IEC 63522-392025 电气继电器 试验和测量 第39部分插入和退出力标准立项发展报告

电气继电器试验和测量第39部分：插入和退出力标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ElectricalRelays-TestsandMeasurements-Part39:InsertionandWithdrawalForce摘要随着电气继电器在工业自动化、智能电网、新能源装备、轨道交通及航空航天等领域的广泛应用，其连接可靠性与服役安全性要求日益严苛。继电器的插入和退出力作为评价其电气连接机构机械性能与长期使用稳定性的关键参数，直接影响设备装配效率、接触可靠性及维护便利性。为统一全球范围内对该项性能的测试方法与评价准则，国际电工委员会（IEC）制定并发布了IEC63522-39:2025《电气继电器试验和测量第39部分：插入和退出力》。本标准属于IEC63522系列标准的重要组成部分，规定了继电器插入力和退出力的试验条件、测量程序、试验设备要求及结果判定准则，旨在为全球继电器制造商、检测机构及用户提供统一、可重复、可比较的测试依据。本报告系统阐述了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容及预期实施效益，分析了其对提升继电器产品质量、促进国际贸易和技术交流的重要作用，并对标准未来修订方向与深化应用进行了展望。关键词：电气继电器；插入力；退出力；IEC标准；试验方法；机械性能测试；标准化Keywords:Electricalrelays;Insertionforce;Withdrawalforce;IECstandard;Testmethods;Mechanicalperformancetesting;Standardization1引言1.1立项背景继电器作为自动控制系统中的关键基础元件，承担着电路切换、信号传递、逻辑控制和安全保护等重要功能。在现代工业体系中，继电器被广泛应用于电力保护装置、工业过程控制设备、汽车电子系统、家用电器、通信基站以及军事航天装备等各类电子电气产品中。随着设备集成度的不断提升和服役环境的日趋复杂，继电器在频繁插拔、振动冲击、温度交变等工况下的连接可靠性问题日益引起行业关注。插入力（Insertionforce）是指将继电器插入配套插座或连接器时所需施加的力，退出力（Withdrawalforce）则指将继电器从其安装位置拔出时所需克服的阻力。这两项力学参数直接关系到继电器的装配工艺性、接触界面的稳定性和长期服役中的抗松脱能力。插入力过大将增加装配难度，可能导致插座或继电器本体结构损伤；退出力过小则可能在振动环境中出现接触不良甚至意外脱落。此外，二者之间的合理匹配也关系到插拔循环寿命与接触电阻的稳定性，是评价继电器连接机构设计水平的重要指标。然而，在IEC63522-39发布之前，全球范围内针对电气继电器插入和退出力的测试方法缺乏统一的国际标准。各制造商多依据企业内部规范或参照其他相关行业标准进行测试，导致测试条件、测量方法和判定准则存在较大差异，不同厂商产品之间的测试数据可比性差，给国际贸易和技术交流带来障碍，尤其在跨国采购和系统集成时，由于缺乏统一评价基准，经常出现技术争议。这一现状迫切需要制定一项专门的国际标准来规范和统一测试方法。1.2标准编制过程IEC63522-39:2025由国际电工委员会电工电子产品与系统环境标准化技术委员会（IEC/TC94）归口管理，具体由负责继电器领域的SC94B分技术委员会组织起草。该标准的制定工作于2021年正式启动，经历了工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等各个阶段，历时约四年，于2025年2月27日正式出版发布。在标准编制过程中，来自中国、德国、美国、日本、法国、韩国等主要继电器生产和使用国家的专家积极参与，围绕测试条件统一性、试验设备规范、测量不确定度以及不同继电器类型适用性等关键技术问题进行了多轮深入讨论。中国作为全球最大的继电器制造和出口国之一，在标准制定过程中发挥了重要作用，中国专家提出了多项基于国内产业实践的技术建议，为本标准的科学性和可操作性做出了积极贡献。