[发明专利]一种实际运行工况环境下电器元件腐蚀失效预测方法有效

专利信息
申请号: 202011404410.4 申请日: 2020-12-04
公开(公告)号: CN112730205B 公开(公告)日: 2022-01-21
发明(设计)人: 杨阳;陈川;揭敢新;王俊;向利;赵越;汪洋 申请(专利权)人: 中国电器科学研究院股份有限公司
主分类号: G01N17/00 分类号: G01N17/00;G01R31/00
代理公司: 广州知友专利商标代理有限公司 44104 代理人: 宣国华;尤健雄
地址: 510302 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 实际 运行 工况 环境 电器元件 腐蚀 失效 预测 方法
【说明书】:

本发明公开了一种实际运行工况环境下电器元件腐蚀失效预测方法,包括:步骤一、获取所述服役环境对腐蚀所述电器元件有影响的关键环境参数;步骤二、测量得到表面腐蚀产物膜总厚度平均值步骤三、构建加速试验环境;步骤四、将所述电器元件和n片铜测试片放置在所述加速试验环境中进行加速腐蚀试验,分n次测量所述电器元件受环境腐蚀影响的关键性能P和所述铜测试片的表面腐蚀产物膜总厚度T;步骤五、拟合得到P=K1ln(t′)+B1,T=K2ln(t′)+B2;步骤六、当P=P′时,T的取值T′;并且,计算得到所述电器元件在服役环境运行的腐蚀失效时间预测值D。本发明具有精确度高的优点,能够帮忙使用者精准的对电器元件进行腐蚀失效预测以及指导运维。

技术领域

本发明涉及电器元件的寿命试验方法,具体的说是一种实际运行工况环境下 电器元件腐蚀失效预测方法。

背景技术

电器元件是所有电气设备的核心和关键,电气设备的安全稳定是工业生产的 重要保障。如沿海核电站、石油石化工厂、海上风电和水力发电站等重大工程, 由于所处地理位置特殊性或生产引起的环境变化,大都处于较为严酷腐蚀环境下, 因而其内部电气设备的电器元件也因受到海洋环境或工业污染环境的影响,在运 行时其金属材料会发生一系列腐蚀反应,引起电器元件功能失效,无法达到预期 使用功能或直接停止服役,致使工业生产运行安全风险增大。即便是腐蚀程度相 对较轻的运行工况环境,经过10到20年的使用,也会因长年累月所积累的腐蚀 问题导致电气设备元件突发性失效,给工业生产带来极大的风险隐患。

当前已有许多电器元件的可靠性评价和寿命预测方法被提出和应用,取得了 良好的可靠性评价和寿命预测效果。但现有的可靠性评价和寿命预测方法多为针 对电器元件产品本身,没有切实考虑产品实际运行工况环境对其性能实质性的影 响和以及在相同腐蚀机制的前提下实现可靠性评价或寿命预测,所做可靠性评价 和寿命预测不能完全代表实际工况环境下应用的电器元件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种实际运行工况环境下电器元件腐蚀 失效预测方法。

解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:

一种实际运行工况环境下电器元件腐蚀失效预测方法,适用于通过金属触点 连接外部电路的电器元件;

其特征在于,包括:

步骤一、对所述电器元件的服役环境进行为期至少30天的环境监测,以获 取所述服役环境对腐蚀所述电器元件有影响的关键环境参数,包含有:最高温度、 最高湿度、腐蚀介质及其浓度;

步骤二、在进行所述环境监测的同时,按照专利号为ZL201610828976.7的 中国发明专利所述测量方法的步骤S1至步骤S3.5,测量得到所述服役环境的腐 蚀性水平,得到表面腐蚀产物膜总厚度平均值其中,所述电器元件的服役环 境相当于所述测量方法中的受测量电子电器服役环境。

步骤三、构建加速试验环境,该加速试验环境的温度和湿度等于所述服役环 境的最高温度和最高湿度,且该加速试验环境中腐蚀介质的浓度是所述服役环境 中腐蚀介质的浓度的K倍,2≤K≤100,以保证电器元件在加速试验环境中与在 服役环境中的腐蚀失效机制一致;

步骤四、将所述电器元件和n片铜测试片放置在所述加速试验环境中进行加 速腐蚀试验,其中,所述电器元件在进行该加速腐蚀试验时的运行工况参数与在 所述服役环境中运行时的工况参数相同,所述铜测试片符合所述测量方法的步骤 S1的要求,n≥5;

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