雾产生，影响观测。

气体燃料目前是城市居民使用最广泛的燃料。天燃气、液化石油气等烃类化合物的发热量不低于柴油、煤油等液体燃料。点火后升温速度较快。通过调节燃气的流量，气体燃料的火焰很容易控制。熄火的时候只需通过阀门切断气源即可熄火，这种操作可以通过远程计算机控制，无需试验人员到现场操作，保证了人员安全。因此气体燃料更适宜作为火烧试验用燃料。

2.3 火烧试验中自然因素的影响

风会使火烧试验的火焰产生漂移，导致气瓶不同部位受热不均。

我们在试验中发现在横风速度较大的情况下下，气瓶采用垂直放置方式，用煤油+木材进行火烧试验。火焰会在横风的作用下发生较大程度的偏移，试验后发现气瓶表面火烧破坏不均。

环境温度对气瓶火烧试验也有一定影响。美国DOT-CFFC规定火烧试验的环境温度下限为7%。根绝我们实际经验看，这点事有道理的，当环境温度过低时，气瓶火烧过程中受热部位和非受热部位会产生比较高的温度差，可能引发气瓶破裂。

3、火烧试验的安全技术

火烧试验属于危险性相对较高的试验，因此需设置一些安全措施来保证试验安全。我院通过摸索，现通过以下几方面来技术保证试验安全：

（1）基于无线网络技术的实时在线监视技术

在火烧现场设置高精度的工业摄像机采集现场火烧视频。通过通讯基站将其传回到控制计算机，供试验人员判断火焰和气瓶状态。

（2）基于无线网络技术的火源控制技术

我院研制了气瓶遥控火烧试验装置，用于气瓶火烧试验。该装置能够控制火烧试验点火、火焰调节、熄火（燃气炉具）、炉具移动（木材炉具）过程。

炉具点火过程控制，控制计算机发出点火指令，通讯基站将点火指令传给现地控制器，现地控制器首先打开燃气控制阀，将燃气送到燃烧器，随后现地控制启动燃烧器上的脉冲点火装置，点燃燃气。

（3）主动卸压安全防护技术

为了降低火烧试验中超压爆炸危险，气瓶遥控火烧试验装置设有专用的卸压装置，来保证及时卸压。

卸压装置有自动控制和人工控制两种控制方式，当出现危险时，计算机以自动或人工方式，通过通讯基站将卸压指令发送给现地控制箱，现地控制箱控制泄放电磁阀动作。保证在需要的时候及时将瓶内介质泄放。

卸压装置在试验中动作条件主要有以下几点：首先是达到试验设定时间，通常车用瓶为5分钟，呼吸器瓶为2分钟，在此条件下，计算机会自动控制泄压；其次是试验过程中瓶内压力或瓶口温度达到压力泄放装置动作条件，而压力泄放装置未动作，气瓶处于危险运行状态，在此情况下，计算机会自动控制泄压；第三通过监控系统发现试验过程中出现危险情况，此时需操作者进行计算机辅助人工泄压，即试验操作者点击操作界面的卸放按钮，计算机将泄放指令通过通讯基站传输到卸放电磁阀，卸放电磁阀动作，压力泄放。

（4）火烧试验专用防护掩体

我们专门构筑了火烧试验掩体。该掩体有两方面作用：首先当气瓶爆破时，降低火烧试验气瓶爆炸对周围环境的破坏；其次降低风对火烧试验的影响。

我院进行的火烧试验，到目前为止共有3次发生了爆炸。实践证明该掩体能够充分吸收了爆炸能量，在各次爆炸中均保证了周围环境及试验人员的安全。

材料性能试验相关标准及测试方法 篇4

1.拉伸实验

[1] 标准

金属拉伸试件按国标GB/T6397-1986《金属拉伸试验试样》[1] 标准ASTM D3039-76用于测定高模量纤维增强聚合物复合材料面内拉伸性能；ASTM D638用于测定试件的拉伸强度和拉伸模量[2]； 2.压缩试验

[1] 标准

压缩试件按国标GB/T7314-1987《金属压缩实验试样》[1] ASTM D3410-75(剪切荷载法测定带无支撑标准截面的聚合体母体复合材料压缩特性的试验方法)[3]。3.弯曲试验

[1] 标准

ASTM D7624用于测定聚合物基复合材料的弯曲刚度与强度性能[2]。

4.剪切试验

[1] 标准

ASTM D5379适用大部分的纤维增强型复合材料[2]。

5.层间断裂

[1] 标准

ASTM D5528和JIS K7086，仅适用于单向分层测试。其他的还未有相关标准[2]。6.冲击试验

[1] 标准

金属材料按照GB/T229-1994加工成V形缺口或U形缺口[1] 目前复合材料在冲击后的损伤性能表征主要是损伤阻抗(Damage Resistance)和损伤容限(Damage To tolerance)。

