IEC 63522-92025 电气继电器 试验和测量 第9部分气候试验标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第9部分：气候试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays–TestsandMeasurements–Part9:ClimaticTests摘要随着全球电力系统向智能化、高可靠性方向快速发展，电气继电器作为电力保护与控制的核心元件，其环境适应性与长期运行稳定性日益受到行业广泛关注。气候因素——包括温度、湿度、气压、盐雾及温度循环变化等——对继电器电气性能、绝缘特性及机械寿命具有显著影响，由此对标准化气候试验方法提出了更高要求。在此背景下，国际电工委员会（IEC）正式发布IEC63522-9:2025《电气继电器试验和测量第9部分：气候试验》。该标准作为IEC63522系列标准的重要组成部分，系统规定了继电器在各类气候环境条件下的试验方法、试验条件、严酷等级及合格判定准则，全面取代并更新了此前分散于IEC61810系列中的相关试验规程。本报告对该标准的立项背景、编制过程、主要技术内容及其对继电器行业的技术引领作用进行了系统梳理与分析。报告认为，IEC63522-9:2025的发布是继电器气候试验方法标准化进程中的重要里程碑，其科学严密的试验体系与更具操作性的技术规范，将为全球继电器产品的质量保障、国际贸易与技术互认提供坚实支撑，并对新能源、轨道交通、航空航天等高可靠性应用领域产生深远影响。关键词：电气继电器；气候试验；国际电工委员会；标准化；环境适应性；试验方法Keywords:Electricalrelays;Climatictests;IEC;Standardization;Environmentaladaptability;Testmethods1引言1.1研究背景电气继电器是一种在输入电量（如电压、电流）或非电量（如温度、压力）达到规定值时，能够使被控制的输出电路发生预定阶跃变化的自动电器。作为电气控制系统中最基本、最广泛的器件之一，继电器广泛应用于电力保护、工业控制、通信设备、汽车电子、家用电器及航空航天等各个领域。据统计，一个大型发电厂的保护与控制系统中使用的各类继电器数量可达数千只，而一辆现代化汽车中使用的继电器数量亦超过百余只。继电器的可靠性与安全性直接关系到整个系统能否稳定运行。其中，气候环境因素是影响继电器可靠性的关键外部条件。继电器在实际使用中不可避免地暴露于各种气候环境中：从热带潮湿地区到高寒干燥地区，从沿海盐雾环境到高原低气压环境，从室内恒温环境到户外剧烈温变环境。这些气候条件对继电器的触头系统、绝缘结构、电磁系统及密封性能等均可能造成不同程度的影响，进而引发触头接触电阻增大、绝缘击穿、动作特性漂移乃至完全失效等故障。因此，建立科学统一、严谨可靠的气候试验方法标准，对于全面评估和保障继电器产品的环境适应性与长期可靠性具有重要意义。1.2标准立项的必要性在IEC63522-9:2025发布之前，继电器气候试验的相关内容主要分散在IEC61810系列标准中。然而，随着继电器技术的不断进步、应用场景的持续拓展以及新材料新工艺的广泛采用，原有试验方法在以下方面逐渐暴露出不足：第一，试验项目覆盖不全。原有标准对某些新型气候应力因素（如快速温度变化、综合气候应力等）的试验方法规定不明确或缺失，难以满足当前高端应用领域对继电器环境适应性的全面考核要求。第二，试验条件不尽合理。部分试验条件的严酷等级划分不够细化，未能充分覆盖不同应用场景和不同等级产品的实际需求。第三，与其他标准的协调性有待提高。原有气候试验内容分散在多个标准中，部分规定存在不一致或重复之处，给标准使用者的实际操作带来了困扰。第四，国际技术互认的需求日益迫切。随着继电器国际贸易规模不断扩大，统一的、被各国广泛认可的气候试验标准对于消除技术性贸易壁垒、促进产品国际流通具有重要意义。