走自主创新之路振奋低压电器民族工业-建立低压电器可靠性试验方法的标准体系

走自主创新之路，振奋低压电器民族工业——建立低压电器可靠性试验方法的标准体系

陆俭国

河北工业大学

2006年9月18日1前言在我国参加WTO之后，低压电器行业的外资企业进一步争夺我国市场，不仅根本占领了我国低压电器的高端市场，而且正向中低端市场扩展。在此情况下怎样振奋我国低压电器民族工业，来扩大我国低压电器行业民族工业的国内外市场，这就必须走自主创新之路：一方面要自主开发新型、高性能的低压电器产品与外资企业竞争；另一方面要大力提上下压电器产品质量，以高质量的产品与国外企业竞争，而提高产品质量的关键在于提高产品可靠性。2迄今为止，美国、欧洲、日本等工业兴旺国家仅发布了继电器方面的可靠性标准，而尚未见到其他低压电器可靠性方面的标准，所以低压电器可靠性试验方法标准体系的建立是一项具有重要创新的工作，也是振奋我国低压电器民族工业的重要措施。3河北工业大学与上海电器科学研究所经深入研究，决定对主要低压电器产品制订其可靠性试验方法的标准，从而建立我国低压电器可靠性试验方法的标准体系。鉴于以河北工业大学为主要负责单位于1995年已制订了控制继电器可靠性试验方法的国家标准GB/T15510“控制用电磁继电器可靠性试验通那么〞，所以确定制订接触器、小型断路器、漏电保护器、过载继电器及塑壳断路器等产品的行业标准。经全国低压电器标委会上报中国机械工业联合会审批立项后，其中前三个产品可靠性试验方法的行业标准已由国家发改委批准发布：4JB/T10493-2005“家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性试验方法〞行业标准JB/T10494-2005“家用和类似用途的剩余电流动作断路器的可靠性试验方法〞行业标准JB/T10522-2005“小容量交流接触器可靠性试验方法〞行业标准5另外两个产品可靠性试验方法的行业标准“过载继电器可靠性试验方法〞及“塑料外壳式断路器可靠性试验方法〞已通过全国低压电器标委会组织的审查，已形成了报批稿，正报国家发改委审批。本文对上述低压电器产品可靠性试验方法的标准作一介绍。6目录GB/T15510“控制用电磁继电器可靠性试验通那么〞JB/T10522-2005“小容量交流接触器可靠性试验方法〞JB/T10493-2005“家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性试验方法〞JB/T10494-2005“家用和类似用途的剩余电流动作断路器的可靠性试验方法〞“过载继电器可靠性试验方法〞〔报批稿〕“塑料外壳式断路器可靠性试验方法〞〔报批稿〕7第一局部

中华人民共和国国家标准

控制用电磁继电器可靠性试验通那么

GeneralRulesforReliabilityTestofElectromagneticRelayforControlCircuits

GB/T15510-1995

891主题内容与适用范围 2引用标准3术语、符号4可靠性指标5试验方法6可靠性验证试验方案及试验程序7试验记录与试验报告

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101主题内容与适用范围本标准规定了控制用电磁继电器进行可靠性验证试验的一般要求。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，除验证试验方案及试验程序外，本标准也适用于产品的可靠性测定试验。

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112引用标准

GB1772电子元器件失效率试验方法GB2423电工电子产品根本环境试验规程GB2900.17电工术语电气继电器GB2900.18电工术语低压电器GB3187可靠性根本名词术语及定义GB5080.1设备可靠性试验总要求GB／T14598.2电气继电器有或无电气继电器GB／T14598.5电气继电器第十五局部：电气继电器触点寿命试验试验设备的特性标准

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12IEC255-0-20电气继电器电气继电器的触点性能IEC255-7电气继电器第七局部：机电式有或无电气继电器的试验和测量程序

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133术语、符号

3.1术语3.1.1本标准采用以下术语及其定义：3.1.1.1电磁继电器利用输入电路内电流在电磁铁铁心与衔铁间产生的吸力作用而工作的一种电气继电器。3.1.1.2接触电压降〔接触压降〕从触点组件两引出端测得的一付闭合触点间的电压降值。