目前关于损伤阻抗和损伤容限的测试标准有ASTM D6264-98(04)和ASTM D7136 /D7136M-05标准。D6264-98用来测量纤维增强复合材料对集中准静态压痕力的损伤阻抗；D7136用来测量材料对落锤冲击试件的损伤阻抗[2]。7.疲劳试验

[1] 疲劳极限测试标准

单点试验按照航标HB5152-1980规定；升降试验法按照国标GB/T3075-1982和GB/T4337-1984[1]。

参考文献

试验技术及方法 篇5

————公程部：张元雄

11月25日至11月29日应利众（北京）技术培训中心即中国设备管理培训中心之邀，经部门领导和公司人力资源部批准，本人和公司其它四位同志一同前往广州五洋酒店参加《高压电气设备试验及电气设备故障诊断技术高级培训班》学习，为期5天。在这5天里我们按时上下课，认真听老师讲解，收到了温故而知新的效果，获益非浅。在这5天里我主要学习了如下13个方面的内容，并拿到培训班结业证书，现将5天的学习总结如下：

一、本次学习的主要内容：

1、电气设备的绝缘试验

2、绝缘油的气相色谱分析

3、局部放电试验

4、电力变压器的状态诊断与状态检修

5、高压开关设备的状态诊断与状态检修

6、互感器的状态诊断与状态检修

7、避雷器的试验与状态检测

8、电力电缆的试验与状态分析

9、套管、绝缘子、母线的状态诊断与状态检修

10、输电线路状态检测与状态检修

11、配电线路状态诊断与状态检修

12、电力电容器状态检测与状态检修

13、接地装置试验与改造

二、学习心得及体会;

通过这次学习，让我开拓了视野，对电气设备试验及电气设备故障诊断和状态检修有了新的认识，澄清了以往工作中的模糊概念，使得一些不足得到了及时的纠正。

学习期间我努力学习，认真听讲，积极主动与老师和学员们交流，独立思考，综合分析，尽力做到理论联系实际。通过学习让我认识到自已的不足：

在实际工作中对设备在线监测技术重视不够，停留在现有工作习惯中，对新技术、新工艺认识有限；工作中只注重成熟的现有技术的应用，对新技术应用的可行性缺乏动态的分析，没能大胆地应用新技术、新工艺、新设备、新材料。

学习期间老师要求我们在生产实际工作中，要头脑清醒，与时俱进，努力研究电气新技术和电气系统运行方式，电气工作要点，抓住主体设备，有重点地进行监控，确保安全、优质供电。

学习期间老师通过一些案例分析，特别是一些重大的高压电气设备事故，让我们意识到从事电气工作，不仅要胆大心细，技术过硬，更为重要的是要有高度责任心，工作起来要环环相扣，不能有丝毫疏忽，电气工作只要一个环节出了问题，就会影响全局，给公司造成重大损失。我公司从事石油化工行业，流水性生产，对可靠供电和优质供电要求极高极严，对于突发性事故处理要求极快极准，决不允许延缓事故处理时间和扩大事故处理，从这一点上来看，如果仅靠人的反应远远满足不了生产需要。因此，应用新设备、新技术，对重要设备进行状态监测，及时发现并处理设备隐患，把事故消灭在萌芽状态显得尤为重要。

学习期间通过和其它单位电气人员交流，了解其它单位在电气系统和电气设备上的投资力度和制度管理，了解各类电气设备应用状况，探讨同类设备应用利弊和其发展方向，反思公司在用电气设备的潜在隐患，制订防范措施，确保安全生产。

通过学习使我对电气设备预防性试验和定期检维修，电气设备在线故障监测的重要性有了新的认识和更高的要求，为公司以后电气系统安全、平稳运行奠定了坚实的基础；为公司今后的项目创建优质工程和广泛应用新的在线故障监测技术奠定了坚实的基础。

试验技术及方法 篇6

在电力系统变压器进行设备检修之后, 电力人员通常会对其进行试验测试, 通过变压器绝缘电阻及直流电阻变化的情况来判断变压器检修的质量是否合格, 从而为电力系统的安全传输、稳定运行提供保障。对电力系统中的变压器进行试验主要包括三种:空载试验、变比试验和绝缘电阻试验。

在对电力系统中的变压器进行绝缘电阻试验的过程中, 需要保证变压器非测量线圈的接地, 同时试验时应注意油温及环境温度, 必要时进行温度换算, 提高试验的准确性。通常情况下, 对变压器进行绝缘电阻试验能够检验出变压器绝缘的可靠性, 从而发现线圈绝缘下降、铁芯是否多点接地等问题, 还可以应用仪器进行测量分析, 得到变压器出现故障的准确位置;在对电力系统中变压器进行变比试验的过程中, 电力人员首先通过对变压器一侧进行加压, 利用计算高低压绕组电压得出变压器的变比值, 与测量值进行误差计算, 通过变比试验能够确定不符合标准变比值的线圈, 使得电力人员能够尽早发现问题进行维修;电力系统中对变压器进行空载试验能够得到电流与电压的变化规律, 而且空载试验与变压器自身的属性直接相关, 还能够检测出是否存在故障问题。