因此，制定一项系统性、独立的气候试验专用标准，实现继电器气候试验方法的统一与完善，已成为国际继电器标准化工作的迫切任务。1.3标准定位IEC63522-9:2025是IEC63522《电气继电器试验和测量》系列标准的第9部分。该系列标准旨在为电气继电器建立一套完整、系统的试验和测量方法体系，各分部分分别针对不同类型的试验项目进行规定。其中，第9部分专门针对气候试验，包括高温试验、低温试验、温度变化试验、交变湿热试验、恒定湿热试验、盐雾试验等各类气候环境试验方法。该标准适用于各类电气继电器的型式试验和部分例行试验，也可供其他类型的控制电器的气候试验参考使用。2标准编制过程概述2.1标准制定机构IEC63522-9:2025由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）制定发布。IEC成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责电工技术和电子工程领域的国际标准化工作。IEC的宗旨是通过制定和发布国际标准，促进电工电子领域标准化及相关问题的国际合作，增进国际间的相互了解，消除国际贸易中的技术壁垒。具体负责本标准制定工作的技术机构是IEC第94技术委员会（TC94）——"有或无电气继电器"技术委员会。TC94负责制定和修订关于有或无电气继电器（包括各类机电继电器、固态继电器及混合继电器）的标准，涵盖术语定义、技术要求、试验方法等各个方面。TC94下设多个分技术委员会和工作组，其中负责气候试验方法相关工作的工作组汇集了来自全球继电器主要生产国和消费国的标准化专家。2.2标准制定历程IEC63522-9的制定工作经历了严谨而系统的流程，充分体现了国际标准制定的科学性和民主性。具体制定过程主要包括以下几个阶段：（1）提案与立项阶段：TC94根据行业发展需求和成员国提案，经过充分讨论和论证，决定在IEC63522系列标准框架下设立第9部分《气候试验》，并明确了标准的适用范围和主要技术内容。（2）工作组草案编制阶段：由TC94下设的工作组负责组织起草标准文本。工作组汇集了来自各主要工业国的技术专家，包括继电器制造商、检测机构、用户单位及科研院所的代表。在草案编制过程中，工作组对原有IEC61810系列中气候试验相关内容进行了系统梳理，结合近年来继电器技术的发展趋势和试验技术的最新进展，对各项试验方法进行了逐条论证和完善。（3）委员会草案（CD）阶段：工作组草案完成后，提交TC94各国家委员会征求意见。各成员国国家委员会组织本国相关方对草案进行审查，提出修改意见。工作组对各国的意见逐条进行处理和回复，形成委员会草案（CD）。（4）国际标准草案（DIS）阶段：委员会草案经TC94全体会议审议通过后，升级为国际标准草案（DIS），提交给IEC各成员国进行正式投票。各成员国在规定期限内进行投票，同时提出技术性意见。（5）最终国际标准草案（FDIS）阶段：DIS投票通过后，工作组根据投票过程中收到的意见对标准文本进行最终修改，形成最终国际标准草案（FDIS），再次提交各成员国进行最终投票。（6）正式发布：FDIS投票通过后，IEC中央办公室对标准文本进行最终的编辑性审核，于2025年4月17日正式发布IEC63522-9:2025。2.3与相关标准的关系IEC63522-9:2025的发布并非孤立事件，而是IEC63522系列标准整体规划中的重要一环。近年来，IECTC94对继电器基础标准体系进行了战略性重构，将原本分散在IEC61810等系列标准中的试验和测量方法内容进行系统梳理和整合，逐步归并到IEC63522系列中。