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143.1.1.3动作时间对处于释放状态的继电器，在规定的条件下，从施加输入鼓励量规定值的瞬间起至继电器切换的瞬间止的时间间隔。3.1.1.4释放时间对处于动作状态的继电器，在规定的条件下．从输入鼓励量产生规定变化〔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。3.1.1.5输入鼓励量在规定的条件下，施加于继电器、能使继电器响应的一种鼓励量。

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153.1.1.6动作状态继电器按规定方式鼓励时的规定状态。3.1.1.7释放状态继电器未鼓励时的规定状态。3.1.1.8切换在给定的输出电路中完成预定的功能。3.1.1.9返回重新回到初始状态或释放状态。3.1.1.10畸变因数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。

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163.1.1.11负载比〔负载因数〕继电器鼓励时间在一个循环周期内所占的比率。3.1.1.12定时或定数截尾试验在试验期间，对试品进行连续地或短间隔地监测，直至累积相关试验时间T到达或超过预定的截尾时间TC〔判为接收〕，或相关失效数r到达了截尾失效数rc〔判为拒收〕。3.1.1.13相关失效〔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入的失效。它不包括附属失效、误用失效以及修改设汁可以消除的失效。

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173.1.1.14相关试验时间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。3.1.1.15置信度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。3.1.1.16使用方风险当产品的真实失效率等于不可接收的失效率

1时，产品被接收的概率。3.1.1.17生产方风险当产品的真实失效率等于可接收的失效率

0时，产品被拒收的概率。

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183.2符号——失效率；max——规定失效率等级的最大失效率；n——受试产品总数〔试品数〕；tz——试验截止时间；Uj——触点接触电压降；Uc——断开触点间的电压；Ue——触点电路额定电压〔开路电压〕；IC——触点电路负载电流；cosφ——交流负载电路的功率因数；

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19Ie/R——直流负载电路的时间常数；Uix——触点接触压降的极限值；Ucx——断开触点间电压的极限值；T——累积相关试验时间；Tc——截尾时间；r——相关失效数；rc——截尾失效数〔rc=Ac+1〕；Ac——合格判定数〔允许失效数〕；0——可接收的失效率；1——不可接收的失效率；α——生产方风险；β——使用方风险。

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204可靠性指标控制用电磁继电器采用失效率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、符号和最大大效率见表1。

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21表1控制用电磁继电器

失效率等级名称、符号和最大失效率失效率等级名称失效率等级符号最大失效率

max1/10次亚五级YW310-5五级W110-5六级L110-6七级Q110-7

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225.1试验条件5.1.1环境条件.1除非产品标准另有规定，试验应在GB2423规定的试验时的标准大气条件下进行。即：温度15℃～35℃相对湿度45％～75％大气压力86～106kPa试品应在试验的标准大气条件中放过足够的时间〔不少于8h〕，以使试品到达热平衡。5.1.1.2试验环境应注意防止灰尘和其他污染。

5试验方法

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235.1.2安装条件试品应安装在正常使用位置；试品应安装在无显著冲击和振动的地方；试品安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准的规定。

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24试验电源条件5.1.3.1频率为50Hz的正弦波电源，其容许偏差为：波形畸变因数不大于5％；频率偏差为土5％。直流电源可采用发电机、蓄电池电源或稳压电源，假设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以下规定：峰值与谷值之差和直流分量之比值不大于6％。5.1.3.3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应不大于5％。

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255.1.4负载条件.1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．推荐采用直流电源。5.1.4.2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，推荐采用阻性负载〔交流时cosφ=0.9～1.0，直流时L／R<1ms〕。5.1.4.3试验时触点电路开路电压Ue除非产品标准另有规定，应采用24V或产品标准中规定的触点最低直流额定电压值。

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265.1.4.4除非产品标准另有规定，试验时触点电路负载电流Ic的数值可采用额定电流或以下值：2类触点〔触点额定电压为5V至250V，触点额定电流为0.1A至1A的触点〕：100mA；3类触点〔触点额定电压为5V至600V，触点额定电流为0.1A至100A的触点〕：1A。

