IEC 63522-432025 电气继电器 试验和测量 第43部分验证跟踪指数(PTI)标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第43部分：验证跟踪指数（PTI）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part43:ProofTrackingIndex(PTI)摘要随着电气继电器在工业控制、电力系统、新能源装备及轨道交通等领域的广泛应用，其绝缘材料的耐漏电起痕性能直接关系到设备的安全运行与使用寿命。验证跟踪指数（ProofTrackingIndex,PTI）作为表征固体绝缘材料在电场和电解液共同作用下耐受漏电起痕能力的关键指标，已被国际电工委员会纳入IEC63522系列标准的试验与测量体系。本报告围绕IEC63522-43:2025标准的立项背景、技术内容、试验方法及行业应用展开系统论述，重点分析了该标准在试验电压选择、样品制备、判据判定及与其他标准（如IEC60112、GB/T4207）之间的技术衔接关系。报告指出，该标准的发布填补了电气继电器专用PTI试验方法标准的空白，为继电器产品的绝缘设计、质量验证和国际贸易提供了统一的技术依据。未来，随着新能源高压直流系统对继电器耐压要求的提升，PTI试验方法的智能化、多场景适配性及与其他耐热耐燃试验的协同应用将成为重要发展方向。关键词：电气继电器；验证跟踪指数；漏电起痕；绝缘材料；IEC标准；试验方法；标准化Keywords:ElectricalRelays;ProofTrackingIndex(PTI);TrackingResistance;InsulatingMaterials;IECStandard;TestMethods;Standardization1引言1.1研究背景电气继电器作为自动控制系统中的关键元件，广泛应用于电力保护、工业自动化、汽车电子、家用电器及新能源发电等领域。随着设备小型化、高电压化和高可靠性的发展趋势，继电器内部绝缘部件在潮湿、污染及电场联合作用下的耐漏电起痕性能成为影响产品安全性和寿命的核心因素之一。漏电起痕（Tracking）是指固体绝缘材料表面在电场和电解液（污染物）的联合作用下，逐渐形成导电通道的现象，严重时可导致绝缘失效、短路甚至引发火灾。为统一评估材料耐漏电起痕性能，国际电工委员会（IEC）先后发布了IEC60112（比较跟踪指数CTI和耐跟踪指数PTI的测试方法）等基础性标准。然而，针对电气继电器产品特有的结构特点、电极配置及试验条件，缺乏专门的标准规定。IEC63522系列标准作为电气继电器试验与测量的综合性标准框架，于2025年发布了第43部分——验证跟踪指数（PTI）试验方法标准，填补了这一领域的空白。1.2编制背景与意义IEC63522-43:2025《电气继电器试验和测量第43部分：验证跟踪指数（PTI）》由国际电工委员会继电器技术委员会组织制定，于2025年12月2日正式发布。该标准的发布具有以下重要意义：-完善标准体系：作为IEC63522系列标准的组成部分，进一步完善了电气继电器系统性的试验方法体系。-提升产品安全性：为继电器的绝缘设计和材料选型提供了明确的量化指标，有助于降低因漏电起痕引发的安全事故风险。-促进国际贸易：统一了PTI试验的技术要求，为继电器产品的国际互认和技术交流提供了共同语言。-响应行业需求：当前新能源、电动汽车、光伏逆变器等新兴产业对高压直流继电器提出了更高的绝缘要求，PTI指标的明确化和标准化成为行业亟需。2标准概述2.1标准基本信息IEC63522-43:2025标准的基本信息如表1所示。表1IEC63522-43:2025标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|IEC63522-43:2025||标准名称|电气继电器试验和测量第43部分：验证跟踪指数（PTI）||英文名称|Electricalrelays-Testsandmeasurements-Part43:Prooftrackingindex(PTI)||标准状态|现行||发布机构|国际电工委员会（IEC）||分类号|继电器||发布日期|2025年12月2日||国别|国际组织||语言|英语|2.2标准定位IEC63522-43:2025属于IEC63522“电气继电器试验和测量”系列标准中的一个部分。该系列标准旨在系统规定电气继电器各类性能参数的试验方法和测量技术。本部分专门针对验证跟踪指数（PTI）的试验原理、试验装置、试验程序及结果评定进行规定，适用于各类电气继电器的绝缘件、接线端子基座、线圈骨架等绝缘部件所用固体电工绝缘材料的PTI验证。需要指出的是，PTI（ProofTrackingIndex）是验证材料在特定试验电压下是否能够承受50滴电解液而不发生漏电起痕失效的指标，与材料的比较跟踪指数（CTI）有所不同。