IEC 63522-372025 电气继电器 试验和测量 第37部分额定负载时端子温升标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第37部分：额定负载时端子温升标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part37:TerminalTemperatureRiseatRatedLoad摘要随着电力系统、工业控制、新能源装备及智能电网等领域的快速发展，电气继电器作为电气控制与保护系统中的关键基础元器件，其可靠性、安全性和环境适应性要求不断提升。端子温升是衡量继电器在额定负载条件下导电回路热稳定性与接触可靠性的核心指标之一，直接关系到产品的载流能力、绝缘寿命及系统运行安全。国际电工委员会（IEC）于2025年4月23日正式发布IEC63522-37:2025《电气继电器试验和测量第37部分：额定负载时端子温升》，该标准作为IEC63522系列标准的重要组成部分，系统规定了电气继电器在额定负载条件下端子温升试验的术语定义、试验条件、测量方法、试验程序及合格判据。本报告对该标准的立项背景、编制原则、主要技术内容、与相关标准的关系及预期实施效益进行了系统阐述，并对主要参编单位的技术贡献进行了介绍，旨在为标准宣贯实施及后续修订工作提供参考和支撑。关键词：电气继电器；端子温升；额定负载；试验方法；IEC标准；标准化一、引言1.1立项背景电气继电器是一种当输入量（如电、磁、光、热等量）达到规定值时，能使被控制的输出电路发生预定阶跃变化的自动电器，广泛应用于电力保护、工业控制、通信设备、汽车电子、航空航天及家用电器等各个领域。随着全球能源结构转型和智能制造的深入推进，新型电力系统建设对继电器产品的小型化、高可靠和长寿命提出了更为严苛的要求。在继电器长期通以额定负载电流的工作状态下，由于导电回路电阻（包括导体电阻、接触电阻及连接处附加电阻）的存在，铜损产生的热量将导致端子及其邻近部件的温度升高。过高的温升会加速绝缘材料老化与变形，降低接触系统的弹性压力，导致接触电阻进一步增大，甚至引发继电器的热失效或火灾隐患。因此，端子温升试验是考核继电器导电回路设计合理性、材料选用正确性以及装配工艺一致性的重要型式试验项目。然而，长期以来，国际范围内针对电气继电器端子温升试验的方法标准存在分散、不一致的问题。不同国家、不同制造商和不同用户群体在试验电流施加方式、热电偶布置位置、环境温度控制条件、温度稳定判定准则等方面的做法差异较大，导致同类产品的温升试验结果可比性不足，给国际贸易和技术交流带来障碍。为此，IEC第94技术委员会（IEC/TC94：全有或全无继电器）在制定IEC63522系列试验与测量标准框架时，专门设立第37部分，统一规范额定负载条件下的端子温升试验方法。1.2标准定位与作用IEC63522-37:2025归属于IEC63522《电气继电器试验和测量》系列标准，该系列标准全面覆盖了电气继电器的各类试验项目，包括机械性能试验、电气性能试验、气候环境试验及特殊工况试验等。第37部分具体针对额定负载下端子温升试验，为继电器产品设计验证、型式试验和质量一致性检验提供了统一、科学、可重复的试验方法依据。该标准的发布实施具有多重重要意义：一是填补了IEC标准体系中电气继电器端子温升试验方法专项标准的空白；二是为全球继电器制造商、检测机构和用户提供了统一的技术判定依据；三是促进了国际贸易中继电器产品温升性能测试结果的双边和多边互认；四是为后续其他类型继电器产品温升试验标准的制定提供了方法学参考。二、编制原则与依据2.1编制原则IEC63522-37:2025的编制遵循以下基本原则：（1）统一性与协调性原则。标准的编制充分考虑了与IEC63522系列其他部分以及IEC61810-1（有或无机电继电器第1部分：通用要求和安全要求）、IEC61810-7（试验和测量程序）等现行有效的IEC标准之间的协调一致性。在试验条件设置、术语定义和判定准则方面尽量与相关基础标准保持兼容，避免技术指标的矛盾和重复规定。（2）科学性与先进性原则。标准编制基于当前电气继电器设计与制造领域的最新技术水平，充分吸收了国内外在接触电阻理论、电接触温升建模和热场测量技术等方面的最新研究成果，试验方法设计符合传热学和电工学的科学原理，测量手段兼顾了准确性和可操作性。（3）实用性与可操作性原则。标准的试验程序力求简洁明了、便于实施，避免对试验设备提出过高或不必要的要求，使不同技术水平的检测实验室均能按照标准规定完成试验，保证试验结果具有良好的再现性和可比性。（4）安全性与环保性原则。标准对试验过程中的电气安全、防火安全和操作人员安全防护提出了明确要求，同时考虑了试验样品的处置和试验废弃物的环保处理问题。