IEC 61812-12023 RLV 工业和住宅用时间继电器和耦合继电器.第1部分要求和试验标准立项发展报告

时间继电器与耦合继电器工业和住宅用时间继电器和耦合继电器第1部分：要求和试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TimeRelaysandCouplingRelaysforIndustrialandResidentialUse-Part1:RequirementsandTests摘要关键词：时间继电器；耦合继电器；IEC61812-1；标准化；继电保护；电磁兼容；型式试验Keywords:Timerelays;Couplingrelays;IEC61812-1;Standardization;Relayprotection;Electromagneticcompatibility;Typetest一、引言1.1标准立项背景继电器作为电气工程领域最古老也最基础的控制器件之一，自19世纪问世以来，一直是电气控制系统不可或缺的组成部分。其中，时间继电器是一种按照设定的时间间隔进行状态切换的控制电器，广泛应用于电动机启动控制、延时保护、程序控制、自动化生产线等领域；耦合继电器则用于实现不同电路或系统之间的信号隔离与传递，在工业控制系统和家用电器中均有大量应用。近年来，随着全球能源结构转型和数字化浪潮的推进，低压电器行业正经历深刻变革。智能电网建设不仅要求继电器具备精准的时间控制功能，更要求其在复杂的电磁环境中保持良好的工作性能。工业4.0背景下的智能制造系统对控制元器件的可靠性、可通信性和全生命周期管理提出了更高要求。与此同时，光伏发电、电动汽车充电设施、储能系统等新兴应用场景的不断涌现，也使时间继电器和耦合继电器的应用范围持续扩展，使用工况愈发复杂。然而，国际范围内用于规范和指导此类产品设计、制造与检验的标准体系此前尚不完善，部分技术要求滞后于产业发展需要。1.2标准修订的必要性IEC61812-1标准的本次修订具有多方面必要性。首先，原有版本在电磁兼容试验要求、环境试验条件和安全性能指标等方面未能充分反映近年来电磁环境恶化和应用场景拓宽带来的挑战。其次，新材料、新工艺的广泛应用使得继电器产品的技术性能有了显著提升，标准的技术指标需要相应更新以体现行业最优实践。再次，IEC61812-2等相关配套标准的制定和修订，要求第1部分在术语定义、分类框架和试验方法上保持协调一致。此外，国际电气产品贸易的持续增长也迫切需要统一的、反映当代技术水平的标准规范作为技术依据。二、标准概述2.1标准基本信息本标准号为IEC61812-1:2023RLV（RedlineVersion），由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）发布，归口于IEC/TC41（继电器和保护装置技术委员会）下属的SC41B（量度继电器和保护装置分技术委员会）负责制定。标准全称为《Timerelaysandcouplingrelaysforindustrialandresidentialuse-Part1:Requirementsandtests》（工业和住宅用时间继电器和耦合继电器——第1部分：要求和试验）。标准发布于2023年6月8日，为现行有效版本。RLV（RedlineVersion）版本是IEC近年来推行的标准出版形式，其在同一文档中同时展示旧版标准的删除内容和新增修订内容，以红色删除线和黑色新增文字的形式直观呈现标准条文的变更情况，极大地方便了标准使用者快速了解技术内容的变化。2.2标准适用范围本标准适用于额定交流电压不超过1000V、额定直流电压不超过1500V的工业和住宅用时间继电器和耦合继电器（包括带有延时功能的耦合继电器）。标准规定了此类产品在正常使用条件和异常使用条件下的性能要求、试验方法及验收准则。标准涵盖的产品包括但不限于：通电延时型时间继电器、断电延时型时间继电器、星三角转换时间继电器、闪烁继电器、带保持功能的时间继电器，以及用于信号隔离和传递的各类耦合继电器。2.3标准结构简析IEC61812-1:2023标准在结构上延续了IEC低压电器类标准的典型框架，共包含以下主要章节：1.范围（Scope）2.规范性引用文件（Normativereferences）3.术语和定义（Termsanddefinitions）4.分类（Classification）5.特性（Characteristics）6.产品信息和标志（Productinformationandmarking）7.正常使用、安装和运输条件（Conditionsforuseduringnormaloperation,installationandtransport）8.结构和操作要求（Constructionalandoperationalrequirements）9.试验（Tests）三、主要技术内容3.1术语和定义的修订2023版标准对术语体系进行了系统梳理和完善。