IEC63522系列标准的整体架构如下：-IEC63522-1：一般要求-IEC63522-2：电气试验-IEC63522-3：机械试验-IEC63522-4：材料试验-……（其他分部分）-IEC63522-9：气候试验IEC63522-9:2025替代了IEC61810系列中关于气候试验的相关条款，并与IEC60068系列（环境试验标准）保持协调，采用了IEC60068中通用的气候试验方法，同时结合继电器的产品特点对试验条件和严酷等级进行了针对性规定。这种"基础环境试验标准+产品专用试验标准"的模式，既保证了试验方法的统一性，又充分考虑了继电器产品的特殊性。3标准主要技术内容3.1标准范围IEC63522-9:2025规定了电气继电器的气候试验方法，适用于各类有或无电气继电器的气候环境适应性评估。标准涵盖了继电器在非工作状态下（运输、贮存过程中）和工作状态下可能遇到的各种气候条件的模拟试验方法。3.2术语和定义标准对涉及的关键术语进行了明确定义，包括但不限于：气候试验（climatictest）、试验条件（testcondition）、严酷等级（severitylevel）、恢复条件（recoverycondition）、交变湿热（dampheatcyclic）、恒定湿热（dampheatsteady-state）等。统一的术语定义确保了标准使用者的理解和执行一致性。3.3标准大气条件标准规定了试验的标准大气条件（温度23℃±2℃，相对湿度50%±5%）和仲裁大气条件，并明确了试验前后测量应在标准大气条件下进行的规定。3.4主要试验项目及方法该标准规定的气候试验项目系统全面，涵盖了电气继电器在实际使用和贮存运输过程中面临的主要气候应力，主要包括：（1）高温试验高温对继电器的影响主要体现在：加速材料老化和氧化、改变弹性元件的机械性能（导致接触压力降低）、导致密封材料劣化、改变绝缘材料的介电性能等。标准规定了高温试验的试验温度等级（如+70℃、+85℃、+105℃、+125℃等）、试验持续时间（如16h、48h、96h等）以及试验过程中继电器是否处于工作状态的判定方式。（2）低温试验低温环境下，继电器可能出现润滑剂凝固导致机械卡滞、材料变脆导致开裂、密封失效导致内部凝露等问题。标准规定了低温试验的温度等级（如-10℃、-25℃、-40℃、-55℃等）和持续时间，并规定在低温条件下进行动作性能测试的方法。（3）温度变化试验温度急剧变化会在继电器内部产生热应力和凝露现象，可能导致密封结构失效、绝缘性能降低和参数漂移。温度变化试验采用两箱法或两槽法，规定了试验温度范围（低温→高温）、转换时间（2min~3min）、循环次数及在极端温度下的暴露时间。快速温度变化试验（温度变化速率≥10℃/min）作为可选试验项目被纳入。（4）交变湿热试验交变湿热试验通过温度-湿度循环变化模拟继电器在潮湿环境中经历凝露和干燥的交替过程，对评估继电器的耐湿热性能具有重要意义。标准规定了高温高湿阶段（如温度55℃，相对湿度95%）和低温高湿阶段（如温度25℃，相对湿度95%）之间的循环制度，以及推荐的循环次数（如6、12、21、56次循环等）。（5）恒定湿热试验恒定湿热试验用于评估继电器在持续高湿环境下的性能稳定性，适用于评估继电器的防潮性能和绝缘材料的吸湿特征。标准规定了试验温度（如40℃）和相对湿度（如93%）的等级组合。（6）盐雾试验盐雾是沿海地区和含盐工业大气环境中的主要腐蚀因素。盐雾试验旨在评估继电器外壳、金属零件及镀层的耐腐蚀性能。标准规定了盐溶液浓度（如5%NaCl溶液）、盐雾沉降率、试验箱温度（35℃）以及试验持续时间等级。（7）低气压试验高海拔和航空环境中的低气压会降低继电器的绝缘耐压强度和散热能力。标准规定了低气压试验的压力等级（如86kPa、70kPa、40kPa、15kPa等）、试验温度及持续时间的组合，并将低气压与高温的组合试验纳入规定范围。（8）IP防护等级试验（如适用）对于声称具有特定外壳防护等级的继电器产品，标准引用了IEC60529中规定的防尘和防水试验方法。3.5试验条件和严酷等级标准明确了不同试验项目的推荐严酷等级，并根据继电器预定用途和安装环境进行等级选择的规定。