CTI是通过调节电压获得材料耐受50滴电解液的最大电压值，而PTI是在某一规定电压下进行单点验证，更适用于产品认证和质量控制中的合格判定。IEC63522-43:2025正是基于这一理念，规定了电气继电器领域中PTI试验的具体方法。3标准主要技术内容3.1试验原理IEC63522-43:2025规定的PTI试验原理基于IEC60112的基本方法：将铂电极以一定角度放置在平板试样表面，两电极之间通过电解液滴落系统施加氯化铵溶液（或其他规定电解液），同时在两电极间施加规定电压。当电解液滴落在两电极之间时，形成的湿桥会产生漏电流，漏电流的焦耳热效应使电解液蒸发并可能引燃或碳化材料表面，从而形成导电通道（即漏电起痕）。如果在规定的50滴滴落过程中未发生持续漏电（通常以0.5A或1A的过流继电器动作来判断），则判定材料在该试验电压下通过了PTI验证。3.2试验装置要求标准对试验装置作出如下主要规定：-电极系统：采用铂金电极，一对电极水平或按规定角度放置于试样表面，电极末端与试样表面接触，电极间距离按标准规定（通常为4mm±0.1mm）；-滴液系统：滴液针头规格、滴液高度（通常为30mm~40mm）、滴液速率（每滴间隔约30s）、滴液量（每滴约20mm³）均需满足规定要求；-试验电源：电压可调，频率为48Hz~60Hz的交流电源，电压偏差不超过规定值的±5%，短路电流不小于1A；-过流保护装置：用于检测漏电流，当电流持续超过设定值（一般为0.5A或1A）达到规定时间（如2s）时，试验回路自动断开；-电解液：采用氯化铵（NH₄Cl）水溶液，浓度为0.1%±0.002%，电阻率在规定温度下应满足标准要求。此外，标准还规定了添加润湿剂（如0.02%的烷基萘磺酸钠）的配置方法。3.3试样制备与预处理标准规定试样应为平整的绝缘材料板，推荐尺寸为15mm×15mm，厚度不小于3mm。试样表面应清洁、干燥、无裂纹和气泡等缺陷，制备过程不应改变材料原有的绝缘性能。对某些特殊形状的继电器线圈骨架、端子台等制品，可从制品上截取或按照材料供应商的规格另行制备。试样在试验前应按标准规定的温湿度条件进行预处理，通常为：温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%的环境下放置至少24小时。如有特殊要求（如高温老化、湿热老化等），报告应注明预处理条件。3.4试验程序IEC63522-43:2025规定的PTI试验程序如下：1.将经过预处理的试样放置在试验台上，安装好电极系统，调整电极与试样表面的接触位置，确保电极间距和接触压力符合规定；2.设置试验电压。电压值应从标准推荐序列（如175V、250V、300V、400V、600V等）中选择，或根据产品规范和供需双方协商确定；3.启动滴液系统，开始滴落电解液。每滴之间的时间间隔应控制在30s±5s；4.持续滴加50滴电解液，在整个过程中观察是否发生过流保护动作；5.若通流保护在50滴完成之前动作，则判定试样未通过该试验电压下的PTI验证，可降低电压等级重新试验（需使用新的试样）；6.若50滴完成而未发生过流保护动作，则判定试样通过了该电压等级的PTI验证。3.5结果评定标准规定，PTI试验的最终结果应表述为试样的“验证跟踪指数”值，即试样能够通过验证的最大试验电压（以V为单位），标识为“PTI×××”。例如，PTI400表示试样在400V试验电压下能够通过50滴试验而不发生失效。此外，标准还要求在试验报告中记录以下信息：-试样材料的名称、牌号、制造商及批号；-试样厚度、表面状态及预处理条件；-试验电压、电解液类型及浓度、环境温湿度；-试验过程中的异常现象描述（如火焰、烟雾、炭化痕迹深度等）；-试验结论及必要的附注说明。4标准的协调性与技术衔接4.1与IEC60112的关系IEC60112是评定固体绝缘材料耐漏电起痕性能的基础标准，规定了CTI和PTI两种测试方法的通用技术条件。IEC63522-43:2025在制定过程中充分参考了IEC60112的最新版本（包括第四版及其修订），在电极材料、滴液参数、试验判据等方面保持了技术一致性。与IEC60112相比，IEC63522-43:2025更加聚焦于电气继电器领域的具体应用，对试样制备（如继电器实际制品的取样方法）、试验电压的推荐选择（考虑继电器工作电压等级）以及结果表述方式进行了专门化的调整和细化。4.2与国内标准的衔接在我国，GB/T4207-2022《固体绝缘材料耐电痕化指数和相比电痕化指数的测定方法》是IEC60112的等同采用标准，对应规定了CTI和PTI的测定方法。IEC63522-43:2025发布后，国内继电器行业有望通过采标方式转化为国家标准或行业标准，以支撑我国继电器产品的出口认证和国内质量监督。该标准与GB/T4207的协调应用，将有助于构建从基础材料性能到产品试验验证的全链条标准化体系。4.3与其他相关标准的关系在电气继电器IEC63522系列中，各部分是相对独立又相互关联的。