IEC 60255-272023 测量继电器和保护设备.第27部分产品安全要求标准立项发展报告

测量继电器和保护设备第27部分：产品安全要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:MeasuringRelaysandProtectionEquipment-Part27:ProductSafetyRequirements摘要随着全球电力系统向高电压、大容量、智能化方向快速发展，测量继电器和保护设备作为电力系统安全稳定运行的核心二次设备，其产品安全要求日益受到国际社会的广泛关注。为确保此类设备在设计、制造、安装及运行全生命周期内的安全性，国际电工委员会（IEC）于2023年2月7日正式发布了IEC60255-27:2023《测量继电器和保护设备第27部分：产品安全要求》。本报告对该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及修订要点进行系统梳理与分析。报告指出，该标准替代了此前沿用的IEC60255-27:2005版本，在绝缘配合、电气间隙与爬电距离、发热限值、机械强度、防电击保护、防火安全及电磁兼容安全等方面进行了全面技术升级，充分吸纳了低压电气设备安全领域的最新研究成果，并与IEC60255系列其他部分形成更加严密的标准体系。本报告还就该标准对于提升我国继电保护设备国际竞争力、引导国内相关标准体系优化完善的现实意义进行了探讨，并对标准的未来发展趋势进行了展望。关键词：测量继电器；保护设备；产品安全；IEC标准；绝缘配合；电气安全；标准化AbstractWiththerapiddevelopmentofglobalpowersystemstowardhighvoltage,largecapacity,andintelligence,theproductsafetyrequirementsformeasuringrelaysandprotectionequipment—coresecondarydevicesensuringthesafeandstableoperationofpowersystems—havedrawnincreasinginternationalattention.OnFebruary7,2023,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIEC60255-27:2023,*Measuringrelaysandprotectionequipment—Part27:Productsafetyrequirements*.Thisreportsystematicallyanalyzesthebackground,draftingprocess,coretechnicalcontent,andkeyrevisionsofthisstandard.ThereporthighlightsthattheneweditionreplacesthepreviousIEC60255-27:2005andintroducescomprehensivetechnicalupgradesinareassuchasinsulationcoordination,clearancesandcreepagedistances,temperatureriselimits,mechanicalstrength,protectionagainstelectricshock,firesafety,andelectromagneticcompatibilitysafety.Itfullyincorporatesthelatestresearchoutcomesinthesafetyoflow-voltageelectricalequipmentandformsamorerigorousstandardsystemwithotherpartsoftheIEC60255series.ThereportalsodiscussesthepracticalsignificanceofthisstandardforenhancingtheinternationalcompetitivenessofChina'srelayprotectionequipmentandoptimizingthedomesticstandardsystem,andlooksforwardtofuturetrendsinstandardizationdevelopment.Keywords:measuringrelays;protectionequipment;productsafety;IECstandard;insulationcoordination;electricalsafety;standardization一、引言测量继电器和保护设备是电力系统中不可或缺的自动化装置，承担着故障检测、状态监测、系统保护及控制指令执行等关键功能，其安全可靠性直接影响电力系统的稳定运行和操作人员的人身安全。随着智能电网、可再生能源并网以及高压直流输电技术的快速发展，继电保护设备的工作环境日益复杂，对产品的安全性能提出了更高要求。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威性的电工电子领域标准化组织，其下设的第95技术委员会（IEC/TC95）专门负责测量继电器和保护设备相关标准的制修订工作。IEC60255系列标准是国际上关于测量继电器和保护设备最为系统和权威的标准体系，涵盖了术语定义、技术要求、试验方法、安全要求等多个方面。其中，第27部分专门针对产品安全要求进行了全面规定，是该系列标准中保障设备本质安全的核心文件。2023年2月7日，IEC正式发布了IEC60255-27:2023新版标准，取代了自2005年以来沿用的旧版本。这一修订工作历时多年，汇集了来自全球各国的专家智慧和大量试验研究成果。本报告旨在对该标准的立项背景、修订过程、技术内容和应用前景进行全面的梳理与分析，以期为国内外相关企业和研究机构提供有价值的参考。二、标准立项背景与修订历程2.1国际标准化环境与需求分析IEC60255-27标准的立项和修订工作，是国际电工委员会在电气安全标准化领域持续深耕的成果体现。随着全球电力装备向高参数、小型化、集成化方向演进，测量继电器和保护设备的功能密度不断提高，产品结构日趋紧凑，由此带来的电气安全风险也更加复杂多样。旧版标准（IEC60255-27:2005）在绝缘配合、温升限值、防火防护等方面的技术要求已难以全面覆盖新型设备的安全需求。同时，国际电工委员会在低压电气设备安全领域制定了一系列基础性和通用性安全标准，如IEC60664（低压系统内设备的绝缘配合）、IEC60990（接触电流和保护导体电流的测量方法）、IEC61010（测量、控制和实验室用电气设备的安全要求）等。这些标准的持续更新为IEC60255-27的修订提供了坚实的技术基础和方法学支撑。在此背景下，IEC/TC95技术委员会于2017年前后正式启动了该标准的修订立项工作。2.2编制过程与主要参与方IEC60255-27:2023的修订工作由IEC/TC95下属的WG4工作组具体承担。来自德国、中国、美国、日本、法国、瑞士、瑞典等主要工业国家的标准化专家深度参与了标准草案的编制与讨论。其中，德国凭借其在低压电气安全和绝缘技术领域的深厚积累，承担了标准修订的主要技术支撑工作；中国作为全球最大的继电保护设备制造国和应用市场，也派遣了来自电力科研机构、设备制造商和检测认证机构的专家参与标准制定，积极贡献了在设备运行经验、测试数据和工程实践方面的宝贵成果。修订工作经历了多轮委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等阶段的投票和审议，对技术条款进行了多轮细致的讨论和修改。整个修订过程注重与IEC60664系列、IEC61010系列等通用安全标准的协调一致，同时也充分考虑了测量继电器和保护设备的特殊使用条件和技术特点。最终，标准于2023年初正式通过各成员国表决并予以发布。2.3与前一版本的主要差异相较于IEC60255-27:2005，2023版标准在保持原有框架结构的基础上，进行了大量技术内容的更新和完善。具体而言，新版标准重点在以下几个方面进行了实质性修订：一是全面更新了绝缘配合要求，引入了IEC60664-1:2020中关于电气间隙、爬电距离和固体绝缘的最新规定；二是对正常工作和异常工作条件下的温升限值进行了重新校核和调整；三是补充了对可触及零部件接触电流的限值要求和测量方法；四是增加了对于外部和内部接线、保护接地连续性、机械强度等方面的安全要求；五是完善了型式试验的试验条件和判定准则，提高了试验的可操作性和可重复性。