标准规定，产品的详细规范应明确规定所采用的试验项目、严酷等级和合格判定要求。若未做规定，则应采用标准中给出的推荐值。3.6试验程序标准规定，对于每一项气候试验，试验程序一般包括以下步骤：-初始检测：在标准大气条件下对试品进行外观检查和电气性能参数测量；-预处理（如适用）：根据试验需要进行的干燥或稳定化处理；-初始测量：在标准大气条件下进行规定的性能参数测量并记录；-条件试验：将试品置于规定的试验条件下，持续规定的时间；-恢复：试验结束后，试品在标准大气条件下恢复规定的时间，以消除试验条件对试品状态的暂时性影响；-最后测量：在规定的恢复时间后，尽快对试品进行电气性能参数测量和外观检查。3.7合格判定准则标准对每项气候试验的合格判定给出了统一规定。通用规定是：经气候试验后，继电器的外观不应有影响正常使用的损伤；继电器的动作电压、释放电压、接触电阻等关键电气参数应在产品详细规范规定的范围内；绝缘电阻和介电强度应满足规定要求。3.8试验报告标准规定试验报告应包含的详细信息，包括试验设备信息、试验条件实测值、试品标识、试验数据和测量结果等，以保证试验结果的可追溯性和可复现性。4标准的意义与影响4.1适应技术发展需求随着新能源产业（光伏、风电、储能）、电动汽车充电设施、轨道交通装备和航空航天技术的快速发展，继电器在更加严酷和复杂的气候环境中运行。IEC63522-9:2025中增加和完善的快速温度变化试验、低气压与高温组合试验、更宽的温度等级范围等，紧密契合了当前技术发展的最新需求，为新型高端继电器产品的可靠性设计验证提供了适用的方法依据。4.2提升试验方法的科学性和可操作性与IEC61810系列中的原有气候试验条款相比，IEC63522-9:2025在试验方法的科学性、合理性和可操作性方面均有显著提升。通过对试验条件和严酷等级的系统梳理，使标准使用者的操作更加清晰明确。4.3促进国际贸易和技术互认作为国际电工委员会正式发布的国际标准，IEC63522-9:2025为各国继电器产品的质量评价提供了统一的尺度和共同的语言。该标准的发布有利于消除因试验方法差异造成的技术性贸易壁垒，促进继电器产品的国际贸易和技术互认。4.4对相关领域标准的示范作用IEC63522-9:2025在标准结构、试验方法框架和编写模式上，为其他类型控制电器的气候试验标准提供了有益的参考范例。5主要参编单位介绍——中国电子技术标准化研究院5.1单位概况中国电子技术标准化研究院（以下简称"电子标准院"）是中国电子信息领域标准化工作的核心权威机构，在推动中国实质性参与国际标准化活动方面发挥着重要的支撑和引领作用。在IEC63522-9:2025的编制过程中，电子标准院作为中国国家委员会（IEC中国国家委员会）的核心技术支撑单位，深度参与了标准的全流程制定工作。5.2在标准制定中的主要贡献在IEC63522-9:2025的制定过程中，电子标准院主要在以下方面发挥了重要作用：持续跟踪与前期研究：电子标准院长期跟踪IECTC94国际标准化动态，组织国内继电器行业龙头企业、检测机构及高校对IEC61810系列中气候试验内容的实施情况进行了系统调研和评估，为工作组草案的编制提供了翔实的技术依据。核心技术议题贡献：在标准制定过程中，电子标准院组织了多轮国内专家研讨会，针对温度变化试验的严酷等级设定、交变湿热试验的循环制度选择等核心议题进行了专题研究和试验验证，向IECTC94提交了具有科学依据的中国提案和技术意见。组织国内利益相关方参与：电子标准院广泛组织国内继电器制造企业、第三方检测机构和科研院所参与标准各阶段的意见反馈工作，汇集行业智慧形成中国立场，并通过中国国家委员会向IEC递交正式意见，确保标准的技术内容充分兼顾包括中国在内的全球主要继电器生产和使用大国的实际情况。5.3推动标准在中国的转化实施在标准发布后，电子标准院积极推进IEC63522-9: