IEC 63522-282025 电气继电器 试验和测量 第28部分热电动势标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第28部分：热电动势StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurement-Part28:Thermoelectricelectromotiveforce(e.m.f.)摘要随着电气继电器在新能源、航空航天、轨道交通、工业控制等领域的广泛应用，继电器触点因温差产生的热电动势（Thermoelectrice.m.f.）对微弱信号传输精度的影响日益凸显，已成为衡量继电器可靠性与精密性的关键技术指标。为进一步规范热电动势的试验方法和测量条件，国际电工委员会（IEC）于2025年4月正式发布IEC63522-28:2025《电气继电器试验和测量第28部分：热电动势》。该标准作为IEC63522系列标准的组成部分，系统规定了继电器热电动势试验的术语定义、试验条件、测量方法、试验程序及结果评定要求，填补了该领域国际标准空白。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制原则、主要技术内容及其与现行相关标准体系的协调关系，并重点介绍了标准修订过程中主要参与单位的技术贡献。该标准的发布实施，将有效统一全球继电器热电动势试验的技术依据，为提升继电器产品质量、促进国际贸易便利化提供重要的标准支撑。关键词：电气继电器；热电动势；IEC63522；试验与测量；标准化；微伏级测量；触点材料Keywords:Electricalrelays;Thermoelectrice.m.f.;IEC63522;Testandmeasurement;Standardization;Microvolt-levelmeasurement;Contactmaterial1引言1.1研究背景继电器是自动控制系统中最基础的机电元件之一，广泛应用于通信设备、精密仪器、医疗电子、航天测控等对信号精度要求极高的领域。在这些应用中，继电器的触点回路可能承载微弱直流信号（从微伏级到毫伏级），此时，继电器内部不同金属材料连接处因温度差产生的热电动势将作为误差信号叠加于被测信号之中，直接影响系统测量准确度和稳定性。热电动势的产生源于塞贝克效应（SeebeckEffect）：当两种不同导体材料构成闭合回路，且两个接点处于不同温度时，回路中会产生电动势。在继电器结构中，触点材料（如银合金、金合金、钯合金等）、引出端材料（如铜合金）、内部连接导线之间构成多组异种金属接点，当继电器工作环境中存在温度梯度（如线圈发热、环境温度波动、负载电流引起的温升等）时，必然产生附加热电动势。对于测量微伏级信号的系统而言，继电器热电动势可能成为不可忽略的测量误差来源。然而，长期以来，各继电器制造商和用户对热电动势的测试方法并不统一：有的采用直接测温法，有的采用比较法；有的在恒定温度下测量，有的在温度循环条件下测量；对测试电流的大小、接触压力的设置、预热时间的规定等均存在较大差异。这导致不同企业出具的热电动势测试数据缺乏可比性，严重制约了产品的选型配套和国际市场准入。1.2标准立项意义鉴于上述行业痛点，国际电工委员会继电器技术委员会（IECTC94）经过充分论证，决定在IEC63522《电气继电器试验和测量》系列框架下增设第28部分，专门规范继电器热电动势的试验和测量方法。该标准于2025年4月23日正式发布，标准编号为IEC63522-28:2025。该标准的发布具有三方面重要意义：其一，统一了全球继电器热电动势测试的技术术语和方法论基础，为制造商和用户提供了共同的技术语言；其二，建立了科学、可重复的测量条件和程序，确保不同实验室之间的测试结果具有可比性；其三，为通信、精密测量、航空航天等下游用户选择低热电动势继电器提供了标准依据，推动继电器产品向高精密方向发展。2标准编制概况2.1标准基本信息IEC63522-28:2025《电气继电器试验和测量第28部分：热电动势》由IECTC94（电气继电器技术委员会）归口管理，标准语言为英语和法语，现行有效。该标准属于IEC63522系列标准的组成部分，与系列标准中其他部分保持协调一致的结构和术语体系。标准文件以电子版加密PDF格式发行，售价160.0元。2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）协调一致性原则。标准的术语定义、试验条件表述、结果评定方法等与IEC63522系列其他部分保持统一，同时参考了IEC61810-1（有或无机电继电器的试验和测量程序）中通用试验条件的相关规定，确保系列标准之间的协调配套。（2）科学性与可操作性原则。热电动势的测量涉及微伏级微弱信号的采集，容易受到环境温度波动、热电势干扰、接触电阻变化、电磁干扰等多种因素的影响。标准编制过程中，起草组通过大量的比对试验和实验室间验证，确定了能够最大限度抑制干扰因素、保证测量重复性和再现性的试验条件与操作程序。（3）适用性原则。标准规定的试验方法适用于各类电磁继电器、固态继电器（如适用）、时间继电器等产品的型式试验和例行试验，既考虑制造商出厂检验的效率需求，也兼顾用户验收试验的权威性要求。2.3编制过程概述IEC63522-28:2025的编制历经多个阶段。IECTC94下属工作组在系统调研全球主要继电器制造商和用户在热电动势测试方面的实践经验后，形成工作草案（WorkingDraft，WD）。草案经过委员会草案（CommitteeDraft，CD）、最终国际标准草案（FinalDraftInternationalStandard，FDIS）等阶段的广泛征求意见和投票表决，最终于2025年4月获得批准发布。3标准主要技术内容3.1范围与适用对象IEC63522-28:2025规定了电气继电器热电动势的试验和测量方法。标准适用于评估继电器在规定的温度条件下，其内部异种金属连接处在无外加电信号时产生的热电动势大小。该测量方法适用于额定触点电流较小、用于微弱信号切换场合的继电器产品，也适用于通用继电器在特定应用场景下的热电动势性能评估。需要说明的是，该标准所规定的热电动势测量，是在继电器处于非激励或激励状态下对触点回路热电动势的量化评估，侧重于反映继电器结构设计和材料选用对热电动势的影响。标准不涉及由于外部电路中的其他热源引起的系统级热电动势分析与补偿。3.2术语和定义标准对以下关键术语进行了定义：（1）热电动势（Thermoelectrice.m.f.）：在继电器触点回路中，由于不同材料接点之间存在温度差而产生的电动势。（2）测量接点（Measuringjunction）：用于连接被测继电器至测量仪表的端子部分。（3）参考温度（Referencetemperature）：测量过程中作为基准的环境温度值。（4）温度梯度（Temperaturegradient）：继电器内部不同部位之间的温度差分布。3.3试验条件标准对试验条件作出了严格规定，主要包括：（1）环境条件。标准规定试验应在无对流风的恒温环境中进行，环境温度应控制在23℃±2℃范围内，相对湿度不大于75%。试验过程中环境温度的波动应不超过±1℃，以避免环境温度变化引起的附加热电动势干扰测量结果。（2）测量仪器。测量仪表应具有足够的分辨力和准确度。热电动势测量通常涉及微伏级信号，标准要求测量仪表的分辨力不低于0.1μV，准确度不低于±（0.05%读数+0.1μV）。对测量仪表的输入阻抗也有明确要求，以避免仪表负载效应对被测回路的影响。（3）试样准备。被试继电器应按照产品规范规定的安装方式安装在试验夹具上。试验夹具本身应选用热电动势较小的材料制成，如纯铜或无氧铜，避免夹具自身的热电动势叠加到被测值中。3.4测量方法标准规定了热电动势测量的基本方法：将继电器接入测量回路中，在规定的温度条件下，使继电器触点处于闭合状态，利用高分辨力微伏计测量闭合触点回路两端的电动势值。测量完成后，对继电器施加规定的激励（如线圈施加额定电压），使触点状态发生变化，在规定的动作次数和时间后再次测量。试验过程中，应保证继电器触点回路中无外加电流通过，即测量应在零电流条件下进行。测量连接导线应选用热电动势与铜相近的材料（如铜导线），并保证连接导线的两端处于相同温度。3.5试验程序标准详细规定了试验的操作步骤：（1）温度稳定。将被试继电器置于规定的环境温度中，在不施加任何电信号的条件下放置足够时间（通常不少于2小时），使继电器内部温度均匀稳定。（2）初始测量。在继电器触点处于断开状态时，测量并记录测量回路的基础电动势值（主要为测量系统自身的残余热电动势和漂移），作为零点基准。