三、标准主要内容与技术要点3.1标准的适用范围与对象IEC60255-27:2023适用于所有类型的测量继电器和保护设备，包括但不限于：用于电力系统保护的各种型式的继电器（如过流继电器、距离继电器、差动继电器、频率继电器、电压继电器等）、保护装置（如线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置等）、以及与之配合使用的辅助器件。标准适用于额定电压不超过1000V（交流）或1500V（直流）的设备，与低压电气设备安全标准的基本适用界限保持一致。该标准的安全要求覆盖了设备的正常使用条件、可预见的异常使用条件以及故障条件下的安全性能。需要特别指出的是，IEC60255-27:2023重点关注的是设备本身的安全性能（即产品安全），而非保护功能本身的正确性和可靠性——后者由IEC60255系列中的其他部分（如功能要求、电磁兼容要求等）予以规定。3.2核心技术要求（一）绝缘配合与电击防护绝缘配合是本标准最为核心的技术内容之一。标准依据IEC60664-1的规定，将设备按其安装类别（过电压类别）和污染等级进行分级，并结合设备的额定绝缘电压和额定冲击耐受电压来确定电气间隙和爬电距离的最小允许值。新版标准对微型断路器等元器件内部绝缘、印制电路板涂层处理等涉及固体绝缘的场景提出了更细致的要求，引入了电场强度、局部放电等评价参数，以更科学地评估绝缘系统在实际运行条件下的可靠性。（二）温升与热安全设备在正常运行和短路等异常条件下产生的热量是影响安全性的重要因素。IEC60255-27:2023对设备内部元器件、接线端子、可触及外壳表面的温升限值作出了系统规定。这些限值依据材料的耐热等级、元器件的温度承受能力以及人体可接触表面的灼伤阈值综合确定。新版标准还特别关注了当设备安装于封闭式开关柜或控制柜内时的散热问题，对设备的额定负载条件、环境温度范围以及降容使用提出了指导性要求。（三）机械强度与结构安全标准对设备的外壳、安装结构、端子排等部件提出了机械强度要求，确保设备在运输、安装、运行及维护过程中能够承受正常操作和可预见的机械冲击而不发生影响安全性能的损坏。对于便携式和可移动式设备，还规定了跌落试验的要求。此外，标准还涵盖了设备内部布线、紧固件的防松动措施、锐边和尖角的处理等细节性要求，以降低人身伤害风险。（四）防火与耐热性能电气设备引发火灾是产品安全领域的重要风险源。IEC60255-27:2023要求设备中使用的绝缘材料和结构零部件应具备足够的耐热性和阻燃性能。标准引入了基于IEC60695系列标准的灼热丝试验（Glow-WireTest）、针焰试验等方法，对可能因过热或电弧引发火灾的零部件规定了明确的材料等级要求。（五）电磁兼容安全与外界影响虽然设备的电磁兼容性能（EMC）主要由IEC60255-26等标准规定，但2023版标准强调了在电磁干扰环境下设备安全性能不受影响的必要性。标准要求设备在承受规定等级的电磁骚扰时，不应出现可能导致不安全状态的故障或误动作。与此同时，标准还涉及了设备在温度、湿度、海拔等环境因素影响下的安全性能验证要求。3.3试验方法与合格评定IEC60255-27:2023在附录中详细规定了各项安全要求的验证试验方法，包括但不限于：绝缘电阻测量、介电强度试验（工频耐压和冲击耐压）、保护接地连续性试验、接触电流测量、温升试验、灼热丝试验、外壳防护试验（IP代码验证）等。这些试验方法充分吸收了相关基础安全标准的成熟经验，并结合继电保护设备的特点进行了适应性调整。对于型式试验的样品数量、试验条件、试验顺序和合格判据，标准给出了明确的规定。值得关注的是，新版标准加强了对试验可重复性和可再现性的技术要求，对试验电源的品质（如电压波形、频率偏差）、环境条件（如温度、湿度、气压）以及测量仪器的精度等级都提出了更为严格的限定条件。四、标准与相关法规及标准体系的协调4.1与IEC60255系列标准的内在联系IEC60255-27:2023是IEC60255《测量继电器和保护设备》系列标准的重要组成部分。该系列标准涵盖了术语与定义（第1部分）、电气骚扰试验（第26部分）、产品安全要求（第27部分）等多个子标准。第27部分与第26部分（电磁兼容）和第1部分（通用要求）形成了"基础安全+EMC安全+功能安全"三位一体的安全标准架构。在具体技术条款中，第27部分对设备外壳、接线端子等物理结构在EMC试验后的完好性提出了要求，与第26部分的试验项目形成了有效的衔接与互补。