GB T 15510-2008 控制用电磁继电器可靠性试验通则.pdf

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1、ICS 2912050K 45 园亘中华人民共和国国家标准GBT 155102008代替GBT 15510-1995控制用电磁继电器可靠性试验通则General rules for reliability test of electromagnetic relay for control circuits200806-18发布 200903-01实施宰瞀髁鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪19GBT 155102008目 次前言-I1范围12规范性引用文件13术语和定义、符号14可靠性指标35试验方法36可靠性验证试验分类及试验程序57试验记录与试验报告7附录A(资料性附录)推荐的继电

2、器可靠性试验控制与检测装置框图9附录B(资料性附录)定级试验、升级试验与维持试验方案的确定方法10刖 罱GBT 155102008本标准在编写格式和规则上符合GBT 112000标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则的要求。本标准代替GBT 15510-1995控制用电磁继电器可靠性试验通则。本标准与GBT 15510-1995相比主要变化如下：增加了试品抽取；增加了开箱检测；增加了试品筛选；删除了参考文献。本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心、

3、河北工业大学、许昌继电器研究所、厦门宏发电声有限公司、人民电器集团有限公司、宁波福特继电器有限公司、许继电气股份有限公司。本标准主要起草人：陆俭国、李全喜、李奎、刘文、陆宁懿、高文乐、王典荣、焦坡。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 155lO 1995。控制用电磁继电器可靠性试验通则GBT 1551020081范围本标准规定了控制用电磁继电器可靠性试验的术语及其定义和量的符号，可靠性指标，试验方法可靠性验证试验分类及试验程序，试验记录及试验报告。本标准适用于产品寿命能合理地认为是服从指数分布的产品的可靠性验证试验。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

4、凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 2423(系列) 电工电子产品环境试验GBT 1459851993电气继电器第15部分：电气继电器触点寿命试验试验设备的特性规范(idt IEC 6025515：1981)3术语和定义、符号31术语和定义下列术语和定义适用于本标准。311电磁继电器electromagnetic relay由电磁力产生预定响应的机电继电器。312接触电压降contact voltage drop接触压降从

5、触点组件两引出端测得的一副闭合触点间的电压降值。313动作时间operate time对处于释放状态的继电器，在规定的条件下，从施加输入激励量规定值的瞬间起至继电器切换的瞬间止的时间间隔。314释放时间release time对处于动作状态的继电器，在规定的条件下，从输入激励量产生规定变化(该变化将引起继电器返回)的瞬间起至继电器返回的瞬间止的时间间隔。315输入激励量input energizing quantity在规定的条件下，施加于继电器、能使继电器响应的一种激励量。316动作状态operate condition继电器按规定方式激励时的规定状态。】GBT 155102008317释放

6、状态release condition继电器未激励时的规定状态。318切换to switch在给定的输出电路中完成预定的功能。319返回homing重新回到初始状态或释放状态。3110畸变因数distortion factor非正弦周期量减去基波所得的谐波分量有效值与该非正弦量有效值之比。3111负载比duty ratio负载因数继电器激励时间在一个循环周期内所占的比率。3112相关失效relevant failure关联失效在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时必须计人的失效。它不包括从属失效、误用失效以及修改设计可以消除的失效。3113相关试验时间correlation test tim

7、e与试品相关失效数有关的用来验证可靠性要求或用来计算可靠性特征值的时间。3114置信度confidence level产品真实失效率等于被定失效率等级的最大失效率而判为不合格的概率。3115使用方风险consumers risk当产品的真实失效率等于不可接收的失效率A。时，产品被接收的概率。3116生产方风险producers risk当产品的真实失效率等于可接收的失效率。时，产品被拒收的概率。32符号下列符号适用于本标准：A失效率；一规定失效率等级的最大失效率；n受试产品总数(试品数)；f：试验截止时间；U触点接触电压降；U。断开触点间的电压；U。触点电路额定电压(开路电压)；I。触点电路负