2 电力系统变压器在试验中的故障问题分析

2.1 温度对绝缘电阻的影响分析

由于绝缘电阻对温度变化较为敏感, 所以受温度变化的影响非常大, 通常情况下绝缘电阻阻值都是随着温度的不断上升而不断减小。从这个现象可以分析得出:在条件确定的情况下, 分子和离子都会随着温度上升而剧烈运动, 所以, 当温度不断升高的时候, 绝缘电阻内部的分子和离子的运动就会加剧, 从而使得绝缘电阻中的极化加剧、电导增加, 导致了绝缘电阻阻值的不断降低。同时, 在温度不断升高的情况下, 绝缘层的水分中就会包含更多的杂质, 促使绝缘电阻的阻值进一步降低。如果绝缘电阻的表面杂物较多, 就会使得绝缘电阻阻值降低得更加明显。

2.2 升压对测量泄漏电流的影响分析

泄漏电流从理论上来说是变压器的一个特有性质, 与升压的速度是没有任何关系的, 但是在实际应用中通过测量可以发现, 如果利用微安表对电流进行测量, 所得到的数值与泄漏电流的数值偏差较大, 微安表测量到的电流是不真实的泄露电流, 因为它在测量的过程中包括了吸收电流在内的合成电流。由此, 升压速度也会对泄漏电流造成一定的影响, 尤其是对于电力系统中容量较大的变压器来说, 这种影响就会显得更加明显。而且, 由于容量较大的变压器具有强烈的吸收现象, 这就需要电力人员在进行测量时能掌握技巧方法, 严格控制时间, 进行耐心测量, 这样才能够得到比较精准、真实的泄漏电流结果。

2.3 电压极性与泄漏电流关系影响分析

变压器绝缘受潮通常是从设备外部开始的, 这也是导致绝缘受潮的主要原因之一。根据电渗现象可以得出, 在电场中变压器绝缘中的水分子显示的是正电荷, 但是, 一旦变压器绕阻增加正极性电压时, 绝缘中的水分子就会受到排斥而被排除向变压器外部渗透, 由于水分子含量的减小, 变压器内部就会出现泄漏电流减小的情况, 而当变压器绕阻增加负极性电压时, 变压器内部的水分子就会被吸收, 并且逐渐向变压器绕阻方向移动, 最终渗透过绝缘表皮, 这就会是的变压器内部的泄漏电流逐渐增大, 而场强较高的区域水分子也会不断增加。

3 变压器出现的故障及处理案例分析

浙江省温州市某电力公司购置的变压器设备在运行时已经出现了故障问题, 经过返厂维修之后该故障问题并没有得到解决, 反而又出现了与上次相同的故障问题, 两次相同的故障问题主要表现是:变压器的高压显示仪出现异常, 不能够对试验过程中升高的电压数值进行检测, 对其外部进行检查时发现能够正常输出电压, 电压表和线路连接没有异常情况出现。

为了能够准确找到变压器发生故障的原因, 对变压器相关仪器进行检查, 并对发现的故障原因进行深入分析:

1) 检查变压器控制箱内的控制回路, 结果显示控制回路的升压情况正常, 而且能够正常输入电压和输出电压;对导线连接情况使用欧姆表进行检测, 得出导线连接正常, 没有故障问题出现。通过以上对控制回路和导线连接的检测可以得出, 故障原因很有可能是高压试验变压器内部出现故障问题, 高压试验变压器通常情况下是由三个同心的原边线圈、仪表专用线圈和高压输出线圈共同组成的, 当高压变压器正常工作的时候, 与控制箱内的电压回路接通之后自动调压器能够正常进行调节, 使得高压变压器的原边线圈与高压输出线圈保持一定的比例关系, 匝数要远远小于高压输出线圈的匝数, 由此能够通过仪表正常读取升压数值。而将高压变压器拆开检查后发现, 高压变压器的原边线圈和高压输出线圈都没有异常现象存在, 但是内部的仪表专用线圈则存在明显过热的现象, 从而可以判断得出故障原因是由于仪表专用线圈被烧毁导致的。2) 检查变压器的仪表专用线圈后发现, 该仪表使用的是的导线, 而仪表专用线圈烧毁的原因是由于线芯的横截面积过小, 负载能力较差, 导致在升压的过程中如果出现泄漏电流较大的情况, 仪表专用线圈就有可能被烧毁。而两次出现相同的现象有可能是都是仪表专用线圈被烧毁的原因所致, 因为线圈的横截面积在设备设计过程中已经确定, 很难进行更改, 即使返厂维修之后也不能彻底得到解决。

