IEC 63522-142025 继电器 试验和测量 第14部分霉菌生长标准立项发展报告

IEC63522-14:2025继电器试验和测量第14部分：霉菌生长标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part14:MouldGrowth摘要关键词：继电器；霉菌生长；环境试验；IEC63522；国际标准；可靠性Keywords:Electricalrelays;Mouldgrowth;Environmentaltesting;IEC63522;Internationalstandard;Reliability1引言1.1立项背景继电器是一种广泛应用于电气控制领域的自动开关器件，其工作原理是利用电磁、热或固态效应实现电路的接通与断开。作为工业设备、电力系统、通信装置和运载工具中不可或缺的基础元器件，继电器的质量直接影响整机系统的安全性与可靠性。在实际服役环境中，继电器常面临高温、高湿、盐雾、霉菌等多种环境应力的综合作用。尤其需要关注的是，在湿热气候条件下（如我国南方地区、东南亚及热带国家），霉菌极易在继电器绝缘材料表面滋生繁衍。霉菌菌丝可侵入绝缘材料内部，产生有机酸等代谢产物，导致以下失效机理：-绝缘材料表面电阻下降，引发漏电甚至短路；-金属零部件发生电化学腐蚀，导致接触电阻增大；-运动部件被菌丝阻塞，造成机械卡滞；-光学部件表面霉变，影响光耦合器件功能。据统计，在湿热环境下运行的电气设备故障中，由霉菌引起的失效占比可达10%-20%。然而，长期以来，继电器行业缺乏一项统一、专门的霉菌试验方法标准。各继电器制造企业和用户单位多参照通用电工电子产品环境试验标准（如IEC60068-2-10），但由于继电器产品结构复杂、材料多样、应用场景广泛，通用标准难以完全满足其特定的试验需求。1.2标准体系沿革IEC63522系列标准是国际电工委员会下属继电器技术委员会（IECTC94）负责制定的继电器试验和测量方法标准体系。该系列标准旨在替代并整合原有的IEC61810系列中的部分试验方法内容，为各类继电器（包括机电继电器、固态继电器、时间继电器等）提供统一的试验和测量技术规范。IEC63522系列标准的总体结构涵盖继电器的各类试验和测量方法，包括但不限于电气性能测试、机械性能测试、气候环境试验、特殊环境试验等。作为该系列的第14部分，IEC63522-14专门聚焦于霉菌生长试验方法，是对继电器环境适应性试验体系的重要补充和完善。2标准编制过程2.1标准立项IEC63522-14的立项工作源于IECTC94对继电器环境试验标准体系的整体规划。在2019年前后的TC94工作会议上，多国专家提出应针对继电器产品特点制定专门的霉菌试验方法标准。经充分讨论和论证，委员会一致认为：-继电器中使用的绝缘材料种类繁多（包括工程塑料、环氧树脂、聚酯薄膜等），不同材料的霉菌敏感性差异显著；-继电器结构紧凑、间隙微小，霉菌生长的影响比一般电工产品更为敏感；-不同应用领域（如电力系统、轨道交通、军工装备）对继电器防霉要求存在差异，需要分级规定。基于上述分析，IECTC94于2020年正式启动IEC63522-14标准的制定工作，并成立专项工作组（WG），由来自中国、德国、日本、美国、法国、韩国等国家的技术专家共同参与。2.2编制历程标准的编制经历了以下主要阶段：|阶段|时间节点|主要工作内容||------|----------|--------------||工作草案（WD）|2020年-2021年|收集各国继电器霉菌试验的现有方法与实践经验，形成初步框架||委员会草案（CD）|2021年-2022年|在TC94内部征求意见，修订试验方法和严酷等级||国际标准草案（DIS）|2022年-2023年|面向各国家委员会公开征求意见，处理反馈意见||最终国际标准草案（FDIS）|2024年|完成最终文本定稿和技术审查||正式发布|2025年2月7日|由IEC中央办公室正式出版发行|在编制过程中，工作组重点解决了以下几个技术难点：其一，试验菌种的选择与组合。工作组参考了ISO846标准和IEC60068-2-10标准中的菌种清单，同时考虑了继电器材料的特点和全球不同地区霉菌分布情况，确定了一套适用于继电器产品的混合孢子悬浮液菌种组合。其二，试验周期的确定。综合考虑霉菌生长动力学规律和继电器产品验证的经济性，规定了28天和56天两种试验周期供用户选择。其三，合格判据的量化。为避免主观性判断，标准规定采用“外观检查+性能测试+绝缘电阻测量”相结合的方式综合评价试验结果。