8、载电流；2cos中一交流负载电路的功率因数；LR直流负载电路的时间常数；U：触点接触压降的极限值；u。；断开触点问电压的极限值；T累积相关试验时间；L截尾时间；r相关失效数；r。截尾失效数；A。合格判定数(允许失效数)；k可接收的失效率；，不可接收的失效率；a生产方风险；卜使用方风险。GBT 1551020084可靠性指标控制用电磁继电器采用失效率又作为其可靠性特征量。将失效率等级作为其可靠性指标，并按其最大失效率的数值分为四个失效率等级(亚五级、五级、六级、七级)。失效率等级的名称、符号和最大失效率见表1。表1 控制用电磁继电器失效率等级名称、符号和最大失效率最大失效率一失效率等级名称 失效

9、率等级符号110次亚五级 YW 310-5五级 W 1105六级 L 110一6七级 Q 11075试验方法51试验条件511环境条件5111除非产品标准另有规定，试验应在GBT 2423规定的试验时的标准大气条件下进行，即温度：1535；相对湿度：4575；大气压力：86 kPa106 kPa。试品应在试验的标准大气条件中放置足够的时间(不少于8 h)，以使试品达到热平衡。5112试验环境应注意避免灰尘和其他污染。512安装条件a)试品应安装在正常使用位置；b)试品应安装在无显著冲击和振动的地方；c)试品安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准的规定。513试验电源条件5131频率为50 Hz的

10、正弦波电源，其容许偏差为：a)波形畸变因数不应大于5；GBT 155102008b)频率偏差不应超过土5。5132直流电源可采用发电机、蓄电池电源或稳压电源，若试验中不影响产品性能时，可以采用三相全波整流电源，但其纹波分量应满足下列规定：峰值与谷值之差和直流分量之比值不大于6。5133试验过程中，当触点接通负载时，试验电源电压的波动相对于空载电压而言不应大于5。514负载条件5141负载电源可为直流电源或交流电源，除非产品标准另有规定，推荐优先采用直流电源。5142负载可为阻性负载、感性负载、容性负载或非线性负载，除非产品标准另有规定，推荐优先采用阻性负载(交流时costP=0910，直流时L

11、R1ms)。5143试验时触点电路开路电压u。除非产品标准另有规定，应优先采用24V或产品标准中规定的触点最低直流额定电压值。5144除非产品标准另有规定，试验时触点电路负载电流I。的数值宜采用额定电流或下列值：2类触点(触点额定电压为5 V250 V，触点额定电流为01 A1 A的触点)：100 mA；3类触点(触点额定电压为5 V600 V，触点额定电流为01 A100 A的触点)：1 000 mA。515激励条件5151试验时，试品应以输入激励量的额定值进行激励。5152每小时的循环次数试验时，试品每小时的循环次数不应少于产品标准中的规定值。为缩短试验时间，在不影响试品正常动作与释放的条

12、件下，试品每小时的循环次数可以多于产品标准中的规定值，其数值可在下列数值中选取：6，30，120，600，1 200，1 800、3 600，12 000，18 000，36 000。5153负载比(负载因数)应从下列推荐数值中选取；15、25、33、40、50、60。52试品准备521试品抽取试品应从在稳定的工艺条件下批量生产并经过筛选的合格产品中随机抽取。522开箱检测试验前先对试品进行开箱检测，检查试品的零部件有无运输引起的损坏、断裂，剔除零部件损坏的试品，并按规定补足试品数。剔除掉的试品不计人相关失效数r内。53试品筛选试品应从在稳定的工艺条件下批量生产并经过筛选的合格产品中随机抽取。

13、除非产品标准另有规定，筛选采用常温(1535)下进行筛选，筛选条件如下：运行次数：5 000次(制造厂也可与用户协商确定)；激励条件：见515；触点电路开路电压u。：见5143；触点电路负载电流L：见5144；失效判据：见551至557。54试品的检测541试验过程中检测除非产品标准另有规定，应对试品的所有触点在试品每次循环的“接通”期的40时间内与“断开”期的40时间内，监测闭合触点的接触压降及断开触点间的电压。试验过程中不允许对产品进行清理和调整。4GBT 155102008542试验后检测除非产品标准另有规定，试验后应对所有未失效试品的下列项目进行测试：a)外观检查；b)动作电压；c)释