经过上述过程的仔细分析之后, 如果想要解决故障现象, 唯一的途径就是更换仪表专用线圈。

高压试验变压器的三个线圈顺序是铁心向外, 仪表线圈处于内层, 向外的是高压输出线圈, 原边线圈处于最外层, 而对仪表专用线圈进行更换的时候, 应该选择没有任何尘埃和杂质的实验室, 将铁心钢片拆开之后将高压输出线圈和原边线圈取出用洁净的棉布包裹置于妥善位置, 避免其沾上任何杂质;对仪表专用线圈进行数据测量之后取出烧毁的仪表专用线圈, 以横截面积较大、负载能力较强的漆包线进行替换, 并根据仪表专用线圈测量的数据进行装配, 最后经过绕制、干燥、配置等流程之后, 仪表专用线圈就可以恢复使用了, 但是, 要注意还要选用另外的仪器再对其进行测试。

4 结论

在对电力系统中的变压器进行试验的过程中, 很容易忽略部分细微细节, 但是这些细节问题却有可能造成重大的电力运行事故。因此, 在实际试验过程中一定要多加注意细节问题, 同时对导线连接、环境温度等方面要给予重视, 同时要保证电力人员能够掌握多种试验方法, 从而提高电力设备安全运行的稳定性和可靠性。

参考文献

[1]王广云, 李桂兰.电力变压器大修组装后电气试验的研究[J].机电产品开发与创新, 2009.

[2]叶斌斌, 俞凤金.电力变压器状态检修探讨[J].中国高新技术企业, 2009.

试验技术及方法 篇7

摘 要：本文主要介绍我国、美国、欧洲、澳大利亚的汽车前雾灯的测试标准及试验方法，从配光性能要求和环境试验两个方面进行比对，从而为国内汽车灯具的设计和检测提供帮助。

关键词：标准；试验；对比

中图分类号： U463.855 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2014）02-0038-04

1 概述

汽车前雾灯主要用于在雾、雪、雨或者尘埃等不同的恶劣气象条件下的道路照明。因此汽车前雾灯是保证行车安全的重要的主动安全部件之一，汽车前雾灯的国内外主要标准体系有：我国GB标准、欧盟ECE法规（以下简称ECE）、美国SAE标准（以下简称SAE）、澳大利亚ADR设计规则（以下简称ADR）等等，这些标准法规中都对配光性能要求及试验方法、环境试验要求有相关的规定，这些规定中有相同点也有不同点，对比它们的异同对于研究汽车前雾灯设计及试验检测工作具有重要的意义。

2 标准及试验方法对比

2.1 前雾灯配光试验要求

ECE R19/04[1]法规中包含了对B级前雾灯及F3级前雾灯的规定，B级前雾灯光源为灯丝灯泡，F3级前雾灯光源为灯丝灯泡、气体放电光源、LED光源。ADR 50/02[2]标准和GB相同，目前只有B级前雾灯，而我国新近报批的前雾灯国标中已引入F3级前雾灯，SAE J583-2011[3]标准除了包括非对称光形前雾灯、对称光形前雾灯之外，还引入了国际协调F3级前雾灯。

GB4660-2007与ADR 50/02[2]标准中的配光屏幕图都为B级前雾灯，测量范围为区域A、B、C、D、E见图1

图1 B级前雾灯配光屏幕

ECE R19/04[1]法规中F3级前雾灯的配光屏幕图与传统的B级前雾灯不同，见图2，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域D。测量范围覆盖的范围更广，要求也更加细致，根据申请者的要求，根据标准要求提供两只组成一对的前雾灯可单独进行测试。左灯和右灯读数的和的一半要满足表中线6、7、8、9及区域D中的限值。然后，对于线6，这两个前雾灯至少要满足表中限值50%的要求。

图2 F3级前雾灯配光屏幕图

F3级前雾灯对于截止线的质量也有定量的要求，要求截止线清晰度：在V-V线±1°的位置对截止线的平直部分沿垂线扫描时，截止线的锐度因子G最大的测量值不小于0.08.其中G = （log EV - log E （V + 0.1°）），线性度，截止线用于照准的部分在v-v线两侧左3°到右3°应是水平的。弯曲位置的垂直位置处于V-V线两侧左右3°内的偏差应不超过±0.20°，见图3、4。

图3 F3级前雾灯的测试界面

图4 F3级前雾灯的截止线的形状和位置

图5 SAE对称和非对称前雾灯的配光屏幕要求

SAE标准要求的前雾灯分为三种：（1）非对称光型前雾灯：特定的设计同时使用达到需要的光型，其光型相对于V-V线不对称的前雾灯；（2）对称光型前雾灯：拥有相对于V-V线对称光型的前雾灯；（3）协调前雾灯，具有前雾灯功能且协调国际前雾灯要求的前雾灯。其中（1）、（2）的光分布要求图与B级前雾灯和F3级前雾灯都有所区别，见下图5，包含点1-6，线1、2、3，区域1。