第43部分PTI试验结果可为其他部分涉及绝缘性能试验、耐热试验、耐燃试验等提供材料基础数据支撑。此外，IEC60243系列（电气强度试验方法）、IEC60695系列（着火危险试验）等均与PTI试验在绝缘材料评估方面存在协同关系：PTI重点关注的是材料在电场-污染联合作用下的长期可靠性，而电气强度试验和着火危险试验分别侧重于瞬时击穿特性和阻燃性能，三者共同构成继电器绝缘材料的核心评价体系。5应用价值与行业影响5.1对继电器制造企业的意义对于继电器制造企业而言，IEC63522-43:2025提供了产品设计和质量控制中关键的PTI验证方法。在设计阶段，可通过PTI试验比选不同绝缘材料的耐漏电起痕性能，合理选择继电器线圈骨架、触点基座、外壳等部件的材料，避免因材料选用不当造成产品在使用中提前失效。在质量控制阶段，PTI试验作为型试验（定型试验）或定期抽样试验项目，可有效验证批量产品材料性能的一致性。由于PTI试验仅需在一个规定电压下进行50滴试验，相比CTI试验需要多次调节电压，试验时间更短、成本更低，更加适合生产线或进料检验环节的大批量质量监控需求，这也是PTI标准化的核心价值之一。5.2对应用行业与终端市场的影响在新能源领域，光伏逆变器、充电桩、储能变流器等设备中的直流继电器需要在较高直流电压下工作，其绝缘系统的耐漏电起痕性能至关重要。IEC63522-43:2025为这些应用场景中继电器产品的绝缘可靠性评估提供了标准化工具。在家电和工业控制领域，随着小型化和模块化设计趋势的深入，继电器内部绝缘爬电距离减少，绝缘材料表面在污染环境下的耐漏电起痕能力更加关键。PTI指标的明确为终端用户比较和选择继电器产品提供了统一依据。5.3对国际贸易和合格评定的促进IEC标准作为全球公认的技术文件，其在世界范围内的广泛应用有助于消除贸易技术壁垒。IEC63522-43:2025的发布使得电气继电器PTI试验在全球范围内有了统一的方法和要求，促进了继电器产品的国际贸易互认。对于我国继电器出口企业而言，标准文本的获取和试验能力的建设是进入国际市场的必要技术准备。6主要参与单位介绍6.1标准归口技术委员会IEC63522-43:2025由国际电工委员会继电器技术委员会（IEC/TC94）归口管理。IEC/TC94负责电气继电器领域的国际标准化工作，涵盖各类继电器的术语定义、技术要求、试验方法及安全要求等内容。该技术委员会汇集了来自全球主要继电器制造企业、科研院所、检测认证机构及用户行业的专家，其下设工作组和项目组分别负责不同子领域的标准制定与维护工作。IEC/TC94在制定IEC63522系列标准时，充分吸纳了各成员国在继电器试验技术方面的实践经验和技术反馈。第43部分PTI试验标准的制定，得益于来自德国、中国、日本、韩国、美国等成员国在绝缘材料耐漏电起痕试验方面的技术积累，各国在IEC60112应用经验基础上，结合继电器产品的实际特点提出了各自的提案建议。6.2主要起草单位介绍在该标准的制定过程中，来自德国的菲尼克斯电气（PhoenixContact）公司发挥了重要的牵头作用。作为全球领先的电气连接和工业自动化领域企业，菲尼克斯电气在继电器产品研发和绝缘材料测试方面具有深厚的技术积累和丰富的实践经验。该公司长期参与IEC/TC94的技术工作，在PTI试验方法的研究、试验装置的验证及标准的文本起草等方面做出了突出贡献。此外，来自日本的欧姆龙公司（OMRON）、松下电器（Panasonic）以及中国电子技术标准化研究院等机构也积极参加了标准制定过程中的技术讨论和试验比对工作，为标准的完善和适用性提供了技术支撑。7结论与展望7.1结论-提升继电器产品的绝缘安全水平，降低漏电起痕引发的故障风险；-为企业产品设计、材料选型和质量管理提供明确的技术依据；-促进国际合作与国际贸易，推动全球继电器市场的健康发展。7.2展望当前全球电气继电器行业正面临新一轮技术变革，高压直流继电器、固态继电器和智能继电器等新型产品不断涌现，新能源发电和电动汽车等应用场景对继电器的绝缘可靠性提出了更加苛刻的要求。在此背景下，IEC63522-43:2025标准在未来或将在以下方面持续发展和完善：试验方法的智能化与自动化：随着机器视觉技术和传感器技术在试验设备中的应用，PTI试验有望实现全过程的自动判读、数据记录和远程监控，减少人为误差，提升试验效率。多应力耦合试验方法的探索：实际工况中继电器绝缘件往往同时承受电、热、机械和环境等多种应力。未来PTI标准或将在现有试验基础上探索多应力耦合条件下材料耐漏电起痕性能的评估方法，使试验结果更加贴近实际服役条件。与材料数据体系的融合：随着材料基因组和数字化材料研发理念的推广，PTI试验数据有望融入材料性能数据库，为继电器设计阶段的材料智能选型和寿命预测提供数据支撑。标准体系的扩展与协同：IEC63522系列标准随技术发展将继续扩展新的部分，PTI试验方法与其他绝缘性能试验、环境适应性试验和安全性试验之间的协同应用将更加紧密，形成更加完善的继电器试验与测量标准体系。我国作为全球最大的继电器生