14、放电压；d)接触电阻；e)绝缘电阻；f)介质耐压；g)动作时间；h)释放时间；i) 回跳时间；j)线圈电阻。55失效判据当出现下列任意一种情况时，即认为该试品失效。551闭合触点的接触压降Uj，超过下列极限值Uj。：a) 负载电流为额定电流时，接触压降的极限值Uj。为触点电路开路电压Ut的5或10b)负载电流为100mA或1 000mA时，接触压降的极限值U：见表2。表2触点接触压降的极限值Uj，触点电路负载电流I。mA 触点接触压降的极限值U。V100 051 ooo i0552断开触点问的电压u。低于极限值u。，除非产品标准另有规定，U。；应为触点电路开路电压的90。553触点发生熔接或其

15、他形式的粘接。554触点燃弧时间不小于01 s。555继电器线圈通电时不动作。556继电器线圈断电时不返回。557试品零部件有破坏性损坏、连接导线及零部件松动。558试品在试验后检测中，任一项目的检测结果不符合产品标准的规定。56试验装置应采用专用的继电器可靠性试验装置，它应满足下列要求：a)能实现54中所要求的逐次监测；b)当试品发生失效时，试验装置应具有自动停机、记录失效试品编号、失效发生时的循环次数及判断失效类型以及打印输出的功能；c)试验装置应具有自诊断能力。推荐采用微机控制与检测的继电器可靠性试验装置，完整的试验装置框图见GBT 145985-1993中图1，其控制与检测装置框图参见

16、附录A。6可靠性验证试验分类硬试验程序61 可靠性验证试验的分类611继电器的可靠性试验应在试验室内进行。612除非产品标准另有规定，继电器的可靠性验证试验推荐采用定时或定数截尾试验。5GBT 15510一2008613继电器的可靠性验证试验分为定级试验、维持试验与升级试验：a)定级试验是指为首次确定产品的失效率等级而进行的试验，或在某一失效率等级的维持试验或升级试验失败后，对产品重新确定其失效率等级而进行的试验；b)维持试验是指为证明产品的失效率等级仍不低于定级试验或升级试验所确定的失效率等级而进行的试验；c) 升级试验是指为证明产品的失效率等级比原定的失效率等级更高而进行的试验。614定级

17、试验和升级试验的置信度取为09，其试验方案见表3。维持试验的置信度取为06，其试验方案见表4。表3及表4的确定方法见附录B。表3定级试验和升级试验方案截尾时间To106次失效率等级A。=0 A。=1 A。=2 A。；3 A。=4 A。一5 A。一6 A。一7 A。一8 A。一9YW 0768 130 177 223 266 309 351 292 433 474W 230 389 532 668 799 927 1053 1177 130 1421L 230 389 532 668 799 927 1053 1177 130 1421Q 230 389 532 668 799 927 1 05

18、3 1 177 1 300 1 421表4维持试验方案失效率 最大的维 截尾时间To106次等级 持周期月 A。；0 A。=1 A。一2 A。一3 A。一4 A。一5 A。一6 A。一7 A。一8 A。一9YW 6 0306 0673 103 139 175 210 245 280 315 350W 6 0916 202 310 418 525 630 735 840 944 105L 12 916 202 310 418 525 630 735 840 944 105Q 24 916 202 310 418 525 630 735 840 944 1 05062可靠性验证试验的程序621定级

19、试验定级试验按下列程序进行：a) 选定失效率等级，首次定级试验一般应选失效率等级为Yw或w级；b)选定允许失效率数A。和截尾失效数rc(r。一A。+1)，推荐在25的范围内选择A。，不推荐选择A。一0；c) 根据选定的失效率等级和A。，由表3查出截尾时间T。；d)选定试品的试验截止时间tt应不超过产品标准中规定的电寿命次数，但不得低于104次，推荐t。一105次；e)根据T。、A。及t，由式(1)确定试品数n：。一十A。应注意，试品数n一般不得小于10。f)从批量生产的合格产品中随机抽取n个试品，供抽样的产品数量不应小于试品数n的10倍；g)按54的规定进行试验与检测；h) 统计相关失效数r及

20、各失效试品的相关试验时间，对试验后检测出的相关失效试品，其相关试验时间按试验结束时的时间计算；i)统计累积相关试验时间T；j)试验结果判定：当相关失效数r未达到截尾失效数r。(即rA。)，而累积相关试验时间T达到或超过了截尾GBT 155102008时间T。，则判为试验合格，当累积相关试验时间T未达到截尾时间T。，而相关失效数r达到或超过了截尾失效数r。(即rA。)，则判为试验不合格。622维持试验定级试验合格的产品，除非产品标准另有规定，应按表4中规定的维持周期进行该等级的维持试验。维持试验按下列程序进行：a)选定允许失效数A。；b) 根据产品已试验合格的失效率等级及选定的允许失效数，由表4