2标准主要内容2.1范围与适用对象IEC63522-39:2025规定了电气继电器在进行插入和退出力试验时的通用试验方法，适用于各类具有可插拔连接结构的电气继电器，包括但不限于：电磁继电器、固态继电器、热继电器、时间继电器、汽车继电器、通信继电器以及用于工业控制的专用继电器等。标准同时适用于继电器与配套插座、底座或连接器组成的完整插拔系统的性能评价。值得注意的是，该标准充分考虑到了不同应用场景下继电器结构差异较大的实际情况，提供了多种可选的试验配置和方法，允许制造商根据产品特点和用户要求选择合适的试验方案，同时确保不同方案之间具有可比性。2.2规范性引用文件标准的规范性引用文件主要包括：-IEC60050-441:国际电工词汇第441部分：开关设备、控制设备和熔断器-IEC61810-1:有或无机电继电器第1部分：通用要求和安全要求-IEC63522-1:电气继电器试验和测量第1部分：一般要求-ISO5725-2:测量方法和结果的准确度（正确度和精密度）第2部分：确定标准测量方法重复性和再现性的基本方法2.3术语和定义标准对以下关键术语进行了规范定义：插入力（Insertionforce）：在规定条件下，将继电器完全插入配套插座或连接器至正常锁定位置所需的最大作用力。退出力（Withdrawalforce）：在规定条件下，将继电器从配套插座或连接器中拔出所需的最大作用力。试验速度（Testspeed）：在进行插入或退出操作时，测试装置施加作用力的速度或位移速率，以毫米每分钟（mm/min）表示。锁定机构（Latchingmechanism）：用于将继电器保持在安装位置，防止意外脱出的机械结构。2.4试验装置要求标准对插入力和退出力测试装置提出了明确的技术要求，主要包括以下方面：测力装置方面，标准要求使用具有足够分辨率和精度的测力传感器或测力计，精度等级应不低于0.5级，测量误差不应超过满量程的±0.5%。同时，测力装置的响应速度应满足测试速度的要求，能够实时采集并记录力的变化曲线。驱动装置方面，标准要求配备能够提供稳定、可控直线运动的驱动机构，速度控制精度应优于设定值的±3%，运动方向应与继电器插拔方向保持一致，确保施加力的方向沿插拔轴线，避免产生侧向分力。数据记录系统方面，标准建议配备数据采集和记录系统，能够实时记录力-位移曲线，采样频率应足以捕捉力的峰值和变化过程，记录精度应满足后续数据分析的需要。2.5试验条件与程序环境条件：标准规定试验应在标准大气条件下进行，即温度23℃±5℃，相对湿度45%～75%。对于特殊用途的继电器，可根据产品规范要求选择更严格的试验环境条件，但需在试验报告中予以明确说明。预处理：在进行插入力和退出力测量之前，试验样品应根据产品规范要求进行预处理，包括但不限于：清洁处理、润滑处理（如适用）、在规定环境条件下的状态调节等。试验速度：标准推荐了标准试验速度。通常情况下，插入力试验速度为50mm/min±5mm/min，退出力试验速度为50mm/min±5mm/min。对于特殊类型或特殊规格的继电器，经供需双方协商一致，可采用其他试验速度，但须在试验报告中注明。试验步骤：标准的试验程序主要包括以下步骤——将被试继电器和配套插座分别固定在试验装置上并保证对中；设置试验速度和数据采集参数；以规定的速度将继电器匀速插入插座至完全到位位置，记录整个过程中的力-位移曲线，确定最大插入力；在插入到位后保持规定的停留时间；随后以规定的速度将继电器匀速退出，记录拔出过程中的力-位移曲线，确定最大退出力。对于配有锁定机构的继电器，试验过程中应记录锁定机构工作时的力值特征。测量次数与数据处理：标准规定每组试验应至少进行5次有效测量，取算术平均值作为最终试验结果。同时应记录每次测量的单次数据，以便进行数据统计分析。2.6试验报告要求标准对试验报告的内容和格式提出了明确要求，应包括但不限于以下信息：-试验样品的标识信息（型号、规格、生产批次、数量等）-试验依据的标准编号及版本-试验环境条件（温度、湿度、大气压力等）-试验设备和仪器的信息（设备型号、精度等级、校准有效期等）-试验参数（试验速度、插入深度、停留时间等）-测试结果数据（单次测量值、平均值、最大值、最小值、标准偏差等）-力-位移曲线图-任何偏离标准规定的试验条件的详细说明-试验日期、操作人员及审核人员信息3主要参与单位3.1中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（ChinaElectronicsStandardizationInstitute，CESI）是中国电子信息技术领域从事标准化研究的国家级科研机构，也是IEC/TC94国内技术归口单位。