2.2编制依据本标准的编制依据主要包括：-IEC63522-1:2024《电气继电器试验和测量第1部分：一般要求》-IEC61810-1:2019《有或无机电继电器第1部分：通用要求和安全要求》-IEC60050-151（国际电工词汇第151部分：电的和磁的器件）-IEC60068-2（环境试验第2部分：试验方法）-ISO/IECGuide99:2007《国际计量学词汇——基础和通用概念及相关术语》-GB/T10261-2008《电气继电器第部分：温升试验方法》（参考，国内对应标准）三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准适用于所有类型的电气继电器，包括机电继电器、固态继电器及其组合装置，在额定负载条件下端子温升的测量。标准适用于继电器制造商的型式试验、出厂抽检试验以及用户或第三方检测机构对继电器产品温升性能的验证试验。对于多极继电器的试验，标准规定了各极同时通以额定负载电流或按标准规定的方式施加电流的试验方法。3.2术语和定义标准明确定义了以下关键术语：-端子温升（terminaltemperaturerise）：继电器端子特定测量点处在规定负载条件下达到热稳定状态时的温度与参考环境温度之差；-额定负载（ratedload）：制造商规定的继电器在指定条件下能够持续承载的负载电流值；-热稳定状态（thermalequilibrium）：在规定的时间间隔内，端子温度变化不超过规定限值（如连续三次读数间隔不小于规定时间时温升变化不超过2K）时所处的状态；-参考环境温度（referenceambienttemperature）：在距被测继电器规定距离处测得的不受继电器自身发热影响的环境空气温度；-热电偶法（thermocouplemethod）：利用热电偶直接与被测端子表面接触测量温度的方法；-热像法（thermographymethod）：利用红外热像仪非接触测量端子表面温度分布的方法。3.3试验条件（1）环境条件。试验应在无强制空气流动、无阳光直射和其他热辐射源影响的室内环境中进行。环境温度应在15℃~35℃范围内，试验过程中环境温度的变化不应超过±5K。为防止环境温度波动对测量结果的影响，温度测量应在试验空间内多个位置布点监测。（3）试验电流。施加于继电器触头回路的电流应为额定负载电流，频率与产品设计使用条件一致（如工频50Hz或60Hz，或直流）。对于交流试验，电流波形应近似正弦波，总谐波畸变率不应超过5%。多极产品各极应同时通以额定电流，特殊情况下经供需双方协商可采用其他方式。（4）测量仪器。温度测量仪器的准确度应不低于±1.5K或被测温升值允许偏差的三分之一（取较小值）。采用热电偶测量时，热电偶丝的直径不应超过0.5mm，以减少导热误差。数据采集系统应具备足够的采样速率和记录能力。3.4试验程序标准的试验程序包括以下关键步骤：（1）试验准备。按照制造商说明书安装和接线被测继电器，检查试验回路的完整性和绝缘安全性。在端子的规定测量点安装温度传感器，传感器应保证与端子表面良好的热接触。（2）温度传感器布置。传感器的测量端应固定于端子导电回路上的规定位置（通常为端子与连接导线的交接处或端子中部），并采取适当的隔热措施以减少外部气流和辐射对测量结果的影响。标准对热电偶的安装方式提供详细的图示和操作指引。（3）初始测量。在正式通电前记录各测量点的初始温度和参考环境温度。（4）通电试验。施加额定负载电流后，按照规定的间隔持续记录各测点的温度读数。试验初期可适当缩短记录间隔以捕捉快速温升过程。（5）热稳定判定。当连续三次读数（相邻两次读数间隔时间不少于5分钟）的温度变化均不超过2K时，判定被测继电器已达到热稳定状态。标准同时给出了最长试验时间的限定，如超过规定时间仍未达到热稳定，应停止试验并记录数据。（6）温升计算。端子温升值按热稳定状态时的实测端子温度减去试验期间的平均参考环境温度计算。3.5试验结果的判定标准规定，被测继电器端子温升值不应超过制造商产品技术规范中规定的限值。当产品技术规范未作明确规定时，可参照IEC61810-1中相关要求或依据绝缘材料的耐热等级来确定允许温升值。此外，标准建议在温升试验过程中同时监测触头回路的电压降变化，以评估接触系统在热负荷作用下的稳定性。3.6试验报告标准给出了试验报告应包含的信息要求，包括但不限于：被测继电器的型号规格和样品编号、试验条件和环境参数、连接导线的规格与安装方式、温度传感器的类型与布置位置、各测量点的温度-时间记录曲线、热稳定状态时的温升数据、试验结论及与规定限值的比较结果。四、与相关标准的关系4.1与IEC63522系列标准的关系IEC63522-37:2025是IEC63522系列标准的组成部分，与该系列中的其他部分（如一般要求、触点电压降测量、动作时间测量、耐久性试验等）共同构成完整的电气继电器试验方法体系。在标准结构、术语体系、试验条件控制等方面与系列其他部分保持一致性。IEC63522-37的引用文件均为该系列中已经发布的标准文本。4.2与IEC61810系列标准的关系IEC61810-1规定了有或无机电继电器的通用要求和安全要求，其中包括了端子温升限值的要求。