IEC 63522-152024 电气继电器 试验和测量 第15部分端子的坚固性标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第15部分：端子的坚固性标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part15:RobustnessofTerminals摘要随着全球电气化进程的持续推进与新能源、智能电网、工业自动化等领域的迅猛发展，电气继电器作为电气控制系统中的核心基础元件，其可靠性与安全性受到前所未有的关注。端子作为继电器与外部电路进行电气连接和机械固定的关键结构部件，其坚固性直接关乎继电器在振动、冲击、热循环及反复插拔等复杂工况下的长期稳定运行。为统一全球范围内针对继电器端子坚固性的试验方法和测量要求，国际电工委员会（IEC）依托其第94技术委员会（TC94）组织制定了IEC63522-15:2024《电气继电器试验和测量第15部分：端子的坚固性》国际标准。本标准于2024年12月5日正式发布，是IEC63522系列标准在继电器试验与测量方法领域的重要组成部分。本标准系统规定了电气继电器各类端子（包括焊接端子、螺纹端子、快接端子、压接端子等）在机械应力作用下的试验方法、测量程序及合格判据，涵盖了端子抗拉强度试验、弯折试验、扭矩试验、反复插拔试验及端子与基座结合强度验证等内容。标准的发布实施将为全球继电器制造商、检测机构及终端用户提供统一的技术依据，对提升继电器产品质量、促进国际贸易与技术交流具有重要意义。本文从标准立项背景、技术内容解析、主要参与单位及未来发展趋势等方面对该标准进行系统分析与展望。关键词：电气继电器；端子坚固性；试验方法；国际标准；IEC63522-15；可靠性测试；机械应力AbstractWiththecontinuousadvancementofglobalelectrificationandtherapiddevelopmentofnewenergy,smartgrids,andindustrialautomation,electricalrelays—ascorefundamentalcomponentsinelectricalcontrolsystems—haveattractedunprecedentedattentionregardingtheirreliabilityandsafety.Asthecriticalstructuralcomponentsthatestablishelectricalconnectionsandmechanicalfixationbetweenrelaysandexternalcircuits,therobustnessofterminalsdirectlydeterminesthelong-termstableoperationofrelaysundercomplexworkingconditionsinvolvingvibration,shock,thermalcycling,andrepeatedinsertion/withdrawal.Tounifyglobaltestmethodsandmeasurementrequirementsforrelayterminalrobustness,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC),throughitsTechnicalCommittee94(TC94),developedtheinternationalstandardIEC63522-15:2024"ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part15:RobustnessofTerminals."ThisstandardwasofficiallypublishedonDecember5,2024,andconstitutesanimportantcomponentoftheIEC63522seriesinthefieldofrelaytestingandmeasurementmethods.Thestandardsystematicallyspecifiestestmethods,measurementprocedures,andacceptancecriteriaforvarioustypesofrelayterminals(includingsolderingterminals,screwterminals,quick-connectterminals,crimpterminals,etc.)undermechanicalstress,coveringtensilestrengthtests,bendingtests,torquetests,repeatedinsertion/withdrawaltests,andverificationofterminal-to-basebondingstrength.Thepublicationandimplementationofthisstandardwillprovideunifiedtechnicalbasisforrelaymanufacturers,testinginstitutions,andendusersworldwide,significantlycontributingtotheimprovementofrelayproductqualityandthepromotionofinternationaltradeandtechnicalexchange.Thisreportprovidesasystematicanalysisandoutlookonthestandardfromtheperspectivesofprojectbackground,technicalcontentanalysis,majorparticipatingorganizations,andfuturedevelopmenttrends.Keywords:Electricalrelays;Terminalrobustness;Testmethods;Internationalstandard;IEC63522-15;Reliabilitytesting;Mechanicalstress一、引言1.1研究背景继电器作为一种自动电器，广泛应用于电力保护、工业控制、交通运输、航空航天、通信设备及家用电器等各个领域，承担着电路切换、信号传递、逻辑控制和安全保护等重要功能。在继电器产品的设计和制造过程中，端子的质量和性能直接关系到继电器的安装可靠性、连接稳定性和使用寿命。实际应用中，继电器端子往往需要承受来自外部导线连接产生的拉伸力、弯折力矩、紧固扭矩以及反复插拔带来的机械磨损等复合应力作用。一旦端子发生松动、断裂或脱落，将导致接触不良、电路中断甚至引发设备故障和安全事故。然而，长期以来，国际范围内针对继电器端子坚固性的试验方法和测量要求缺乏统一的国际标准规范，各国和各制造商之间在试验条件、加载方式、判定准则等方面存在显著差异。这一现状不仅给继电器的跨国贸易和质量认证带来障碍，也使得不同来源的继电器产品在端子可靠性方面缺乏可比性。为解决上述问题，迫切需要制定一部统一的国际标准。1.2标准立项的必要性随着新能源发电、电动汽车充电设施、智能制造装备等新兴领域的快速发展，继电器的工作环境日趋严苛，对端子坚固性的要求也不断提高。与此同时，新型端子结构和连接方式的不断涌现（如PCB直插端子、免螺纹弹簧端子、IDC刺破端子等），使得传统试验方法难以全面覆盖。在此背景下，国际电工委员会依据标准化工作程序，结合IEC61810系列标准对继电器产品性能的要求，决定制定IEC63522-15标准，以系统性地规范和统一电气继电器端子坚固性的试验与测量方法。该标准的制定既是全球继电器行业发展的迫切需要，也是IEC标准化战略布局的重要举措。二、标准主要内容解析2.1标准的适用范围与定位IEC63522-15:2024是IEC63522《电气继电器试验和测量》系列标准的第15部分，主要适用于各类电气继电器端子的坚固性试验和测量。该标准所涉及的端子类型涵盖目前行业中广泛使用的各种端子结构形式，包括但不限于：-焊接端子（solderingterminals）：包括PCB通孔焊接端子、表面贴装端子等；-螺纹端子（screwterminals）：包括螺栓式端子、螺柱式端子等；-快接端子（quick-connectterminals）：包括片式快插端子、插簧端子等；-压接端子（crimpterminals）：适用于冷压连接的端子；-其他类型的专用端子。该标准既适用于通用电磁继电器，也适用于带封装或敞开式结构的专用继电器。需要指出的是，该标准侧重于机械性能层面的检测与验证，与涉及端子电气性能、载流能力等其他方面的标准条款形成互补关系。2.2标准试验项目IEC63522-15:2024围绕端子坚固性构建了系统化的试验体系，主要试验项目包括但不限于以下几个方面。端子的抗拉强度试验是检验端子与继电器本体之间、端子与内部引线之间连接牢固程度的基本试验。试验时，沿端子轴向施加规定的拉伸力（或逐步递增至规定值），保持规定时间后检查端子是否发生松动、位移、断裂或从继电器本体中拔出的现象。标准中给出了不同规格端子所对应的最小抗拉载荷要求和允许的永久变形量，同时还明确了试验夹具的设计原则，以确保施力方向准确沿端子轴向，避免产生附加弯矩影响试验结果。端子的弯折试验用于考察端子在承受横向机械负荷时的强度及抗弯折能力。试验通过规定的弯折角度和弯折次数对端子进行反复弯折，检查端子是否出现裂纹、折断或疲劳失效。标准对不同端子截面形状和材质规定了相应的弯折半径和弯折角度参数，并要求弯折试验后端子仍能满足规定的电气连续性要求，以保证端子在经历机械应力后其导电功能不受影响。端子扭矩试验主要针对螺纹端子、螺柱端子等需要通过螺纹连接方式紧固导线的端子类型。试验按规定的拧紧力矩（或逐步递增至规定值）对端子进行拧紧操作，验证端子螺纹和端子本体在承受规定紧固力矩时不发生滑丝、破裂或过度变形。标准中还规定了扭矩试验后端子的残余扭矩保持率要求，以确保端子在长期运行中不会因振动等因素发生松动。端子反复插拔试验适用于快接端子、插拔式端子等需频繁插接的端子类型，通过模拟端子在实际使用中反复插接和拔出的工况，检验端子接触部分和固定结构的耐磨性及长期机械稳定性。试验规定了插拔速度、插拔频率和插拔力范围等参数，要求在规定的插拔次数（如100次、500次或1000次）后端子仍能保持正常的接触电阻和锁紧力。端子与基座结合强度试验主要验证端子与继电器基座（或外壳）之间的固结强度，防止端子在使用中因受外力作用而与基座脱开。该试验同时涵盖端子受推力或拉力时，基座材料是否出现裂缝、破损等影响继电器绝缘性能和防护性能的损伤情况。对于灌封式或嵌入式的端子结构，试验还对结合部位的密封性能提出了验证要求，以防止端子松动后破坏继电器内部环境密封性。