3标准主要内容IEC63522-14:2025《继电器试验和测量第14部分：霉菌生长》标准的核心内容如下：3.1适用范围本标准适用于各类继电器产品（包括机电继电器、固态继电器、混合式继电器等）在霉菌生长条件下的试验。标准规定了霉菌生长试验的试验设备、试验条件、试验程序、严酷等级和合格判定方法。该标准适用于继电器产品设计定型、质量一致性检验和型式试验等环节。3.2规范性引用文件标准在规范性引用文件中包括了以下关键标准：-IEC60068-2-10：环境试验第2-10部分：试验方法——试验J：霉菌生长-ISO846：塑料——霉菌和细菌作用的评价-IEC63522-1：继电器试验和测量第1部分：一般要求-IEC60068-1：环境试验第1部分：概述和指南3.3术语和定义标准对以下关键术语进行了规范定义：-霉菌生长（Mouldgrowth）：在适宜的温度和湿度条件下，霉菌孢子萌发、菌丝生长和繁殖的过程；-菌丝体（Mycelium）：霉菌的营养体，由分支的菌丝组成；-孢子（Spore）：霉菌的繁殖体，具有抵抗不良环境的能力；-防霉性（Fungusresistance）：材料或产品抵抗霉菌生长的能力。3.4试验原理本标准规定的霉菌生长试验原理为：将继电器试样置于适宜霉菌生长的温湿度条件下，在试样表面喷洒含有标准规定菌种的混合孢子悬浮液，经过规定的试验周期后，评价试样表面霉菌生长程度及其对继电器性能的影响。3.5试验设备标准对霉菌试验箱（室）提出了明确的技术要求：|设备参数|技术要求||----------|----------||温度控制范围|28°C-30°C（典型值29°C±1°C）||相对湿度控制范围|≥95%RH（不应发生凝露）||温度波动度|≤±1°C||湿度波动度|≤±3%RH||有效容积内的温湿度均匀性|温度≤2°C，湿度≤5%RH||箱体内壁材质|应采用耐腐蚀、易清洁的材料||空气交换率|每小时≥5次容积换气（如适用）|3.6试验菌种标准规定的混合孢子悬浮液包含以下标准菌种：|序号|菌种名称|拉丁文学名|菌种编号||------|----------|------------|----------||1|黑曲霉|*Aspergillusniger*|ATCC6275/CGMCC3.3928||2|土曲霉|*Aspergillusterreus*|ATCC10690||3|出芽短梗霉|*Aureobasidiumpullulans*|ATCC15233||4|宛氏拟青霉|*Paecilomycesvariotii*|ATCC18502||5|绳状青霉|*Penicilliumfuniculosum*|ATCC11797||6|绿色木霉|*Trichodermaviride*|ATCC28020|上述6种菌种的选择综合考虑了不同气候区域典型霉菌分布、对电工材料（尤其是绝缘材料）的侵蚀能力和试验结果的重复性等因素。各菌种应在标准规定的培养基上进行活化和培养，制备孢子悬浮液后混合使用。3.7严酷等级根据继电器产品使用环境和可靠性要求的不同，标准将霉菌试验分为以下严酷等级：|严酷等级|试验周期|典型应用场景||----------|----------|--------------||等级A（常规）|28天|一般工业环境使用的继电器||等级B（严酷）|56天|湿热环境、户外、船舶、军工等严酷环境用继电器|3.8试验程序标准的试验程序主要包括以下步骤：1.预处理：按IEC63522-1的要求对试样进行初始检测和电气性能测试，记录初始数据；2.试样安装：将试样按实际使用方位（或标准规定方位）安装在试验箱内，试样之间应保持足够间距，不应相互遮挡；3.孢子悬浮液接种：使用喷雾器将混合孢子悬浮液均匀喷洒在试样表面及内部可触及的绝缘部件表面；4.培养：将接种后的试样置于霉菌试验箱中，在29°C±1°C、≥95%RH条件下进行培养；5.中间观察：如为56天试验周期，可在第28天进行中期观察并补充喷洒孢子悬浮液；6.试验后检测：试验结束后取出试样，在标准大气条件下恢复2-4小时，然后进行外观检查和电气性能测试。3.9合格判定标准规定，试验结果应从以下几个方面进行评价：-外观检查：在放大倍数不低于5倍的条件下检查试样表面霉菌生长面积和程度，按照标准中规定的等级评定表进行分级评定；-电气性能测试：按IEC63522-1的要求，对试样进行接触电阻、绝缘电阻、介电强度等关键电气参数的测试，与试验前数据进行比较；-绝缘电阻测量：测量试样不同带电部件之间、带电部件与外壳之间的绝缘电阻值，应不低于产品规范规定的限值。合格判定准则为：霉菌生长等级不超过标准规定限值，且所有电气性能参数满足产品规范要求。4标准发布与主要参编单位4.1标准发布IEC63522-14:2025于2025年2月7日正式发布，语言为英语和法语，标准状态为“现行”。