IEC 63522-202025 继电器 试验和测量 第20部分机械耐久性标准立项发展报告

继电器试验和测量第20部分：机械耐久性标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays–TestsandMeasurements-Part20:MechanicalEndurance摘要随着工业自动化、新能源发电、智能电网及轨道交通等领域的迅猛发展，继电器作为电气控制系统中的核心基础元件，其可靠性与耐久性直接关系到整个装备系统的运行安全。机械耐久性是衡量继电器设计水平、材料质量及制造工艺的关键指标。为了统一全球范围内继电器机械耐久性的试验方法和评价准则，国际电工委员会（IEC）于2025年4月22日正式发布了IEC63522-20:2025《继电器试验和测量第20部分：机械耐久性》标准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制原则、主要内容及技术要点，分析了其对全球继电器产业的技术引领作用。该标准是IEC63522系列标准的重要组成部分，填补了继电器机械耐久性专项测试方法在国际标准层面的空白，确立了统一的试验条件、监测方法与失效判据，对提升全球继电器产品质量一致性、促进国际贸易和技术交流具有重要意义。本报告还对主要参与单位及标准的推广应用前景进行了分析与展望。关键词：继电器；机械耐久性；IEC63522；试验方法；国际标准；可靠性一、引言1.1立项背景继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的自动电器。其应用范围涵盖工业控制、电力保护、通信设备、汽车电子、家用电器等几乎所有电气电子领域。在长期服役过程中，继电器的机械运动部件（衔铁、触点簧片、动触点等）在反复吸合/释放动作中经受磨损、疲劳和形变，最终可能导致动作失效或接触故障。因此，机械耐久性（MechanicalEndurance）是评估继电器无负载条件下机械结构可靠动作能力的关键指标。在国际标准化领域，此前继电器试验方法长期参照IEC61810-1等通用标准中的部分条款，尚缺乏一部针对机械耐久性试验的专项国际标准。随着全球继电器产品迭代加快、应用场景对寿命要求不断提升（如新能源直流接触器要求机械寿命达百万次以上），亟需制定统一的机械耐久性试验方法标准来规范市场。1.2目的与意义IEC63522-20:2025的发布旨在确立继电器机械耐久性试验的全球统一方法，包括试验条件、试验程序、监测参数及失效判据，使不同制造商、不同实验室的测试结果具有可比性和可复现性。该标准有助于：-提升继电器产品质量的一致性与可靠性水平；-为产品设计验证、型式试验和出厂检验提供技术依据；-促进国际贸易中试验结果互认，减少重复检测；-引导行业向高可靠、长寿命方向发展。二、标准编制原则与方法2.1编制原则IEC63522-20:2025的编制遵循了以下基本原则：（1）协调一致性原则。本标准的术语、定义和试验体系与IEC61810系列等现有国际标准保持协调。对于IEC61810-1中已确立的基本术语和试验条件，本标准直接引用或在此基础上细化，确保标准体系的统一性和连贯性。（2）科学性原则。试验方法建立在机械运动学、材料疲劳理论和可靠性统计原理之上，确保试验过程和失效判据能够真实反映产品在实际使用中的机械耐久性能。（3）可操作性原则。试验装置、环境条件、操作步骤等均有明确且可执行的规定，保证不同实验室之间测试结果的可比性（即复现性要求）。（4）普适性原则。充分考虑不同触点形式（常开/常闭）、不同结构类型（电磁继电器、固态混合继电器）及不同额定负载等级的产品差异，测试方法覆盖多种规格，具有广泛的适用性。（5）前瞻性原则。试验方法兼顾智能制造和工业互联网的发展趋势，在数据采集、自动监测和失效分析等环节留有技术接口，为后续数字化转型和相关标准扩展奠定基础。2.2编制过程IEC63522-20于2022年由IECTC94（国际电工委员会继电器技术委员会）正式立项。TC94下设的WG4工作组承担本标准的具体起草工作。