SAE标准中协调F3级前雾灯的配光屏幕图见下图6，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域1。国际协调前雾灯的配光屏幕图及测试点范围基本与F3级前雾灯相同，这也说明了汽车灯具的全球协调发展。

图6 协调前雾灯的配光屏幕要求

从以上各国标准对于前雾灯的配光要求可以看出，随着前雾灯光源类型的增加，前雾灯的造型及设计的改变，各国标准对于前雾灯的配光性能的要求也增加了新的类别，F3级前雾灯作为一类综合各种光源的前雾灯将是未来的发展方向，从试验的角度，F3级前雾灯和以往B级前雾灯最大的区别在于，F3级前雾灯有B级的区域配光限值要求过渡到了点、线和区域的限值要求相结合，除此之外标准中将区分对待配对型前雾灯和非配对型前雾灯，部分测量线如line6、7、8、9及区域D均要求两灯的平均值满足限值的要求，对照明区域的要求范围更宽，对于截止线增加了线性度和梯度的定量限值要求。

2.2 前雾灯环境试验要求

对于前雾灯的环境试验，ECE法规、GB及ADR标准要求的前雾灯环境试验项目：塑料配光镜材料试验项目包括：（1）耐温试验；（2）光源辐照试验；（3）耐化学试剂试验；（4）耐洗涤剂和燃油试验；（5）机械磨损试验；（6）涂层附着力试验。整灯试验项目包括：（1）机械磨损试验；（2）配光镜涂层附着力试验。

SAE标准有前雾灯的环境试验项目包括SAE J575[4]中的环境试验（对于车宽超过2032mm依据标准SAE J2139）中的（1）振动试验；（2）耐潮湿试验；（3）防尘试验；（4）耐腐蚀试验；（5）耐压力试验；（6）耐化学试剂试验；（7）塑料配光镜前照灯的磨损试验；（8）耐温度循环试验；（9）耐湿度试验；（10）内部耐热试验，还包括SAEJ1383[5]中光束调整装置的试验、SAE J576中塑料配光镜的材料试验，以及针对于密封单元的试验。

从对比看来，ECE法规、SAE标准中F3级前雾灯的配光性能要求是基本相同，说明欧洲及美国的标准正趋于协调，我国国标及ADR标准也在进一步发展，整体趋向于全球的协调发展，而其中美国标准对于前雾灯的环境试验要求更细致一些，对于零部件的环境试验项目也更加关注前雾灯的可靠性，这一点值得国内的标准起草者借鉴和学习。

2.3 F3级前雾灯的发展

目前F3级前雾灯发展已经比较成熟，尤其是光源为LED的，如图所示为一个光源为LED的F3级前雾灯与光源为H8的B级前雾灯的比对，本文所使用试验设备为德国LMT公司生产的"GO-H1400"全自动灯具配光分析系统。该系统由照度传感器、测试转台、供电电源、控制显示系统、工业控制计算机等硬件部分组成，试验转台用于安装灯具，可以实现灯具在三个方向的移动以及绕中心的转动，通过设置工控机中的系统软件参数可以对供电电源、转台旋转角度进行控制，照度传感器采集信号后输出给工控机进行数据分析处理。

在等照度图中我们可以看到LED光源的F3级前雾灯已经能够达到传统B级前雾灯的照明区域宽度和广度，照明亮度也可以达到要求。这说明未来F3级前雾灯将会得到飞速的发展。

3 结束语

通过上述我国GB标准、欧洲ECE法规、美国SAE标准、及澳大利亚ADR标准的汽车前雾灯的比对，我们发现汽车前雾灯具新技术的发展促进标准法规的发展（如LED前雾灯），同时灯具的不同标准体系正逐步趋向于全球协调发展。

参考文献：

[1]ECE R19/ 04. Uniform provisions concerning the approval of power-driven vehicle front fog lamps.

[2]ADR 50/ 00. Vehicle Standard（Australian Design Rule 50/ 00-Front Fog lamps）， 2006.

[3]SAE J583-2011， Front fog lamp.

[4]SAE J575-2004 （R）. Test methods and equipment for lighting devices and components for use on vehicles less than 2 032 mm in overall width.