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275.1.5鼓励条件5.1.5.1试验时，试品应以输入鼓励量的额定值进行鼓励。5.1.5.2每小时的循环次数试验时试品每小时的循环次数不低于产品标准中规定的额定值。为缩短试验时间，在不影响试品正常动作与释放的条件下，试品每小时的循环次数可以高于产品标准中规定的额定值，其数值可在以下数值中选取：6，30，120，600，1200，1800，3600，7200，12000，18000，36000。

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285.1.5.3负载比〔负载因数〕应从以下推荐数值中选取：15，25，33，40，50，60。

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295.2试品准备试品应从在稳定的工艺条件下批量生产的并经过筛选的合格产品中随机抽取。除非产品标准另有规定，筛选采用常温〔15℃～35℃〕下运行筛选，筛选条件如下：运行次数：5000次；鼓励条件：见5.1.5；触点电路开路电压Ue：见5.1.4.3；触点电路负载电流IC：见；失效判据：见至5.4.7.

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305.3试品的检测5.3.1试验前检测

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。剔除掉的试品不计入相关失效数r内。

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315.3.2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。

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325.3.2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以下工程进行测试：外观检查；动作电压；释放电压；接触电阻；绝缘电阻；介质耐压；动作时间；

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33

释放时间；回跳时间；线圈电阻。

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345.4失效判据当出现以下任意一种情况时，即认为该试品失效。5.4.1闭合触点的接触压降Uj超过以下极限值Ujx:5.4失效判据当出现以下任意一种情况时，即认为该试品失效。5.4.1闭合触点的接触压降Uj超过以下极限值Ujx:负载电流为额定电流时，接触压降的极限值Ujx为触点电路开路电压Ue的5％或10％；负载电流为100mA或1A时，接触压降的极限值Ujx见表2。:

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35表2触点接触压降的极限值

Ujx

触点电路负载电流ICmA触点接触压降的极限值

UjxV1000.510001.0

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365.4.2断开触点间的电压Uc低于极限值Ucx，除非产品标准另有规定，Ucx应为触点电路开路电压的90％。5.4.3触点发生熔接或其他形式的粘接。5.4.4触点燃弧时间超过0.1S。5.4.5继电器线圈通电时不动作。5.4.6继电器线圈断电时不返回。5.4.7试品零部件有破坏性损坏、连接导线及零部件松动。5.4.8试品在试验后检测中，任一工程的检测结果不符合产品标准的规定。

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375.5试验装置应采用专用的继电器可靠性试验装置，它应满足以下要求：能实现5.3条中所要求的逐次监测；当试品发生失效时，试验装置应具有自动停机，记录失效试品编号及失效发生时的循环次数，判断失效类型以及打印输出功能；试验装置本身应有足够的可靠性，并有足够的精度〔其具体要求由产品可靠性考核方法的标准规定〕；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。

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386可靠性验证试验方案及试验程序由于采用失效率等级作为控制用电磁继电器的可靠性指标，所以其可靠性验证试验也称失效率试验。6.1可靠性验证试验〔失效率试验〕方案6.1.1继电器的可靠性验证试验〔失效率试验〕应采用实验室试验。6.1.2除非产品标准另有规定，继电器的可靠性验证试验〔失效率试验〕推荐采用定时或定数截尾试验。

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396.3继电器的可靠性验证试验(失效率试验)分为定级试验、维持试验和升级试验。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等级而进行的试验；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后所确定的失效率等级而进行的试验；

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40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。

定级试验和升级试验的置信度取为0.9，其试验方案见表3；维持试验的置信度取为0.6，其试验方案见表4。

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41表3定级试验和升级试验方案失效率等级截尾时间Tc

106次Ac=0Ac=1Ac=2Ac=3Ac=4Ac=5Ac=6Ac=7Ac=8Ac=9YWWLQ0.7682.3023.02301.303.9838.93891.775.2353.25322.236.6866.86682.667.9979.97993.099.2792.79273.5110.53105.310533.9211.77117.711774.3313.013013004.7414.21142.11421

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42表4维持试验方案失效率等级最大的维持周期月截尾时间Tc

106次Ac=0Ac=1Ac=2Ac=3Ac=4Ac=5Ac=6Ac=7Ac=8Ac=9YWWLQ6612240.3060.9169.1691.60.6732.0220.22021.033.1031.03101.394.1841.84181.755.2552.55252.106.3063.06302.457.3573.57352.808.4084.08403.159.4494.49443.5010.51051050

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436.2可靠性验证试验的程序

6.2.1定级试验

定级试验按以下程序进行：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)选定允许失效数Ac和截尾失效数rc〔rc=Ac+1〕，推荐在2～5的范围内选择Ac，不推荐选择Ac=0；c)根据选定的失效率等级和Ac，由表3查出试验截尾时间Tc；d)选定试品的试验截止时间tZ，tZ应不超过产品标准中规定的电寿命次数，但不得低于105次，推荐tZ=106次；

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44e)根据Tc、Ac及tZ，由式〔1〕确定试品数n：

应注意，试品数n一般不得小于10；f)从批量生产并经过筛选的合格产品中随机抽取n个试品，供抽样的产品数量应不小于试品数n的10倍；g)按5.3条的规定进行试验与检测；h)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间〔失效发生时间〕，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；〔1〕

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45j)试验结果判定：当相关失效数r未到达截尾失效数rc〔即rAc〕，而累积相关试验时间T到达或超过了截尾时间Tc，那么判为试验合格〔接收〕；当累积相关试验时间T未到达截尾时间Tc，而相关失效数r到达或超过了截尾失效数rc〔即r＞Ac〕,那么判为试验不合格〔拒收〕。

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466.2.2维持试验

a)选定允许失效数Ac；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查出截尾时间Tc；c)选定试品的试验截止时间tZ〔同〕；d)确定试品数n〔同〕；e)抽取试品〔同〕：f)按5.3条的规定进行试验与检测；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，维持试验按以下程序进行：

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47j)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间〔同h〕；h)统计累积相关试验时间T；i)试验结果判定〔同j〕;j)假设维持试验合格，那么应继续按规定的维持周期进行下一次维持试验；假设维持试验不合格，那么应重新进行定级试验，以确定其失效率等级；k)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〕进行累积，根据累积的相关失效数及累积的相关试验时间由表3确定产品的失效率等级。

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486.2.3升级试验

定级试验合格的产品可继续进行升级试验。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。升级试验按以下程序进行：a)选定待升的失效率等级〔一般比原定的等级高一级〕；b)选定允许失效数Ac；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Tc；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；

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49e)抽取试品〔同〕：f)按5.3条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j〕;i)假设升级试验合格，那么应按规定的维持周期进行该等级的维持试验；假设升级试验不合格，那么应重新进行定级试验，以确定其失效率等级；j)重新确定失效率等级时，应将该产品的全部试验数据进行累积，根据累积的相关失效数及累积的相关试验时间由表3确定产品的失效率等级。

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507试验记录与试验报告7.1试验记录应对每一台试品建立一份试验记录，并按先后顺序在试品失效后进行试验数据记录，记录内容为：试品名称、型号、规格；制造单位；试验日期和时间；试验环境条件；

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51失效试品编号；失效发生时间；失效现象；失效分析与判断；试验人员。

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527.2试验报告试验结束后应作出接收或拒收的结果判定，并认真准确地填写可靠性试验报告。

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53控制用电磁继电器可靠性试验装置(河北工业大学研制)54第二局部

中华人民共和国机械行业标准

小容量交流接触器可靠性试验方法

ReliabilityTestMethodforLowerCapacityAlternatingCurrentContactors

JB/T10522-2005

55561范围 2标准性引用文件3术语、符号4可靠性等级要求5试验方法6可靠性验证试验方案及试验程序7试验记录与试验报告

JB/T10522-2005

571范围本标准规定了小容量交流接触器〔以下简称接触器〕的可靠性验证试验的一般要求和方法，包括接触器的可靠性等级要求、试验方法、试验方案及试验程序等。本标准适用于交流50Hz或60Hz，主电路额定工作电流50A及以下，额定控制电源电压从24V至400V，其寿命能合理地认为是服从指数分布的交流接触器〔以下简称接触器〕的可靠性验证试验。主电路额定工作电流50A以上的接触器的可靠性验证试验也可参照本标准进行。