编制过程中，工作组系统收集了全球主要继电器制造商（如欧姆龙、泰科电子、松下、宏发股份等）内部试验规范，分析了IEC61810-1:2015、IEC61810-7等现有标准中关于机械耐久性条款的执行情况和不足之处，并结合汽车、新能源、工业控制等下游用户的实际需求，经过多轮委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）阶段，最终于2025年4月22日正式发布。三、标准主要内容3.1范围IEC63522-20:2025规定了继电器机械耐久性试验的通用方法，适用于所有类型的电磁继电器（包括功率继电器、信号继电器、汽车继电器等），其核心是无驱动负载条件下对继电器机械结构（衔铁、动触点系统、返回弹簧等）施加反复动作，以考核其机械寿命和结构可靠性。试验中触点回路不接入外部电负载，从而将考察焦点集中在纯机械损耗所导致的产品失效模式上。该标准不适用于无机械运动部件的固态继电器。对于有机械触点且需在负载条件下考核电耐久性的情况，用户应参考IEC63522系列标准的其他部分（如电耐久性试验部分）。3.2规范性引用文件本标准规范性引用了以下关键文件：-IEC61810-1:2015*Electromechanicalelementaryrelays–Part1:Generalandsafetyrequirements*-IEC63522-1（试验与测量第1部分：总则）-IEC60068-2-6（环境试验第2-6部分：振动试验）-ISO5725-2（测量方法与结果的准确度）3.3术语与定义本章对机械耐久性试验涉及的核心术语进行了定义，具体包括：-机械耐久性：在规定条件下，继电器无输出负载时，其机械结构能承受的规定的动作循环次数。-动作循环：一次完整的吸合和释放过程。-试验速率：单位时间内完成的动作循环次数。-失效判据：判定被试继电器机械性能退化至不合格状态的条件或阈值。3.4试验条件3.4.1标准大气条件试验应在IEC60068-1规定的标准大气条件下进行，即：-温度：15℃～35℃；-相对湿度：25%～75%；-气压：86kPa～106kPa。3.4.2安装与连接3.5试验装置试验装置应满足以下要求：-驱动电路：能提供额定线圈电压（或制造商规定的电压值），并可按设定的频率和占空比施加激励；-动作计数装置：精确记录动作循环次数，精度不低于±0.1%；-状态监测装置：用于实时监测触点接触状态，可检测触点是否发生持续断开、持续闭合或触点粘连等失效模式；-失效报警系统：被试继电器发生失效时自动停止对应通道试验并记录失效循环次数。3.6试验程序3.6.1初始检测试验前，应在不施加任何负载的条件下测量继电器触点回路的接触电阻，确认产品初始状态正常。3.6.2试验速率试验速率由产品规范规定，如无特别规定，推荐采用如下速率：-额定机械寿命≥10⁵次：20次/min及以下；-额定机械寿命<10⁵次：10次/min及以下。3.6.3动作循环每个动作循环包括一次吸合（触点组动作）和一次释放。操作频率应保持稳定，不允许因驱动装置过热而自动降低速率。试验过程中应对线圈施加额定电压；如果实际工作条件需要，可在规定的电压范围内选择加严或降额条件。3.6.4监测试验中需持续或周期性监测以下参数：-触点接触电阻（每次闭合时的接触压降）；-动作时间（吸合时间与释放时间）；-异常信号（触点抖动、持续断开等）；-动作次数。3.6.5试验终止出现下列情况之一时，试验终止：-达到规定的目标动作次数（达到额定机械寿命后试验通过）；-发生失效判据所列的任何一种失效模式；-样品数量中超过允许失效数。3.7失效判据本标准规定了以下典型失效判据：-触点接触电阻超过产品规范中规定的上限值（如超过初始值的1.5倍或绝对值超过某一阈值）；-触点发生持续断开或粘连，即控制端施加激励后输出端不能按预定逻辑通断；-吸合时间或释放时间超出产品规范允许的偏差范围；-机械结构损坏（衔铁断裂、弹簧失效、基座破裂等）。3.8试验报告试验报告应至少包含以下信息：-被试继电器的型号、规格、批次和数量；-试验条件（温度、湿度、试验速率、线圈电压等）；-试验结果（达到的动作次数、失效模式、失效时的循环次数）；-试验日期、试验人员和试验设备信息；-判定结论。四、标准的创新点与亮点IEC63522-20:2025相较于以往分散于各产品标准中的机械耐久性试验条款，具有以下突出亮点和创新：第一，系统性与独立性齐备。该标准首次将机械耐久性试验从通用性标准的附属条款中独立出来，形成完整的专项试验方法标准。