IEC 61812-12023 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

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摘要时间继电器与耦合继电器作为工业自动控制和住宅电气系统中的关键控制元件，其性能质量直接关系到设备运行安全与系统可靠性。随着工业4.0、智能电网和智慧建筑的快速发展，对继电器产品的响应精度、电磁兼容性、环境适应性和安全性能提出了更高要求。在此背景下，国际电工委员会（IEC）正式发布IEC61812-1:2023《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》，取代旧版标准，为全球相关产品的设计、制造、检验和认证提供了统一的技术依据。本报告全面介绍该标准的立项背景、修订历程、核心技术内容及其行业影响，系统分析标准中关于时间精度、电气性能、绝缘要求、电磁兼容（EMC）和机械耐久性等方面的具体技术指标，并对标准未来发展趋势进行展望。本报告旨在为继电器制造企业、检测认证机构、工程设计单位和标准化工作者提供参考与指导。关键词：时间继电器；耦合继电器；IEC61812-1；国际标准；电磁兼容；产品安全一、引言时间继电器是一种在接收到输入信号后，经过设定的延时时间才输出动作信号的继电器，广泛应用于电机启动控制、顺序控制、延时保护等工业与民用场合。耦合继电器则用于实现控制回路与主回路之间的电气隔离和信号传递，在可编程逻辑控制器（PLC）输出端、传感器信号隔离等场景具有不可替代的作用。两类继电器共同构成了工业自动化和智能电气系统中重要的时间控制与信号耦合基础元件。IEC61812-1作为时间继电器和耦合继电器的国际通用规范，其最新版本IEC61812-1:2023已于2023年6月8日正式发布。该标准的更新体现了国际继电器技术近十年来的发展成果，回应了智能制造对继电器产品提出的新要求，也为各国国家标准和行业标准的制修订提供了基准参考。深入理解和科学实施该标准，对于提升我国继电器产品的国际竞争力、促进国际贸易和技术交流具有重要的现实意义。二、标准基本信息与发布机构2.1标准基本信息-标准编号：IEC61812-1:2023-标准名称：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-英文名称：Timerelaysandcouplingrelaysforindustrialandresidentialuse-Part1:Requirementsandtests-标准状态：现行-发布日期：2023年6月8日-发布年份：2023年-国别：国际组织-语言：英语+法语-分类号：继电器-ICS分类：29.120.70（继电器）2.2发布机构概述该标准由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）发布。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的成员国覆盖全球170多个国家和地区，其发布的标准被广泛认可为国际贸易中消除技术壁垒的重要工具。IEC61812-1:2023由IEC第121A技术委员会（TC121A，低压开关设备和控制设备及其成套设备）下属的SC121A/WG3工作组负责修订。该工作组汇聚了来自全球继电器制造企业、检测机构、科研院所的专家，经过多年的技术讨论和意见征集，最终形成了这一具有广泛代表性的国际标准。三、标准立项背景与修订历程3.1立项背景IEC61812-1标准的首次发布可追溯至20世纪90年代，其前身IEC61812-1:1996为时间继电器的基本要求与试验方法提供了统一规范。2014年，IEC对标准进行了第一次修订，扩展覆盖范围至耦合继电器，并补充了电磁兼容等方面的要求。进入21世纪第三个十年，技术环境发生了深刻变化。一方面，工业物联网（IIoT）和智能制造的推进使得继电器越来越多地嵌入到复杂的自动化系统中，对通信接口、诊断功能、可靠性指标提出了更高要求；另一方面，新能源发电、电动汽车充电设施等新兴应用场景不断增加，对继电器在宽温度范围、高湿度环境、频繁操作条件下的稳定性能提出了挑战。此外，全球能效法规日趋严格，对继电器自身功耗和待机功耗的限制成为关注焦点。在上述背景下，IECTC121A于2018年正式启动IEC61812-1的第二次系统修订工作，经过草案编制、委员会审议、各国投票等阶段，最终于2023年6月完成发布。3.2主要修订内容相较于IEC61812-1:2014版本，IEC61812-1:2023在以下方面进行了重要更新：1.术语定义的更新：根据行业发展新增了若干术语和定义，如“可配置时间继电器”（configurabletimerelay）等，使标准的适用范围更加明确。2.环境条件要求的细化：增加了对高温高湿、盐雾、振动冲击等特殊环境条件下产品性能的考核要求，提高了标准的环境适应性覆盖范围。