IEC63522-37则提供了如何测量和验证这些温升限值的试验方法。两者在功能上形成了"要求+方法"的完整配套，共同服务于继电器产品的质量评估。在标准发布顺序上，IEC61810-1先于IEC63522-37发布，后者依据前者的要求进行了方法层面的细化和扩展。4.3与其他相关标准的协调本标准在温升试验的通用方法上与IEC60068-2系列环境试验标准的基本原则保持一致，但在具体试验条件设置和端子温升特性评价方面更贴合继电器产品的实际运行工况。同时，标准在术语使用上与IEC60050-151（国际电工词汇）保持一致性，确保标准的理解和执行不会产生歧义。五、标准的实施预期效益5.1技术效益IEC63522-37:2025的发布为全球继电器行业提供了统一的端子温升试验方法，有助于消除因试验方法差异导致的产品性能评价分歧。通过标准化的试验程序，不同实验室、不同国家之间对同一产品的温升测试结果将具有更好的可比性和一致性。这将推动继电器制造企业更加科学地开展产品热设计，优化导电回路结构和接触系统设计，提升产品的载流能力和长期运行可靠性。5.2经济效益统一的标准将降低继电器产品的国际贸易技术壁垒。制造商无需针对不同目标市场采用不同的温升试验方法进行重复测试，检测机构和用户也无需面对多种试验规范并存的困境，从而显著节约测试成本和时间。对于产品设计阶段，标准化的温升试验数据可以更好地反馈到设计流程，减少设计迭代次数，缩短产品研发周期。5.3社会效益电气继电器在电力系统保护、工业安全控制等安全相关领域的应用广泛，端子过热是导致继电器早期失效和安全事故的重要隐患之一。统一的温升试验标准有助于更好地筛选和控制产品质量，减少因继电器过热引发的设备故障和火灾事故，提升电力系统和工业设备的安全运行水平，保障人民群众生命财产安全。六、主要参编单位介绍6.1标准制定组织本标准由国际电工委员会第94技术委员会（IEC/TC94）负责制定。IEC/TC94是专门负责"全有或全无继电器"国际标准制定的技术委员会，其秘书处由荷兰国家委员会承担。该技术委员会的工作范围涵盖各类有或无继电器的术语定义、技术要求、试验方法和安全要求等。在IEC63522-37的制定过程中，来自中国、德国、美国、日本、韩国、法国、荷兰等国家的技术专家积极参与了标准草案的讨论和修订工作。6.2主要参编单位详细介绍中国电子技术标准化研究院（CESI）作为我国电子信息领域标准化工作的核心机构，深度参与了IEC63522-37:2025的编制工作。该院是IEC/TC94的国内技术对口单位，长期承担我国继电器领域国际标准跟踪研究和国内标准制定任务。在标准编制过程中，中国电子技术标准化研究院组织国内继电器骨干企业和检测机构组成专家组，系统梳理了国内外在继电器端子温升测试领域的技术经验和试验数据。特别是针对不同端子连接方式（包括PCB直插焊接、快插端子、螺纹端子等）对温升测量的影响开展了专项试验研究，为标准中试验条件设置提供了大量实验数据支撑。该研究院在接触电阻与温升特性关系研究方面积累了丰富经验，提出了采用多点布控热电偶和红外热像仪交叉验证的测量方法建议，该建议被标准编制组采纳，提升了标准在测量准确性和方法冗余性方面的技术含量。同时，该院主导完成了标准草案的中文翻译和国内征求意见工作，组织国内相关企业对标准技术内容进行了逐条研究和反馈，推动了我国在该领域的话语权提升。魏德米勒（Weidmüller）作为全球领先的电气连接和继电器接口技术企业，为标准中关于端子连接方式对温升影响的试验条件规定提供了重要技术支撑。该企业具有丰富的电气连接技术研发和检测经验，在端子接触电阻控制和热特性优化方面开展了大量基础研究工作，为标准的编制提供了详实的参考数据和技术建议。6.3国内相关标准化工作在国内方面，全国有或无电气继电器标准化技术委员会（SAC/TC217）负责对口IEC/TC94的工作。该委员会积极组织国内企业参与IEC63522-37的制定工作，同步推进该标准的转化工作。标准发布后，国内已启动相应的采标工作程序，将适时转化为国家标准或行业标准，以推动国内继电器行业与国际标准的全面接轨。七、结论与展望IEC63522-37:2025《电气继电器试验和测量第37部分：额定负载时端子温升》的发布，是电气继电器国际标准化工作的重要里程碑。该标准首次在IEC层面统一了额定负载条件下端子温升试验的术语定义、试验条件、测量方法、程序步骤和结果判定准则，为全球继电器行业提供了科学、统一、可重复的温升性能评价方法。展望未来，随着新能源装备、电动汽车充电设施、数据中心配电系统等新兴应用场景的快速发展，继电器产品的工作电流密度不断提高，散热条件日益复杂，对温升试验方法也提出了新的挑战。后续的标准修订工作可能需要关注以下方向：一是高频脉冲负载条件下端子温升特性的测试方法；二是基于热仿真与试验验证相结合的产品热性能评价方法；三是加速热老化试验与端子温升限值确定之间的关联研究；四是非正弦电流波形和直流叠加脉动分量对温升影响的试验方法研究。