在继承原有核心术语的基础上，新增和修订了若干关键定义。其中，"时间继电器"（timerelay）的定义进一步明确了其区别于一般控制继电器的延时功能特征；"耦合继电器"（couplingrelay）的定义则补充了现代工业应用中常见的信号隔离功能描述。标准还新增了"重复精度""设定精度""恢复时间"等反映时间继电器关键性能参数的术语定义，为后续技术要求和试验方法的规定提供了统一的语言基础。3.2产品分类体系的优化2023版标准对继电器的分类方式进行了优化调整，构建了更加科学完善的分类框架。在结构形式方面，标准沿用了机电式、电子式和混合式的基本分类，但进一步细化了各类别的技术特征描述。在延时功能方面，标准从延时方式、延时范围、延时精度等维度对时间继电器进行了系统分类。此外，标准首次将可通信型时间继电器和耦合继电器单独列出分类，反映了物联网和工业互联网时代对产品数字化、网络化功能的重视。3.3电气性能要求的提升在电气性能要求方面，2023版标准作出了多项重要修订。接触电阻要求进一步严格，尤其针对信号级负载应用场景规定了更为严苛的接触稳定性指标，以确保微小信号的可靠传递。绝缘性能方面，标准提高了对电气间隙和爬电距离的要求，并与IEC60664-1《低压系统内设备的绝缘配合》的最新修订保持一致，强化了在污染等级Ⅲ环境下使用的适用性。动作时间精度方面，标准完善了不同温度条件下的精度偏差要求，并新增了湿热环境下的功能稳定性要求。此外，标准对继电器的功耗限值进行了适当调整，以回应能效法规日益严格的政策导向。3.4机械耐久性和电气耐久性耐久性能是反映继电器使用寿命和可靠性的关键指标。2023版标准维持了机械耐久性试验的基本框架，但将电子式时间继电器的机械耐久性试验次数要求有所提高。电气耐久性方面，标准按照不同使用类别（AC-12、AC-15、DC-12、DC-13等）分别规定了对应的电寿命试验条件，并引入了与IEC60947-5-1《低压开关设备和控制设备第5-1部分：控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器》相协调的试验电路和负载参数。标准还增加了耐久性试验后的性能验收准则，要求在完成规定次数的耐久性试验后，产品仍需满足接触电阻、绝缘电阻和动作功能等基本性能要求。3.5电磁兼容（EMC）要求电磁兼容性能是继电器在现代电气环境中可靠工作的前提保障。2023版标准在EMC要求方面进行了重大修订，全面引入了与IEC61000系列标准协调的试验要求。在电磁发射方面，标准规定了传导发射和辐射发射的限值要求；在电磁抗扰度方面，标准覆盖了静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）、浪涌（Surge）、射频电磁场辐射抗扰度、传导抗扰度以及电压暂降和短时中断等试验项目。特别值得关注的是，标准针对不同类型的端口（电源端口、信号端口、通信端口）分别规定了差异化的试验等级和判定准则，形成了完整的电磁兼容性能评价体系。3.6安全要求和环境保护安全性能始终是涉及人身和财产安全的根本要求。2023版标准在安全方面重点强化了以下几个方面的要求：介电性能验证的试验电压和试验方法进一步明确；接地保护连续性的要求更加具体；发热试验的允许温升限值根据绝缘材料耐热等级进行了重新界定。在环境保护方面，标准要求产品在材料和工艺上符合RoHS指令和REACH法规的相关要求，并增加了对产品中限用有害物质的标识要求。3.7试验方法的完善2023版标准在试验方法方面做了大量完善工作。标准将试验分为型式试验（typetests）和常规试验（routinetests）两大类，并对各自的试验项目和试验顺序作出了明确规定。在试验条件方面，标准明确了基准环境条件（温度23℃±2℃，相对湿度45%~55%）和仲裁试验条件。在试验设备方面，标准对时间测量仪器的精度要求进行了更新，要求测量设备的精度至少高于被测参数允许偏差的三分之一。此外，标准还完善了抽样方案和合格判定规则，并增加了试验报告的编制要求。四、标准主要修订内容对比4.1与旧版标准的差异IEC61812-1:2023版与2011版相比，主要修订差异体现在以下方面：术语定义部分进行了结构性调整，优化了术语之间的逻辑关系；分类体系得到了扩展和细化；电气性能指标（尤其是绝缘要求和接触可靠性）显著提高；新增了完整的EMC试验要求和通信端口试验条件；安全要求方面与IEC60204-1等机械设备安全标准进一步衔接；环保和能效要求被明确纳入标准正文；增加了与IEC61812-2的接口说明。4.2与相关标准的协调2023版标准注重与IEC标准体系中相关标准的协调一致性。在基础安全标准方面，与IEC60664-1和IEC60204-1保持协调；在同一系列标准方面，与正在修订的IEC61812-2建立了清晰的衔接关系；在EMC标准方面，与IEC61000系列标准形成了完整的引用和被引用关系；在同类产品标准方面，与IEC60947-5-1、IEC61810-1（有或无机电继电器）等保持了术语和试验方法的一致性。