[5]SAE J 1383-2010. Performance Requirements for Motor Vehicle Headlamps.endprint

摘 要：本文主要介绍我国、美国、欧洲、澳大利亚的汽车前雾灯的测试标准及试验方法，从配光性能要求和环境试验两个方面进行比对，从而为国内汽车灯具的设计和检测提供帮助。

关键词：标准；试验；对比

中图分类号： U463.855 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2014）02-0038-04

1 概述

汽车前雾灯主要用于在雾、雪、雨或者尘埃等不同的恶劣气象条件下的道路照明。因此汽车前雾灯是保证行车安全的重要的主动安全部件之一，汽车前雾灯的国内外主要标准体系有：我国GB标准、欧盟ECE法规（以下简称ECE）、美国SAE标准（以下简称SAE）、澳大利亚ADR设计规则（以下简称ADR）等等，这些标准法规中都对配光性能要求及试验方法、环境试验要求有相关的规定，这些规定中有相同点也有不同点，对比它们的异同对于研究汽车前雾灯设计及试验检测工作具有重要的意义。

2 标准及试验方法对比

2.1 前雾灯配光试验要求

ECE R19/04[1]法规中包含了对B级前雾灯及F3级前雾灯的规定，B级前雾灯光源为灯丝灯泡，F3级前雾灯光源为灯丝灯泡、气体放电光源、LED光源。ADR 50/02[2]标准和GB相同，目前只有B级前雾灯，而我国新近报批的前雾灯国标中已引入F3级前雾灯，SAE J583-2011[3]标准除了包括非对称光形前雾灯、对称光形前雾灯之外，还引入了国际协调F3级前雾灯。

GB4660-2007与ADR 50/02[2]标准中的配光屏幕图都为B级前雾灯，测量范围为区域A、B、C、D、E见图1

图1 B级前雾灯配光屏幕

ECE R19/04[1]法规中F3级前雾灯的配光屏幕图与传统的B级前雾灯不同，见图2，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域D。测量范围覆盖的范围更广，要求也更加细致，根据申请者的要求，根据标准要求提供两只组成一对的前雾灯可单独进行测试。左灯和右灯读数的和的一半要满足表中线6、7、8、9及区域D中的限值。然后，对于线6，这两个前雾灯至少要满足表中限值50%的要求。

图2 F3级前雾灯配光屏幕图

F3级前雾灯对于截止线的质量也有定量的要求，要求截止线清晰度：在V-V线±1°的位置对截止线的平直部分沿垂线扫描时，截止线的锐度因子G最大的测量值不小于0.08.其中G = （log EV - log E （V + 0.1°）），线性度，截止线用于照准的部分在v-v线两侧左3°到右3°应是水平的。弯曲位置的垂直位置处于V-V线两侧左右3°内的偏差应不超过±0.20°，见图3、4。

图3 F3级前雾灯的测试界面

图4 F3级前雾灯的截止线的形状和位置

图5 SAE对称和非对称前雾灯的配光屏幕要求

SAE标准要求的前雾灯分为三种：（1）非对称光型前雾灯：特定的设计同时使用达到需要的光型，其光型相对于V-V线不对称的前雾灯；（2）对称光型前雾灯：拥有相对于V-V线对称光型的前雾灯；（3）协调前雾灯，具有前雾灯功能且协调国际前雾灯要求的前雾灯。其中（1）、（2）的光分布要求图与B级前雾灯和F3级前雾灯都有所区别，见下图5，包含点1-6，线1、2、3，区域1。

SAE标准中协调F3级前雾灯的配光屏幕图见下图6，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域1。国际协调前雾灯的配光屏幕图及测试点范围基本与F3级前雾灯相同，这也说明了汽车灯具的全球协调发展。

图6 协调前雾灯的配光屏幕要求

从以上各国标准对于前雾灯的配光要求可以看出，随着前雾灯光源类型的增加，前雾灯的造型及设计的改变，各国标准对于前雾灯的配光性能的要求也增加了新的类别，F3级前雾灯作为一类综合各种光源的前雾灯将是未来的发展方向，从试验的角度，F3级前雾灯和以往B级前雾灯最大的区别在于，F3级前雾灯有B级的区域配光限值要求过渡到了点、线和区域的限值要求相结合，除此之外标准中将区分对待配对型前雾灯和非配对型前雾灯，部分测量线如line6、7、8、9及区域D均要求两灯的平均值满足限值的要求，对照明区域的要求范围更宽，对于截止线增加了线性度和梯度的定量限值要求。

2.2 前雾灯环境试验要求

对于前雾灯的环境试验，ECE法规、GB及ADR标准要求的前雾灯环境试验项目：塑料配光镜材料试验项目包括：（1）耐温试验；（2）光源辐照试验；（3）耐化学试剂试验；（4）耐洗涤剂和燃油试验；（5）机械磨损试验；（6）涂层附着力试验。整灯试验项目包括：（1）机械磨损试验；（2）配光镜涂层附着力试验。

SAE标准有前雾灯的环境试验项目包括SAE J575[4]中的环境试验（对于车宽超过2032mm依据标准SAE J2139）中的（1）振动试验；（2）耐潮湿试验；（3）防尘试验；（4）耐腐蚀试验；（5）耐压力试验；（6）耐化学试剂试验；（7）塑料配光镜前照灯的磨损试验；（8）耐温度循环试验；（9）耐湿度试验；（10）内部耐热试验，还包括SAEJ1383[5]中光束调整装置的试验、SAE J576中塑料配光镜的材料试验，以及针对于密封单元的试验。