试验条件、程序、判据和应用导则形成了闭环，具有更强的可操作性和适用性。第二，失效判据更加科学和量化。标准将接触电阻阈值、动作时间偏差纳入量化考核体系，并提出了持续在线监测方案，避免仅依赖目视检查或简易通断判断带来的不确定性，显著提升了试验结果的准确性和可比性。第三，兼顾不同产品类型和用户需求。在试验速率、目标循环次数、样品数量等方面均给出了灵活性规定，允许产品规范根据实际应用场景设定更严格的要求，可实现标准的广泛适用性。第四，为数字化转型预留接口。标准对数据记录、在线监测和自动判定提出了明确要求，适应智能制造环境下试验室自动化管理的趋势。五、主要参与单位简介5.1国际电工委员会（IEC）国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC的成员包括全球170多个国家和地区，其发布的标准覆盖电力、电子、电信、能源等广泛领域。作为联合国经济及社会理事会的甲级咨询组织，IEC与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）并称为全球三大国际标准化机构。5.2IECTC94——继电器技术委员会IECTC94（TechnicalCommittee94：Electricalrelays）成立于1954年，是IEC旗下专门负责继电器及相关领域标准制定的技术委员会，秘书处由瑞典标准协会（SIS）承担。TC94的标准化范围涵盖各类机电继电器、固态继电器、混合继电器及其附件和试验方法。TC94的主要工作成果包括IEC61810系列（机电继电器通用与安全要求）、IEC61811系列（机电继电器详细规范框架）以及IEC62246系列（簧片开关）等国际标准。随着继电器应用领域的不断拓展，TC94近年来聚焦于新能源、电动汽车和智能电网等新兴应用场景对继电器试验方法的新需求，积极推动IEC63522系列标准的制定。5.3标准编制的主要贡献方在IEC63522-20的编制过程中，来自中国、德国、日本、法国、韩国等国家的继电器制造企业和检测机构发挥了重要作用。其中，中国宏发股份（HongfaCorporation）作为全球领先的继电器制造商，深度参与了机械耐久性试验方法的研究和验证工作，为标准的制定提供了大量的试验数据和工程实践经验。宏发股份是国家企业技术中心、国家级制造业单项冠军示范企业，其产品涵盖信号继电器、功率继电器、汽车继电器、新能源高压直流继电器等品类。此外，中国电子技术标准化研究院等国内标准化机构也积极推动了中国意见在国际标准中的反映。六、标准应用与推广前景IEC63522-20:2025作为IEC63522系列标准的重要组成部分，其实施将为全球继电器行业带来深远影响。在产品质量提升方面，该标准为制造商提供了一个统一、科学且严格的机械耐久性测试平台，有助于在设计阶段识别潜在的机械薄弱环节，推动新材料、新结构和新工艺的开发应用。在检测认证领域，标准为第三方检测机构和认证机构提供明确的测试依据。在国际贸易中，该标准将进一步推动继电器产品测试结果在全球范围内的互认，简化准入流程，降低贸易成本。在应用端，汽车电子、新能源、工业控制等下游用户可依据该标准制定来料检验规范，有效评估供应商产品的一致性。七、结论与展望IEC63522-20:2025《继电器试验和测量第20部分：机械耐久性》的发布，填补了继电器机械耐久性专项试验方法在国际标准层面的空白，标志着继电器可靠性测试方法向系统化、精确化方向迈出了坚实的一步。该标准科学定义了试验条件、操作程序和失效判据，确保不同实验室间测试结果的复现性和可比性，为提升全球继电器产品质量一致性、促进国际贸易互认提供了重要的技术支撑。展望未来，随着新能源、电动汽车、工业4.0等领域的持续发展，继电器的高可靠性和长寿命需求将不断攀升。IECTC94将继续完善IEC63522系列标准体系，并推动机械耐久性试验与电耐久性、环境适应性等多应力综合试验的融合。国内相关标准化技术委员会和企业应及时跟踪国际标准的最新动态，积极推进该标准的转化应用，提升我国继电器产业的国际竞争力和话语权。参考文献[1]IEC63522-20:2025,*Electricalrelays–Testsandmeasurements-Part20:M