测试标准
GB/T 3883.1-2014 第17章
测试设备
MX100 + PW3335
测试时长
约2-4小时/台
样品数量
3台
1测试概述
异常测试（不正常操作试验）是模拟电动工具在合理可预见的误操作或单一故障（开关触点粘连、轴承卡死、电容短路/开路、电子控制失效、冷却失效等）条件下运行，验证产品不引发触电、火灾、机械伤害的破坏性型式试验。
GB/T 3883.1第17章要求工具在 单一故障 下仍能保证安全。单一故障指一次只引入一个故障条件（如开关卡死在通位），而非多个故障叠加。通过逐项模拟可能发生的故障，考核产品的本质安全设计（如热保护、熔断器、阻燃材料、机械限位）。测试包括：开关卡死（工具持续运转无法通过开关停机）、轴承堵转/卡死（电机堵转）、电容短路/开路（电容电机）、电子调速器短路、冷却风道堵塞、过载运行 等。每项故障运行至稳定或保护动作，观察是否出现绕组烧毁、起火、外壳熔穿、绝缘击穿、机械碎片飞出等危险。
测试目的
- 验证单一故障下产品不引发触电、火灾、机械伤害
- 考核热保护器、熔断器、过流保护在故障下的动作可靠性
- 评估阻燃材料在故障发热下的抗燃性
- 验证电子控制失效时电机不超速飞车
- 检测故障后绝缘电阻与电气强度仍满足降值要求
2标准要求
GB/T 3883.1-2014 第17章工具在合理可预见的异常操作或单一故障条件下运行，不得出现下列危险：绕组或绕组烧毁、起火、外壳熔穿、绝缘击穿、可触及带电件带电、机械碎片飞出。对带热保护器、熔断器的工具，故障下保护装置应可靠动作。对电子控制工具，控制器短路/开路时电机不得超速。试验后进行降值耐压（60%试验电压）应不击穿。
典型故障模拟项目
| 故障项目 | 模拟方法 | 运行条件 | 判定要求 |
|---|---|---|---|
| 开关卡死在通位 | 工具运行中机械锁定开关于通位 | 额定电压，至热稳定或保护动作 | 可切断电源、不起火 |
| 轴承堵转 | 机械卡死转子（堵转） | 额定电压，1h或18次循环 | 不烧毁不击穿 |
| 启动电容短路 | 电容两端短接 | 额定电压，至稳定 | 不烧毁、保护动作 |
| 启动电容开路 | 断开电容引线 | 额定电压，至稳定 | 不起动或不烧毁 |
| 电子调速器短路 | SCR/Triac短路 | 额定电压，至稳定 | 不超速飞车 |
| 冷却风道堵塞 | 封堵进风口/出风口 | 额定负载，至热稳定 | 温升不超限 |
| 过载运行 | 施加1.3倍额定负载 | 额定电压，至保护或稳定 | 保护动作不烧毁 |
ℹ
注：IEC 62841-1:2016 第17章将异常测试分为不正常操作（17.2）和单一故障（17.4），故障项目与GB/T 3883.1对应。每个故障独立测试，不叠加。
3设备要求
🔌功率分析仪
型号：HIOKI PW3335
功能：监测电流/功率/转速
采样：100kS/s
功能：监测电流/功率/转速
采样：100kS/s
🌡温度记录仪
型号：横河 MX100
通道：60通道热电偶
精度：±0.5℃
通道：60通道热电偶
精度：±0.5℃
🔧故障模拟工装
类型：开关锁定夹、电容短接线
功能：模拟各故障条件
要求：耐高温绝缘
功能：模拟各故障条件
要求：耐高温绝缘
⚙负载测功机
型号：杭州竞达 ZC20K
用途：施加过载负载
扭矩：0~20N·m
用途：施加过载负载
扭矩：0~20N·m
📡转速仪
型号：ONOSOKKI HT-5500
用途：监测超速
量程：30~99999r/min
用途：监测超速
量程：30~99999r/min
🛡防护罩与灭火器
类型：防爆观察罩
灭火：CO₂灭火器
报警：烟感探头
灭火：CO₂灭火器
报警：烟感探头
4测试步骤
故障项目规划
依据样机类型确定适用的故障项目清单。准备相应故障模拟工装（开关锁定夹、电容短接线、调速器短接线、风道封堵板等）。每项故障使用一台新样机或确认前项故障未影响后项（建议各故障独立样机）。
样品准备与冷态电阻
样机20±5℃静置8小时。测量冷态绕组电阻R₁与冷态温度t₁。布置热电偶于绕组、外壳、轴承。样机固定于测试台，置于防护罩内。
引入单一故障
逐项引入单一故障：①开关卡死——锁定开关于通位；②电容短路——电容两端短接；③电容开路——断开电容引线；④调速器短路——短接SCR/Triac；⑤风道堵塞——封堵进出风口。每次仅引入一个故障，不叠加。
施加额定电压运行
在故障状态下施加额定电压起动运行。持续运行至 热稳定（30分钟温升≤1K）或 保护装置动作（热保护器/熔断器切断）或 达到规定时间（如1小时）。全程记录电流、功率、温度、转速曲线。
观察危险现象