21、查出截尾时间T。；c)选定试品的试验截止时间t。(同621d)；d)确定试品数m(同621e)；e)抽取试品(同621 f)和e)；f)按54的规定进行试验与检测；g)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间(同621h)；h)统计累积相关试验时间T；i)试验结果判定(同621j)；j)若维持试验合格，则应继续按规定的维持周期进行下一次维持试验；若维持试验不合格，则应重新确定其失效率等级；重新确定失效率等级时，应将该产品从首次定级试验起的全部试验数据(包括维持试验不合格的数据)进行累计，产品的失效率等级应依据累计的相关失效数及累积的相关试验时间由表3确定。623升级试验定级试验合格的产品可继

22、续进行升级试验。升级试验的数据可从定级试验和维持试验的试品进行延长试验以及为升级试验投入的试品进行试验得出。升级试验按下列程序进行：a) 选定待升级的产品失效率等级(一般比原定的等级高一级)；b)选定允许失效数A。；c)根据选定的失效率等级及允许失效数，由表3查出截尾时间To；d) 根据Tc确定延长试验的时间以及为升级试验投入的试品数和试验时间；e)抽取试品(同621f)；f)按54的规定进行试验与检测；g)统计相关失效数r及累积相关试验时间T；h)试验结果判定(同621j)；i)若升级试验合格，则应按规定的维持周期进行该等级的维持试验；若升级试验不合格，则应重新确定其失效率等级；重新确定失效

23、率等级时，应将该产品的全部试验数据进行累计，产品的失效率等级应依据累计的相关失效数及累积的相关试验时间由表3确定。7试验记录与试验报告71试验记录应对试品建立一份试验记录，并按试品失效的先后顺序进行记录，记录内容为：a)试品名称、型号、规格；b)制造厂名称；c) 试验类型(定级试验、维持试验或升级试验)；d)试验日期和时间；e)试验环境条件；f)失效试品编号；g)失效发生时间；7GBT 155102008h)失效现象与分析；i)检验人员。72试验报告试验结束后，应做出失效率等级试验通过或不通过的判定，并认真准确地填写可靠性试验报告。推荐的试验报告格式见表5。表5可靠性试验报告(验证试验) 入档

24、编号试品型号制造单位生产日期 试验地点和规格试验时间 年 月 日 时至 年 月 日 时 试品数试验条件试验目的失效率等级截尾时间次 截尾失效数 试验截至时间次试验方案序号 失效试品编号 失效发生时间次 失效现象与分析 备注累积相关试验时间T 相关失效数r试验结论建议采取措施检验人员检验负责人 检验单位 (盖章) 年 月 El注二试验条件包括温度，湿度、触点电路、额定电压、负载性质及负载电流等。附录A(资料性附录)推荐的继电器可靠性试验控制与检测装置框图GBT 155102008图A19GBT 155102008附录B(资料性附录)定级试验、升级试验与维持试验方案的确定方法根据抽样理论可列出关系

25、式(B1)： 壹掣一p(B1)式中：T累积相关试验时间5r相关失效数；A。允许失效数；不可接收的失效率5 卜使用方风险。式(R 1)也可用式(B2)表示：f(x，2A。+2)dz一口 (B2)J z11式中f(x，2A。+2)为自由度等于2A。+2的搿分布的密度函数，2。T与卢间的关系可用图B1表示：f(X,2Ac图B1 2A，T与卢的关系显然2，T就等于自由度为2A。+2的紫分布的1一卢下侧分位点x：-p(2A。+2)，即：2A。T一霹。(2A。+2) (B3)或TX21p(2iAo+一2) (B4)Z1若公式(B4)中的用所定的失效率等级的最大失效率替代，置信度1一p用09代入，则由式(B4)求得的丁值即为定级试验方案中的截尾时间丁。对于不同的A。值，可求得相应的t值，从而可得出本标准612中的表3；若置信度1一卢用06代入，则由公式(B4)求得的T值即为维持试验方案中的截尾时间丁。，从而可得出612中的表4。