除此之外，该标准还对试验条件（如环境温度、湿度、大气压力等）、试验样品的预处理要求、试验设备的精度要求以及试验报告中应包含的信息等作出了规定，以保证试验结果的重复性和可比性。2.3试验条件与设备要求在试验条件方面，标准明确规定了标准大气条件（温度23℃±5℃、相对湿度45%-75%等），并允许在特定的严酷环境条件下（如高温、低温）进行附加试验。标准对试验设备的精度提出了明确要求，包括力值加载装置的精度等级、角度测量装置的分辨率、扭矩扳手的校准要求等，确保试验数据的准确性和一致性。标准还对试验样品的数量和抽样方案提供了指导性建议，以保证试验结果的统计有效性。三、主要参与单位介绍IEC63522-15:2024标准的制定由国际电工委员会第94技术委员会（IECTC94）负责组织推进。IECTC94是专门负责电气继电器标准化工作的技术委员会，其工作范围涵盖各类继电器的术语定义、技术要求、试验方法和安全要求等。在IEC63522-15标准的研制过程中，来自全球多个国家的标准化技术专家和企业代表参与了标准草案的讨论和审查工作。在参与单位中，值得重点介绍的是中国电子技术标准化研究院。作为中国在电子信息技术领域权威的标准化专业机构，中国电子技术标准化研究院长期深度参与IECTC94的国际标准化工作，在该标准的制定过程中发挥了重要的技术支撑和协调推动作用。中国电子技术标准化研究院（CESI）成立于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，专业从事电子信息技术领域的标准化研究、标准制定、试验检测和合格评定工作。该院在继电器领域具有深厚的技术积累和丰富的标准化工作经验，主导或参与制定了多项继电器相关的国家标准、行业标准和国际标准。在IEC63522-15标准的研制过程中，中国电子技术标准化研究院的主要贡献包括以下几个方面：第一，技术方案研究与验证。该院组织国内继电器骨干企业和检测机构，针对各类端子的典型失效模式进行了系统的试验研究和数据积累工作，为标准中试验项目和参数的选择提供了充分的技术支撑。特别是在端子抗拉强度试验和反复插拔试验方面，中国电子技术标准化研究院联合国内企业开展了多轮比对试验，验证了试验方法的可行性和重复性，为确定合理的试验参数提供了科学依据。第二，标准草案编制与修订。该院专家积极参与了标准草案的讨论和起草工作，结合中国继电器产业的实际技术水平和试验能力，就标准中试验力值的设定、样品数量的要求、合格判据的确定等关键技术条款提出了意见和建议，多项意见被国际专家组采纳，体现了中国在继电器标准化领域的实质性参与和技术话语权的提升。第三，国内外标准协调。中国电子技术标准化研究院积极推动该国际标准与国内相关标准之间的技术协调工作，为我国后续采用该国际标准和转化制定相应国家标准奠定了良好基础。除此之外，来自德国、日本、美国、韩国、法国等国家的标准化机构和继电器制造企业也积极参与了该标准的制定工作，充分体现了该标准的国际性和广泛适用性。四、标准的技术特点与创新IEC63522-15:2024作为电气继电器端子坚固性试验与测量领域的系统性国际标准，相较以往分散于各产品标准中的相关条款以及各企业自行的试验规范，具有若干显著的技术特点与创新。该标准首次在IEC标准层面将各类端子（焊接端子、螺纹端子、快接端子、压接端子等）的坚固性试验方法和要求进行了系统整合，构建了一个完整统一的试验方法体系。这种系统化的标准框架改变了以往不同类型端子采用不同试验方法、缺乏横向可比性的局面，为继电器的设计选型和质量评价提供了更为全面的技术依据。在试验模式的设定上，该标准特别强调了型式试验与例行试验的合理区分，并引入了破坏性试验与非破坏性试验相结合的理念。针对不同应用场景和不同质量验证需求，标准给出了灵活的试验组合方案，使制造商能够根据产品特点和使用要求选择适宜的试验项目和方法。标准还充分考虑了新型端子结构和新型连接技术的发展趋势，为弹簧端子、IDC（InsulationDisplacementConnection，绝缘位移连接）端子等新型连接方式预留了技术接口和扩展空间。这一前瞻性的安排有利于标准在未来一段时间内保持技术先进性和适用性。此外，在环境适应性方面，标准要求端子坚固性试验不仅要在标准大气条件下进行，还应结合IEC61810系列标准中关于气候环境和机械环境试验的要求进行综合验证。这一做法使端子的坚固性验证更加贴近实际使用条件，提高了试验结果对实际应用的代表性和参考价值。五、标准实施的意义与影响5.1对继电器行业的技术引领作用IEC63522-15:2024的发布实施将促进全球继电器制造业的技术进步和质量提升。标准中规定的各项试验方法和指标要求，为继电器制造企业在产品设计阶段就充分考虑端子的机械可靠性提供了明确的技术指导。企业可以依据标准要求在端子的结构设计、材料选择、加工工艺等方面进行优化，从源头提高产品的端子坚固性水平。5.2对国际贸易和合格评定的促进作用作为一项国际标准，IEC63522-15:2024将为全球继电器产品的国际贸易提供统一的技术语言和评价依据。各国在继电器产品的市场准入和合格评定中，可以依据该标准对端子坚固性进行检测和评价，消除因试验方法差异造成的技术壁垒。同时，该标准还可作为IECEE（IEC电工产品及零部件合格评定体系）等国际互认体系的技术基础，促进检测结果的国际互认，降低企业的重复检测成本。5.3对下游应用领域质量保障的积极意义继电器广泛应用于电力系统保护、工业过程控制、轨道交通信号、新能源汽车管理、通信基站设备等对可靠性要求极高的领域。端子坚固性是保障这些系统中电气连接长期可靠的关键因素之一。IEC63522-15:2024的实施将为下游用户在选择