从对比看来，ECE法规、SAE标准中F3级前雾灯的配光性能要求是基本相同，说明欧洲及美国的标准正趋于协调，我国国标及ADR标准也在进一步发展，整体趋向于全球的协调发展，而其中美国标准对于前雾灯的环境试验要求更细致一些，对于零部件的环境试验项目也更加关注前雾灯的可靠性，这一点值得国内的标准起草者借鉴和学习。

2.3 F3级前雾灯的发展

目前F3级前雾灯发展已经比较成熟，尤其是光源为LED的，如图所示为一个光源为LED的F3级前雾灯与光源为H8的B级前雾灯的比对，本文所使用试验设备为德国LMT公司生产的"GO-H1400"全自动灯具配光分析系统。该系统由照度传感器、测试转台、供电电源、控制显示系统、工业控制计算机等硬件部分组成，试验转台用于安装灯具，可以实现灯具在三个方向的移动以及绕中心的转动，通过设置工控机中的系统软件参数可以对供电电源、转台旋转角度进行控制，照度传感器采集信号后输出给工控机进行数据分析处理。

在等照度图中我们可以看到LED光源的F3级前雾灯已经能够达到传统B级前雾灯的照明区域宽度和广度，照明亮度也可以达到要求。这说明未来F3级前雾灯将会得到飞速的发展。

3 结束语

通过上述我国GB标准、欧洲ECE法规、美国SAE标准、及澳大利亚ADR标准的汽车前雾灯的比对，我们发现汽车前雾灯具新技术的发展促进标准法规的发展（如LED前雾灯），同时灯具的不同标准体系正逐步趋向于全球协调发展。

参考文献：

[1]ECE R19/ 04. Uniform provisions concerning the approval of power-driven vehicle front fog lamps.

[2]ADR 50/ 00. Vehicle Standard（Australian Design Rule 50/ 00-Front Fog lamps）， 2006.

[3]SAE J583-2011， Front fog lamp.

[4]SAE J575-2004 （R）. Test methods and equipment for lighting devices and components for use on vehicles less than 2 032 mm in overall width.

[5]SAE J 1383-2010. Performance Requirements for Motor Vehicle Headlamps.endprint

摘 要：本文主要介绍我国、美国、欧洲、澳大利亚的汽车前雾灯的测试标准及试验方法，从配光性能要求和环境试验两个方面进行比对，从而为国内汽车灯具的设计和检测提供帮助。

关键词：标准；试验；对比

中图分类号： U463.855 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2014）02-0038-04

1 概述

汽车前雾灯主要用于在雾、雪、雨或者尘埃等不同的恶劣气象条件下的道路照明。因此汽车前雾灯是保证行车安全的重要的主动安全部件之一，汽车前雾灯的国内外主要标准体系有：我国GB标准、欧盟ECE法规（以下简称ECE）、美国SAE标准（以下简称SAE）、澳大利亚ADR设计规则（以下简称ADR）等等，这些标准法规中都对配光性能要求及试验方法、环境试验要求有相关的规定，这些规定中有相同点也有不同点，对比它们的异同对于研究汽车前雾灯设计及试验检测工作具有重要的意义。

2 标准及试验方法对比

2.1 前雾灯配光试验要求

ECE R19/04[1]法规中包含了对B级前雾灯及F3级前雾灯的规定，B级前雾灯光源为灯丝灯泡，F3级前雾灯光源为灯丝灯泡、气体放电光源、LED光源。ADR 50/02[2]标准和GB相同，目前只有B级前雾灯，而我国新近报批的前雾灯国标中已引入F3级前雾灯，SAE J583-2011[3]标准除了包括非对称光形前雾灯、对称光形前雾灯之外，还引入了国际协调F3级前雾灯。

GB4660-2007与ADR 50/02[2]标准中的配光屏幕图都为B级前雾灯，测量范围为区域A、B、C、D、E见图1

图1 B级前雾灯配光屏幕

ECE R19/04[1]法规中F3级前雾灯的配光屏幕图与传统的B级前雾灯不同，见图2，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域D。测量范围覆盖的范围更广，要求也更加细致，根据申请者的要求，根据标准要求提供两只组成一对的前雾灯可单独进行测试。左灯和右灯读数的和的一半要满足表中线6、7、8、9及区域D中的限值。然后，对于线6，这两个前雾灯至少要满足表中限值50%的要求。

图2 F3级前雾灯配光屏幕图

F3级前雾灯对于截止线的质量也有定量的要求，要求截止线清晰度：在V-V线±1°的位置对截止线的平直部分沿垂线扫描时，截止线的锐度因子G最大的测量值不小于0.08.其中G = （log EV - log E （V + 0.1°）），线性度，截止线用于照准的部分在v-v线两侧左3°到右3°应是水平的。弯曲位置的垂直位置处于V-V线两侧左右3°内的偏差应不超过±0.20°，见图3、4。