该研究院成立于1963年，直属于工业和信息化部，是中国电子信息领域标准化工作的核心支撑力量，长期承担电子元器件、继电器等专业领域的国家标准、行业标准制定和修订工作。在IEC63522-39的制定过程中，中国电子技术标准化研究院组织国内主要继电器生产企业、检测机构和科研院所成立了专门的工作组，系统研究了国内外继电器插入力和退出力测试技术的现状和发展趋势，收集分析了大量试验数据。在此基础上，中国专家结合国内产业实践，在试验装置精度要求、试验速度选择、数据处理方法以及小型继电器测试适配性等方面提出了多项具有建设性的技术提案。特别是在继电器多样化规格的适应性问题上，中国代表团提出的分级试验方案建议被标准采纳，有效解决了统一测试要求与产品多样性之间的矛盾。此外，中国电子技术标准化研究院还充分发挥其在国内标准化领域的协调作用，多次组织国内利益相关方召开专题研讨会，广泛征集行业意见，形成凝聚共识的立场文件，有效提升了中国在继电器国际标准化领域的话语权和影响力。该研究院还积极参与IEC63522系列其他部分的标准制定工作，为推动中国继电器产业与国际标准接轨做出了系统性贡献。4标准特点与实施意义4.1标准创新性与先进性IEC63522-39:2025作为电气继电器领域专门针对插入和退出力测试方法的首个国际标准，具有以下显著特点和创新性：-系统性与完整性：标准全面覆盖了插入力和退出力测试的各个环节，从试验装置、环境条件、操作程序到数据处理和报告要求，形成了完整的试验方法体系，为行业提供了统一的、可操作的技术规范。-统一性与灵活性兼顾：在统一基本试验要求的基础上，充分考虑了不同类型继电器产品在结构、尺寸和应用场景上的差异，提供了必要的灵活性条款，既保证了试验结果的可比性，又兼顾了各类产品的特殊性。-与现代测试技术接轨：标准对测力装置精度、数据采集系统性能等提出了量化要求，体现了与现代数字化测试技术同步发展的先进理念，有利于推动行业测试手段的升级换代。4.2预期实施效益产业层面，标准的实施将有效推动继电器行业质量检测技术的规范化发展，为制造企业提供了明确、可操作的测试依据，有助于企业优化产品设计、改进制造工艺、降低质量风险。同时，统一测试方法也为行业内的质量评比和技术对标提供了基础条件，有利于形成良性竞争、共同进步的产业生态。国际贸易层面，IEC63522-39:2025作为国际公认的标准，将有效消除各国家和地区之间因测试方法差异导致的贸易技术壁垒。对于继电器出口企业而言，按照国际标准进行产品检测和认证，有助于增强海外客户对产品的信任度，简化贸易流程，降低交易成本。用户层面，统一可靠的测试方法是保障继电器应用可靠性的重要手段。用户在选型时可通过标准化的测试数据对不同供应商的产品进行比较和评价，在使用过程中可依据标准进行来料检验和质量监控，有效保障设备整体质量和运行安全性。5结论与展望IEC63522-39:2025《电气继电器试验和测量第39部分：插入和退出力》的正式发布，填补了电气继电器领域在插入和退出力测试方法方面缺乏国际统一标准的空白，对促进继电器行业健康发展具有重要的里程碑意义。该标准凝聚了全球主要继电器生产国和使用国的专家智慧和实践经验，通过科学严谨的技术内容为行业提供了统一的测试方法依据。展望未来，随着继电器产品向小型化、高可靠性和智能化方向发展，对插拔力测试技术将提出更高要求。建议相关企业和检测机构密切关注标准的实施情况，配备符合标准要求的试验设备，培训专业测试人员，确保标准的有效落地。同时，建议各方积极参与IEC/TC94后续标准制修订工作，持续跟踪技术发展动态，及时提出标准修订建议，推动该标准与产业发展保持同步更新。中国作为全球继电器产业的重要力量，应进一步深化在IEC标准化活动中的参与度，为国际标准化事业贡献更多中国智慧和中国方案。参考文献[1]IEC63522-39:2025,Electricalrelays-Testsandmeasurements-Part39:Insertionandwithdrawalforce[S].Geneva:InternationalElectrotechnicalCommission,2025.[2]IEC61810-1:2015,Electromechanicalelementaryrelays-Part1:Generalandsafetyrequirements[S]