该标准由IEC中央办公室负责出版发行，可通过IECWebstore在线获取。标准文本为电子版加密PDF格式。4.2主要参编单位——中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院在IEC63522-14:2025的制定过程中发挥了重要作用，是标准编制的核心参编单位之一。单位概况中国电子技术标准化研究院（ChinaElectronicsStandardizationInstitute，简称CESI），创建于1963年，是工业和信息化部直属事业单位，是中国电子信息技术领域最权威的标准化研究机构。该研究院长期从事电子信息技术领域的标准研究、制定、试验验证和咨询服务，是IEC多项技术委员会的国内对口单位。在标准编制中的主要贡献-技术方案主导：中国电子技术标准化研究院牵头完成了标准中试验菌种筛选方案的研究工作，结合中国南方湿热环境霉菌分布特征，提出了适合继电器产品的菌种组合优化建议；-试验数据支撑：组织国内多家继电器骨干企业（如航天电器、宏发股份等）开展了大量的霉菌试验验证工作，积累了丰富的试验数据，为确定试验周期和严酷等级提供了数据支撑；-国际协调推动：作为IECTC94国内技术对口单位的依托机构，积极组织国内专家参与标准各阶段的技术讨论和意见反馈工作，推动中方意见在国际标准中的合理采纳；-试验方法验证：依托工信部继电器质量检验中心，开展了国际实验室间比对试验，验证了标准规定的试验方法的重复性和再现性。5标准应用价值分析5.1对继电器行业的技术价值IEC63522-14:2025的发布为全球继电器行业提供了统一、科学、可操作的霉菌试验方法，具有重要的技术价值：-填补标准空白：此前继电器霉菌试验主要参考IEC60068-2-10等通用环境试验标准，这些标准主要针对材料层面，未能充分覆盖继电器作为元器件的特点。本标准填补了这一空白；-提升试验准确性：针对继电器产品专用性制定的试验方法，考虑了继电器结构和材料的特点，试验结果更加准确和可靠；-统一判定依据：明确规定了合格判定准则，减少了不同实验室之间的判定差异，提高了试验结果的可比性。5.2对国际贸易的促进作用作为一项国际标准，IEC63522-14:2025的发布将有助于：-消除贸易技术壁垒：统一试验方法为各国继电器产品的国际贸易提供了共同的技术语言，降低了因试验方法不同导致的重复测试成本；-促进市场准入：企业按照IEC标准进行试验并获得合格报告，有助于产品进入国际市场，提升产品的国际竞争力；-支撑全球供应链协同：为跨国企业的全球采购和质量控制提供了统一依据。5.3对终端用户的效益对继电器使用方而言，该标准的实施将带来以下效益：-提高设备可靠性：通过标准的防霉试验筛选，可有效降低湿热环境下继电器失效的概率，提高整机设备的使用可靠性；-降低维护成本：有效防霉控制的继电器产品可减少因霉菌引起的故障检修次数，降低全寿命周期维护成本；-保障安全运行：绝缘性能的有效保障，降低了因漏电、短路引发的安全事故风险。6标准实施建议与展望6.1企业实施建议建议继电器制造企业采取以下措施实施IEC63522-14:2025标准：-技术能力建设：配备符合标准要求的霉菌试验箱及相关检测设备，培养专业的试验人员；-设计源头控制：在设计阶段即开展材料防霉性能评估，选择具有良好防霉性能的绝缘材料和表面处理工艺；-试验体系整合：将霉菌试验与湿热试验、盐雾试验等环境试验项目相结合，形成完整的环境适应性验证体系；-供应链延伸管理：将防霉要求延伸至供应商管理，确保原材料和零部件的防霉性能满足要求。6.2标准未来发展方向随着技术进步和市场需求的变化，IEC63522-14标准未来可能在以下方向进行修订和完善：-新型材料的适应性：随着新型绝缘材料（如生物基塑料、纳米复合材料）的应用，标准需不断更新以适应新材料的霉菌试验需求；-加速试验方法研究：研究开发与实际霉菌生长相关性更好的加速试验方法，缩短试验周期，提高试验效率；-数字孪生与仿真技术：探索将数字孪生技术应用于霉菌风险评估和试验结果预测；-与其他环境因素的综合：研究霉菌与温度循环、湿度变化、紫外辐射等多应力综合作用下的协同老化效应，建立综合环境适应性评价体系；-智能化检测技术：利用人工智能图像识别技术实现霉菌生长程度的自动化评价，提高检测效率和客观性。7结论IEC63522-14:2025《继电器试验和测量第14部分：霉菌生长》国际标准的发布，是继电器环境适应性试验标准体系建设的重要里程碑。该标准在充分吸收IEC60068-2-10和ISO846等通用标准经验的基础上，针对继电器产品特点制定了专用的霉菌试验方法，填补了该领域的国际标准空白。标准科学规定了试验菌种、试验条件