图3 F3级前雾灯的测试界面

图4 F3级前雾灯的截止线的形状和位置

图5 SAE对称和非对称前雾灯的配光屏幕要求

SAE标准要求的前雾灯分为三种：（1）非对称光型前雾灯：特定的设计同时使用达到需要的光型，其光型相对于V-V线不对称的前雾灯；（2）对称光型前雾灯：拥有相对于V-V线对称光型的前雾灯；（3）协调前雾灯，具有前雾灯功能且协调国际前雾灯要求的前雾灯。其中（1）、（2）的光分布要求图与B级前雾灯和F3级前雾灯都有所区别，见下图5，包含点1-6，线1、2、3，区域1。

SAE标准中协调F3级前雾灯的配光屏幕图见下图6，测量范围包含点1-10、线1-7、线8L、线8R、线9L、线9R和区域1。国际协调前雾灯的配光屏幕图及测试点范围基本与F3级前雾灯相同，这也说明了汽车灯具的全球协调发展。

图6 协调前雾灯的配光屏幕要求

从以上各国标准对于前雾灯的配光要求可以看出，随着前雾灯光源类型的增加，前雾灯的造型及设计的改变，各国标准对于前雾灯的配光性能的要求也增加了新的类别，F3级前雾灯作为一类综合各种光源的前雾灯将是未来的发展方向，从试验的角度，F3级前雾灯和以往B级前雾灯最大的区别在于，F3级前雾灯有B级的区域配光限值要求过渡到了点、线和区域的限值要求相结合，除此之外标准中将区分对待配对型前雾灯和非配对型前雾灯，部分测量线如line6、7、8、9及区域D均要求两灯的平均值满足限值的要求，对照明区域的要求范围更宽，对于截止线增加了线性度和梯度的定量限值要求。

2.2 前雾灯环境试验要求

对于前雾灯的环境试验，ECE法规、GB及ADR标准要求的前雾灯环境试验项目：塑料配光镜材料试验项目包括：（1）耐温试验；（2）光源辐照试验；（3）耐化学试剂试验；（4）耐洗涤剂和燃油试验；（5）机械磨损试验；（6）涂层附着力试验。整灯试验项目包括：（1）机械磨损试验；（2）配光镜涂层附着力试验。

SAE标准有前雾灯的环境试验项目包括SAE J575[4]中的环境试验（对于车宽超过2032mm依据标准SAE J2139）中的（1）振动试验；（2）耐潮湿试验；（3）防尘试验；（4）耐腐蚀试验；（5）耐压力试验；（6）耐化学试剂试验；（7）塑料配光镜前照灯的磨损试验；（8）耐温度循环试验；（9）耐湿度试验；（10）内部耐热试验，还包括SAEJ1383[5]中光束调整装置的试验、SAE J576中塑料配光镜的材料试验，以及针对于密封单元的试验。

从对比看来，ECE法规、SAE标准中F3级前雾灯的配光性能要求是基本相同，说明欧洲及美国的标准正趋于协调，我国国标及ADR标准也在进一步发展，整体趋向于全球的协调发展，而其中美国标准对于前雾灯的环境试验要求更细致一些，对于零部件的环境试验项目也更加关注前雾灯的可靠性，这一点值得国内的标准起草者借鉴和学习。

2.3 F3级前雾灯的发展

目前F3级前雾灯发展已经比较成熟，尤其是光源为LED的，如图所示为一个光源为LED的F3级前雾灯与光源为H8的B级前雾灯的比对，本文所使用试验设备为德国LMT公司生产的"GO-H1400"全自动灯具配光分析系统。该系统由照度传感器、测试转台、供电电源、控制显示系统、工业控制计算机等硬件部分组成，试验转台用于安装灯具，可以实现灯具在三个方向的移动以及绕中心的转动，通过设置工控机中的系统软件参数可以对供电电源、转台旋转角度进行控制，照度传感器采集信号后输出给工控机进行数据分析处理。

在等照度图中我们可以看到LED光源的F3级前雾灯已经能够达到传统B级前雾灯的照明区域宽度和广度，照明亮度也可以达到要求。这说明未来F3级前雾灯将会得到飞速的发展。

3 结束语

通过上述我国GB标准、欧洲ECE法规、美国SAE标准、及澳大利亚ADR标准的汽车前雾灯的比对，我们发现汽车前雾灯具新技术的发展促进标准法规的发展（如LED前雾灯），同时灯具的不同标准体系正逐步趋向于全球协调发展。

参考文献：

[1]ECE R19/ 04. Uniform provisions concerning the approval of power-driven vehicle front fog lamps.

[2]ADR 50/ 00. Vehicle Standard（Australian Design Rule 50/ 00-Front Fog lamps）， 2006.

[3]SAE J583-2011， Front fog lamp.

[4]SAE J575-2004 （R）. Test methods and equipment for lighting devices and components for use on vehicles less than 2 032 mm in overall width.