4.2与IEC60664、IEC61010等基础安全标准的协调IEC60255-27:2023在技术内容上大量引用了IEC60664-1（绝缘配合）、IEC61010-1（测量、控制和实验室用电气设备的安全要求）、IEC60990（接触电流测量方法）等通用安全标准的规定，并结合继电保护设备的特点进行了必要的裁剪和补充。这种"引用+适应性调整"的方式，既保证了标准之间的协调统一，避免了技术要求的冲突与重复，又确保了安全要求的针对性。在标准结构上，IEC60255-27:2023采用与IEC61010-1类似的条款安排方式，便于标准使用者在不同标准之间对照查阅。同时，对于继电保护设备特有的安全风险（如与电力系统直接相连带来的过电压应力、电流互感器二次侧开路产生的危险电压等），标准设定了专门的技术条款予以应对。4.3与我国相关标准的对应关系我国目前与IEC60255-27对应的国家标准为GB/T14598.27《量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求》，该标准等同采用IEC60255-27:2005版。随着IEC60255-27:2023的发布，我国相关标准化技术委员会（全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会，SAC/TC154）已着手启动国家标准同步转换工作。新标准的转化实施预计将为我国继电保护设备的安全性能提升和国际贸易互认提供更先进的技术依据。五、主要参与单位介绍在本标准修订过程中，中国国内有多家科研机构和企业深度参与，其中许昌开普检测研究院股份有限公司（以下简称"开普检测"）发挥了尤为重要的技术支撑作用。开普检测是电力系统保护与控制设备领域的权威第三方检测机构，坐落于河南省许昌市。该公司长期致力于继电保护设备、变电站自动化系统、智能电网设备等产品的检测试验、标准化研究和合格评定工作，是国际电工委员会IEC/TC95注册专家单位、全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会（SAC/TC154）秘书处挂靠单位。在IEC60255-27:2023标准修订期间，开普检测派遣了具有丰富试验经验和深厚理论功底的资深专家，作为中国代表团的核心成员参与了多次国际工作组会议和标准草案审议。依托其在继电保护设备安全性能试验方面积累的大量第一手测试数据，中国专家在绝缘配合验证方法、温升限值校核、接触电流测量等方面的讨论中提出了多项具有建设性的修改建议，部分建议被国际工作组采纳并纳入正式标准文本。此外，开普检测在推动该标准国内转化和应用实施方面也发挥了重要的桥梁作用。公司依托国家市场监管总局批准设立的"国家继电保护及自动化设备质量检验检测中心"，率先开展了按照IEC60255-27:2023要求的安全性能摸底试验研究，为国内制造企业理解和适应新版标准的技术变化提供了宝贵的实践指导。同时，开普检测还积极主办和参与该标准的宣贯培训活动，向全行业系统解读新版标准的技术要点和实施路径，有力地推动了我国继电保护设备安全技术水平的整体提升。六、结论与展望IEC60255-27:2023《测量继电器和保护设备第27部分：产品安全要求》的正式发布，是国际继电保护设备安全标准化领域的一项重要里程碑。新版标准充分反映了当前电力系统发展对二次设备安全性能的最新要求，在技术内容、试验方法、标准协调等方面均实现了显著提升。该标准的实施，不仅有助于提高测量继电器和保护设备产品本质安全水平，降低设备在运行过程中可能引发的电击、火灾等安全风险，还将进一步促进全球范围内继电保护设备在设计理念、制造工艺和检测试验方法上的统一与进步。对于我国继电保护设备行业而言，IEC60255-27:2023的发布既是挑战也是机遇。一方面，新版标准在绝缘配合、温升、防火等方面的加严要求，将对部分企业现有产品的设计验证和型式试验带来新的压力，需要企业在材料选型、结构设计、工艺控制等方面进行相应的迭代升级；另一方面，积极采用国际先进标准，有助于推动国内企业提升产品安全设计能力和质量管理水平，增强国产设备在国际市场上的竞争力和接受度。未来，随着智能电网、数字化变电站、柔性直流输电等新型电力系统技术的不断成熟，测量继电器和保护设备的形态和功能将持续演化，安全标准化工作也将面临更多新的课题，如软件安全完整性、网络安全与功能安全的融合、设备全生命周期安全管理等。IEC/TC95及各成员国标准化机构需要持续跟踪技术发展动态，及时开展标准的修订和完善工