3.电磁兼容要求的强化：更新了EMC试验的限值和试验方法，使之与IEC61000系列标准的最新版本保持一致，特别是针对静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）和浪涌（Surge）等项目的严酷等级进行了调整。4.安全要求的补充：加强了对绝缘配合、爬电距离和电气间隙的要求，增加了对保护接地连续性的考核内容，提升了产品的安全性评价标准。5.试验方法的优化：引入更精确的时间测量方法，明确了延时精度试验的测试条件和判定准则，提高了试验结果的可重复性和可比性。四、标准主要内容4.1适用范围IEC61812-1:2023适用于额定交流电压不超过1000V、额定直流电压不超过1500V的工业用和住宅用时间继电器和耦合继电器。标准涵盖的产品包括：通电延时继电器、断电延时继电器、星三角延时继电器、闪烁继电器、间隔继电器等多种类型，以及用于信号隔离和电平转换的耦合继电器。标准适用于安装在工业环境或住宅建筑中的固定式或插入式继电器，也适用于集成在成套开关设备和控制设备中的继电器组件。4.2术语和定义标准给出了以下核心术语的定义：-时间继电器：在规定条件下，当施加或去除输入激励时，经过预定延时后完成输出状态改变的继电器。-耦合继电器：用于在输入回路和输出回路之间提供电气隔离和信号转换的继电器。-延时精度：实测延时时间与设定延时时间之间的偏差，以相对值或绝对值表示。-重复精度：在相同条件下重复测量所得延时时间的一致性程度。-复位时间：继电器从输出动作状态恢复到初始状态所需的最短时间。-额定控制供电电压：由制造商规定的、用于操作继电器的电源电压值。4.3分类与型式标准按照以下维度对继电器进行分类：1.按延时方式分类：通电延时型、断电延时型、通电/断电延时可切换型。2.按延时范围分类：固定延时型、可调延时型、多量程延时型。3.按输出触点形式分类：单触点型、双触点型、多触点型。4.按安装方式分类：插入式（插座安装）、导轨安装式、面板安装式、PCB安装式。5.按控制方式分类：单稳态型、双稳态型、可编程型。4.4技术要求4.4.1正常运行条件和安装条件标准规定继电器的正常使用条件为：环境温度范围通常为-5°C至+55°C（部分产品可达-25°C至+70°C），相对湿度在40°C时不超过50%，海拔高度不超过2000米。安装条件应符合污染等级2或3的要求，适用于过电压类别II或III的电气系统。4.4.2结构和机械要求继电器的结构设计应满足以下要求：外壳应具有足够的机械强度，能够承受规定的冲击和振动试验；接线端子应标识清晰，具有可靠的连接性能；运动部件应灵活可靠，不应出现卡滞现象；产品应有明确的铭牌标识，包括制造商名称、型号、额定参数、制造日期或批号等信息。4.4.3电气要求标准对电气性能提出了全面的要求，主要包括：-触点额定值：明确规定了不同类别触点在不同使用类别（AC-12、AC-15、DC-12、DC-13等）下的额定工作电流和额定工作电压。-电气耐久性：在规定的负载条件下，触点的电气寿命应不低于制造商声明的次数（通常为10万次以上）。-绝缘性能：应能承受规定的工频耐压试验和冲击耐压试验，绝缘电阻不低于规定值。-动作范围：在80%至110%额定控制供电电压范围内，继电器应能可靠动作。-延时精度：在基准条件下，延时误差应不超过制造商规定的等级要求（如±0.1%、±0.5%、±1%等），重复精度应满足规定指标。-功耗限制：控制回路的功耗不应超过制造商规定值，以利于节能和温升控制。4.4.4电磁兼容（EMC）要求EMC要求包括电磁发射和电磁抗扰两个方面。在电磁发射方面，继电器的传导发射和辐射发射限值应符合IEC61000-6-4（工业环境）或IEC61000-6-3（住宅环境）的规定。在电磁抗扰方面，继电器应通过以下试验项目：-静电放电抗扰度（IEC61000-4-2）：接触放电±4kV，空气放电±8kV，性能判据A；-辐射电磁场抗扰度（IEC61000-4-3）：10V/m，频率范围80MHz至2.7GHz，性能判据A；-电快速瞬变脉冲群抗扰度（IEC61000-4-4）：电源端口±2kV，信号端口±1kV，性能判据A；-浪涌（冲击）抗扰度（IEC61000-4-5）：电源端口差模±1kV、共模±2kV，性能判据B；-射频传导抗扰度（IEC61000-4-6）：10V，150kHz至80MHz，性能判据A。4.4.5安全要求安全要求方面，标准依据IEC60747-1和IEC60947-1的有关规定，重点考核以下内容：-绝缘配合：依据过电压类别和污染等级确定最小爬电距离和电气间隙，确保产品在预期使用条件下满足绝缘要求。-介电性能：应能承受规定值的工频耐压（如2kV/1min）和冲击耐压试验，无击穿或闪络现象。-温升限值：在额定工作条件下，线圈和触点的温升不应超过绝缘材料允许的温升限值。-防触电保护：可触及部件不应带危险电压，保护接地应可靠连接。4.5试验方法标准规定了一套完整的试验程序和判定准则，主要试验项目包括：1.