（3）触点闭合测量。使继电器触点闭合，待示值稳定后（通常不少于1分钟），读取并记录热电动势测量值。（4）重复测量。为验证测量的稳定性，应对同一试样进行不少于3次的重复测量，并记录每次的读数。（5）结果处理。以各次测量的算术平均值作为该继电器的热电动势测试值，并记录最大值与最小值以反映离散程度。3.6结果评定4与其他标准的关系IEC63522-28:2025是IEC63522系列标准的新增组成部分，该系列标准统一采用模块化结构，对各试验项目分部分制定。在试验条件、试样准备、测量不确定度评定等方面，本标准与以下标准存在引用或协调关系：-IEC61810-1:2019《有或无机电继电器要求和试验程序》——提供了继电器通用试验条件和试验程序的基础框架；-IEC60050-151《国际电工词汇第151部分：电和磁的器件》——规范了继电器领域的通用术语；-IECGuide98-3《测量不确定度第3部分：测量不确定度表示指南》——为测量结果的统计处理和不确定度评定提供指导。在标准体系定位上，IEC63522-28:2025侧重于继电器的专项性能测试方法，与IEC63522系列其他部分（如触点寿命试验、绝缘试验、温升试验等）共同构成完整的继电器试验方法体系，形成对IEC61810系列产品标准的有力支撑。5主要参与单位及其技术贡献5.1标准起草组织概述IEC63522-28:2025由IECTC94归口管理。在标准起草过程中，来自全球多个国家的继电器制造商、检测认证机构及科研院所的专家共同参与了技术内容的讨论和验证工作。5.2重点参与单位：宏发股份（HongfaCorporation）作为全球领先的继电器研发和制造企业，宏发股份深度参与了IEC63522-28:2025的编制工作。宏发股份始创于1984年，总部位于中国厦门，是全球最大的继电器制造商之一，产品涵盖信号继电器、功率继电器、汽车继电器、工控继电器、新能源继电器等多个系列，年生产能力超过30亿只，产品远销全球120多个国家和地区。公司在厦门、深圳、西安等地设有研发中心，拥有CNAS认可的检测实验室和一支经验丰富的标准化专家队伍。在本标准的编制过程中，宏发股份主要承担了以下技术工作：（1）试验方法验证。宏发股份依托企业检测中心的高精度测量平台，组织开展了多轮热电动势测量的实验室间比对试验，对不同触点材料（如AgNi、AgSnO₂、AuAg等）在不同温度梯度下的热电动势特性进行了系统测量，为标准中规定的试验条件（环境温度范围、预热时间、测量稳定时间等）的确定提供了大量实验数据和工程实践经验。（2）测量装置研制。宏发股份的技术团队联合国内高校研制了专用的继电器热电动势测量装置，通过采用低热电动势扫描开关、恒温屏蔽箱、纳伏级微伏计等关键技术手段，有效降低了测量系统自身的热电动势漂移和外界电磁干扰，为验证标准规定测量方法的可行性提供了设备基础。（3）标准文本起草。作为IECTC94的中国注册专家单位，宏发股份积极参与了标准草案的技术讨论和意见反馈工作，在触点回路热电动势的测量布置、试样条件设置、测量结果的统计分析等方面提出了多项建设性意见，多数被采纳写入标准文本。6标准实施展望6.1对行业的技术引领作用IEC63522-28:2025的发布填补了国际标准在继电器热电动势试验方法领域的空白。随着5G通信基站、精密医疗仪器、新能源电池管理系统（BMS）、航空航天电子设备等对微弱信号高精度采集需求的持续增长，用户对继电器热电动势指标的要求将日益严格。该标准的实施将为继电器制造企业提供统一的技术依据，引导企业在触点材料选择、内部结构设计、引出端连接工艺等方面持续优化，降低产品的热电动势水平。6.2对国际贸易的促进效应作为国际通用的试验方法标准，IEC63522-28:2025的实施将有助于消除各国在继电器热电动势测试方面的技术壁垒，促进继电器产品的国际市场流通和互认。制造商可依据该标准出具统一格式的测试数据，用户可直接基于标准方法对供应商产品进行验证，从而降低交易成本，提升供应链效率。6.3国内标准化工作的衔接我国是电气继电器制造和出口大国，全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会（SAC/TC154）对口IECTC94的标准化工作。适时将IEC63522