运行中持续观察是否出现：冒烟、起火、外壳熔穿、绕组烧毁异味、机械碎片飞出、超速飞车（转速超1.3倍额定）、保护装置失效不动作。一旦出现起火立即断电灭火。
热态电阻与温升
故障运行结束断电瞬间15秒内测量热态绕组电阻R₂，计算绕组温升。对照异常工况温升限值（参考堵转限值）判定。
故障后绝缘检查
样机冷却后潮态预处理48h，测绝缘电阻与 降值耐压（60%标准试验电压）。验证故障未导致绝缘击穿。检查绕组外观有无烧焦、漆膜碳化。
逐项判定与汇总
逐项故障判定合格性。汇总所有故障项目结果：任一故障出现起火/烧毁/熔穿/击穿/超速飞车/保护失效即判定整机不合格。全部故障项目通过方可合格。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 依据样机类型列出故障项目清单，准备模拟工装
- 每项故障建议独立样机，避免故障间相互影响
- 测冷态电阻R₁，布置热电偶，安装防护罩
- 准备CO₂灭火器、烟感报警、防护眼镜
安全注意事项
⚠
危险：异常测试存在起火、爆炸、飞车、碎片飞溅风险。测试必须在防爆防护罩内进行，人员撤离1.5米外。CO₂灭火器置于1米内，烟感报警有效。一旦起火立即断电扑救，严禁水灭。超速飞车可能导致砂轮等工件飞出，须加装挡板。
!
警告：每次仅引入一个故障，不得叠加多个故障（如同时堵转+电容短路）。故障模拟工装须耐高温绝缘，避免工装本身引发次生故障。开关卡死测试时，应能在紧急情况下通过外部断电停机。
操作规程
- 列出故障清单，准备工装，测冷态电阻
- 引入单一故障（开关/电容/调速器/风道）
- 额定电压下运行至稳定或保护动作
- 记录电流/温度/转速曲线，观察危险现象
- 断电15s内测热态电阻R₂，计算温升
- 冷却后潮态48h，测绝缘电阻+降值耐压
- 检查外观，逐项判定
- 汇总结果，填写记录表签字归档
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定限值 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 开关卡死在通位 | 额定电压，至稳定/保护动作 | t(s)/ΔT(K) | 不起火不烧毁 |
| 2 | 电容短路 | 额定电压，至稳定 | ΔT(K) | 不烧毁保护动作 |
| 3 | 电容开路 | 额定电压，至稳定 | — | 不起动或不烧毁 |
| 4 | 调速器短路 | 额定电压，至稳定 | n(r/min) | 不超速(≤1.3nN) |
| 5 | 冷却风道堵塞 | 额定负载，至热稳定 | ΔT(K) | ≤温升限值 |
| 6 | 过载1.3倍 | 额定电压，至保护 | — | 保护动作不烧毁 |
| 7 | 故障后绝缘电阻 | 潮态48h后 | R(MΩ) | ≥限值 |
| 8 | 故障后降值耐压 | 60%试验电压，1min | — | 无击穿 |
7测试报告
异常测试报告
报告编号：__________ 日期：__________
测试数据
| 故障项目 | 运行时间 | 绕组温升(K) | 保护动作 | 危险现象 | 故障后耐压 | 结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 开关卡死 | __ | __ | □是 □否 | □无 | □通过 | □合格 |
| 电容短路 | __ | __ | □是 □否 | □无 | □通过 | □合格 |
| 电容开路 | __ | __ | — | □无 | □通过 | □合格 |
| 调速器短路 | __ | __ | — | □无超速 | □通过 | □合格 |
| 风道堵塞 | __ | __ | □是 □否 | □无 | □通过 | □合格 |
| 过载1.3倍 | __ | __ | □是 □否 | □无 | □通过 | □合格 |
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 故障下危险现象 | 无起火/烧毁/熔穿/击穿/飞车 | GB/T 3883.1-2014 §17.1 |
| 保护装置动作 | 可靠切断 | GB/T 3883.1-2014 §17.2 |
| 超速（调速器短路） | ≤ 1.3倍额定转速 | GB/T 3883.1-2014 §17.4 |
| 故障后绝缘电阻 | ≥ 限值（潮态后） | GB/T 3883.1-2014 §14 |
| 故障后耐压 | 60%试验电压无击穿 | GB/T 3883.1-2014 §17.3 |
★
判定原则：任一故障项目出现起火、绕组烧毁、外壳熔穿、绝缘击穿、超速飞车或保护装置失效，即判定整机不合格。所有故障项目均无危险且故障后绝缘合格方可判定合格。