这种协调关系有效避免了不同标准之间的技术矛盾，降低了制造商进行多标准符合性评估的复杂性和成本。五、主要参与单位介绍5.1国际电工委员会TC95技术委员会IEC61812-1:2023标准的制定和修订工作由IEC/TC95（量度继电器和保护装置技术委员会）负责组织。TC95的前身为成立于1934年的IEC/TC41，是IEC中历史最为悠久的技术委员会之一。经过近一个世纪的发展，TC95已发展成为涵盖量度继电器、保护装置、时间继电器、耦合继电器等各类工业控制电器的国际化标准制定平台。目前，TC95下设多个分技术委员会和工作组，SC95B负责"量度继电器和保护装置"，而时间继电器和耦合继电器的标准化工作由专门的工作组负责推进。TC95汇集了来自全球主要工业国家（包括中国、德国、美国、法国、日本、韩国等）的标准化专家和行业技术精英，其制定的国际标准在全球范围内被广泛采纳和应用。在IEC61812-1:2023的修订过程中，TC95组织了多轮国际范围内的意见征集和技术讨论，各成员国国家委员会对标准草案进行了深入的技术评审和投票表决。中国作为IEC的重要成员国，通过全国低压电器标准化技术委员会等国内技术对口单位参与了标准全过程的制定工作，积极反映了中国继电器行业的技术诉求和产业关切。5.2国内相关标准化技术组织在我国，与IEC61812-1对应的标准化工作主要由全国低压电器标准化技术委员会归口管理。该技术委员会负责低压电器领域国家标准的制定、修订和宣贯工作，并承担IEC/TC95等国际标准化组织的国内技术对口任务。近年来，国内相关标准化组织在跟踪国际标准动态、组织国内企业参与国际标准化活动、推动标准在国内的转化实施等方面开展了大量卓有成效的工作，为我国继电器行业的技术进步和国际贸易发展提供了有力支撑。多家国内头部继电器制造企业也积极参与了IEC61812-1标准制定过程中的技术研讨和意见反馈，为标准的完善贡献了中国智慧和中国方案。六、标准实施的行业影响6.1对产品设计和制造的影响IEC61812-1:2023的发布实施对时间继电器和耦合继电器的设计理念和制造工艺提出了新的挑战。在产品设计层面，更为严格的EMC要求促使制造商在产品开发初期就必须将电磁兼容设计纳入整体方案，合理进行滤波电路设计、PCB布局优化和屏蔽结构设计。在材料选择方面，更高的绝缘和耐热要求推动高性能工程塑料和环保材料的应用。在制造工艺方面，提升的精度指标和耐久性要求需要更为精密的加工设备和更为严格的质量控制体系作为保障。6.2对检测认证行业的影响新标准带来了一系列新的试验项目和更高的技术指标，对检测实验室的设备能力和技术水平提出了更高要求。例如，完整的EMC试验需要配备屏蔽室、电波暗室、静电放电模拟器等专业设备；高精度的延时测量需要使用具备足够时间分辨率的数字测量系统。这推动检测认证机构加大设备投入和技术能力建设，同时也为具备专业能力的第三方检测机构提供了更广阔的市场空间。6.3对国际贸易的影响作为IEC发布的国际标准，IEC61812-1:2023将被各成员国广泛采纳为国家标准或区域标准。对于继电器产品制造商而言，符合新版IEC标准意味着获得了进入国际市场的通行证，有助于减少重复检测和认证的成本。对于采购方和使用方而言，基于统一标准进行产品选型和验收，有助于确保产品质量的一致性和可靠性。标准的更新也促使各国相关法规和技术法规进行同步修订，对国际贸易的技术壁垒消除具有积极意义。七、结论与展望7.1结论IEC61812-1:2023RLV标准的发布是时间继电器和耦合继电器领域标准化工作的重要里程碑。本报告通过系统分析认为：该标准在技术内容上紧跟产业技术发展趋势，在电磁兼容、环境适应性、安全性能等方面实现了全面升级；在体系协调方面，与IEC标准体系内相关标准的配套关系更加清晰、逻辑更加一致；在可操作性方面，试验方法更加具体明确，判定准则更加科学合理。标准的实施将有效提升全球范围内时间继电器和耦合继电器产品的质量水平和一致性水平，为工业自动化和智能建筑等领域提供更加可靠的控制元件保障。7.2未来展望展望未来，随着物联网、人工智能和数字孪生技术向工业控制领域的加速渗透，时间继电器和耦合继电器将向智能化、网络化、高可靠性方向持续演进。标准化工作需要从以下方向持续发力：一是加强与工业物联网通信协议标准的融合，为智能继电器的互操作性提供标准支撑；二是深化功能安全相关标准的研究和制定，满足安全相关系统对元器件失效模式和诊断覆盖率的要求；三是持续推进与产品碳足迹、能效等级相关的绿色标准制定，服务全球碳中和目标；四是加强标准化与产业创新的协同，建立更加灵活高效的标准快速响应机制。可以预见，在IEC及各成员国标准化组织的共同努力下，以IEC61812系列为代表的继电器国际标准体系将持续完善，为全球低压电器行业的技术进步和国际贸易的健康发展提供坚实的技术支撑。参考文献[1]IEC61812