结构检查：通过外观检查、尺寸测量和材料核查确认产品结构符合要求。2.动作特性试验：测定继电器的动作电压、释放电压、延时时间、复位时间等参数。3.延时精度试验：在规定条件下，对设定延时值进行不少于20次的重复测量，评估延时误差和重复精度。4.介电性能试验：采用工频耐压试验装置和冲击电压发生器进行耐压测试。5.温升试验：在额定负载条件下通电运行，使用热电偶或红外热像仪测量各部位的稳态温升。6.耐久性试验：包括电气耐久性试验和机械耐久性试验，前者在规定负载下接通与分断一定次数的操作循环，后者在不带电条件下进行规定次数的机械操作。7.EMC试验：依据IEC61000系列标准的试验方法和试验布置进行。8.环境试验：包括高温试验、低温试验、恒定湿热试验、交变湿热试验、振动试验和冲击试验等。4.6检验规则标准对型式试验和例行试验提出了明确要求。型式试验用于验证产品设计是否符合标准要求，在新产品定型或产品结构、材料、工艺发生重大变更时进行；例行试验则用于产品出厂前的逐台检验，主要包括外观检查、动作特性检查和介电性能试验等。五、实施该标准的意义5.1对行业的规范与引领作用IEC61812-1:2023的发布为全球时间继电器和耦合继电器制造商提供了统一的技术规范。通过明确的技术要求和试验方法，该标准帮助制造企业建立健全质量保证体系，推动产品设计创新和工艺改进。对于用户而言，依据该标准进行产品选型和验收，能够更好地保障设备运行的安全性和可靠性。5.2对国际贸易的促进作用作为IEC国际标准，IEC61812-1:2023在全球范围内被广泛采用，许多国家和地区将其转化为本国国家标准（如欧盟的EN标准、中国的GB标准等）。依据同一国际标准进行产品设计和认证，可以有效消除技术壁垒，促进继电器产品的国际贸易流通。中国作为全球最大的低压电器产品制造国和出口国，采用和实施这一标准对提升国产继电器产品的国际竞争力具有重要意义。5.3对相关产业的带动效应时间继电器和耦合继电器广泛应用于工业自动化生产线、智能楼宇控制系统、电力保护系统、新能源设备、轨道交通、船舶电气等领域。该标准的实施不仅直接惠及继电器制造行业，还对下游应用行业的产品质量提升产生了积极的带动作用，有助于保障整个产业链的健康有序发展。六、主要参与单位介绍IEC61812-1:2023的修订工作由国际电工委员会低压开关设备和控制设备及其成套设备技术委员会（IEC/TC121A）归口管理，具体由SC121A/WG3工作组承担。参与该标准制修订工作的单位包括全球众多知名的继电器制造商、检测认证机构和行业组织，其中最具代表性的包括：-西门子股份公司（SiemensAG）：作为全球电气化、自动化和数字化领域的领先企业，西门子在控制电器产品的标准化方面发挥了重要作用。其位于德国柏林的继电器研发中心拥有世界一流的试验验证能力，为标准的修订提供了大量技术数据和工程实践经验。西门子在标准制定中重点推动了关于可编程时间继电器功能安全和通信接口方面的条款完善。-施耐德电气（SchneiderElectric）：作为能源管理和自动化领域数字化转型的专家，施耐德电气积极参与了标准中EMC要求和控制电路功耗限值的修订工作，其位于法国格勒诺布尔的测试实验室为相关条款提供了全面的验证数据。-ABB集团（ABBLtd.）：ABB在低压控制产品领域具有深厚的技术积累，其在标准修订中着重贡献了关于耦合继电器隔离特性和宽温度范围适应性方面的研究成果，推动了标准中对环境条件分类的细化和扩展。-上海电器科学研究院：作为中国低压电器行业的核心科研机构，上海电器科学研究院代表中国参与了标准的修订工作，在标准讨论中充分反映了中国继电器产业的技术水平和市场需求，在推动标准中关于绝缘配合和试验方法可操作性方面发挥了建设性作用。七、结论与展望IEC61812-1:2023《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》的发布，是国际继电器标准化工作的又一重要里程碑。该标准反映了当前工业自动化和智能电气领域对时间继电器和耦合继电器的技术要求，在继承原有标准框架的基础上，充分吸纳了近十年来技术发展和市场需求的成果，在EMC要求、环境适应性和安全性能等方面实现了显著提升。展望未来，继电器技术将继续朝着智能化、网络化、高可靠和节能环保的方向发展。可以预见，IEC61812-1在下一轮修订中将在以下方面持续深化：一是增加对通信接口功能（如IO-Link、Modbus等工业通信协议）和诊断功能的技术要求；二是将进一步完善能效评价指标和生态设计要求；三是随着功能安全标准IEC61508的广泛应用，继电器产品的安全完整性等级（SIL）评估要求也将在未来的标准版本中得到体现。对于中国继电器行业而言，应密切关注IEC61812-1:2023的发布动态和技术内容，加快推进我国对应国家标准GB/T61812-1的同步修订工作，确保国内标准与国际标准保持同步。同时，制造企业应积极对标国际先进要求，加强产品研发和试验能力建设，不断提升产品质量水平，以