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582标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文件，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使用这些文件的最新版本。但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

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59GB/T1772—1979电子元器件失效率试验方法GB/T2900.18—1992电工术语低压电器(eqvIEC60050-441:1984)GB/T3187-1994可靠性、维修性术语(eqvIEC60191-1:1991)GB/T5080.7-1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案(idtIEC60605-7:1978)GB/T14048.1-2000低压开关设备和控制设备总那么(eqvIEC60947-1:1999)

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60GB14048.4-2003低压开关设备和控制设备机电式接触器和电动机起动器(IEC60947-4-1:2000,IDT)GB19334-2003低压开关设备和控制设备的尺寸在成套开关设备和控制设备中作电器机械支承的标准安装轨(IEC60715:1981,IDT)

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613术语、符号

3.1术语和定义

本标准引用GB/T1772、GB/T2900.18、GB/T3187、GB/T5080.7、GB/T14048.1和GB/T14048.4中确立的有关术语和定义适用于本标准。

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623.2符号Ac——合格判定数〔允许失效数〕；Ic——触点电路的负载电流；n——试品数；r——相关失效数；rc——截尾失效数〔rc=Ac+1〕；T——累积相关试验时间；Tc——截尾时间〔全部试品要到达的试验总时间〕；tz——单台试品试验截止时间；Uc——触点电路的电源电压〔开路电压〕；

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63Uf——分断触点间的电压；Uj——接通触点接触电压降；

——失效率；

max——规定失效率等级的最大失效率。

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644可靠性等级要求

接触器采用失效率为其可靠性特征量，并按其最大失效率的数值分为亚五级、五级、亚六级、六级、亚七级和七级等六个失效率等级。失效率等级的名称、符号和最大失效率列于表1。

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65表1失效率等级名称、符号和最大失效率失效率等级名称失效率等级符号最大失效率

max1/10次亚五级YW310-5五级W10-5亚六级YL310-6六级L10-6亚七级YQ310-7七级Q10-7

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665.1试验条件5.1.1环境条件试验在GB/T14048.1规定的正常使用条件下进行：或按被试产品标准或技术条件规定的使用环境条件下进行。5试验方法

——温度：-5℃～+40℃，且24h内的平均温度不超过+35℃；——相对湿度：最高温度为+40℃，空气的相对温度不超过50％，在较低温度下可以允许有较高的相对湿度，20℃时可达90％。

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675.1.2安装条件试品应按正常使用的位置安装；试品应安装在无显著摇动和冲击振动的地方；试品的安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准或技术条件的规定。对于采用安装轨安装的接触器，安装轨应符合GB/T19334的规定。

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68试验电源条件5.1.3.1交流电源波形：正弦波，波形畸变因数不大于5％。频率：50Hz或60Hz，其允许偏差为±5％。5.1.3.2直流电源直流电源的纹波系数不大于5％。

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695.1.4触点电路条件为检测主触点、辅助触点是否正常地工作，可分别将主触点、辅助触点接入各自的检测线路，成为主触点电路及辅助触点电路；触点电路的电源可采用直流24V〔或12V〕电源，相应的触点电路的电流为1A〔或0.1A〕；触点电路的负载可采用阻性负载；试验中，当触点接通负载时，触点电路电源电压的波动相对于空载电压而言应不大于5%。

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705.1.5鼓励条件5.1.5.1鼓励试验时，试品应以输入鼓励量的额定值进行鼓励。5.1.5.2每小时循环次数试验时试品每小时的循环次数不低于产品标准中规定的额定值。为缩短试验时间，在不影响试品正常动作及不改变试品失效机理的条件下，允许提高每小时循环次数，但最大值为7200次/h。5.1.5.3通电持续率〔负载因数〕应根据产品标准选取，或从以下推荐数值中选取：15，25，40，60。

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715.2试品的抽取试品应从稳定的工艺条件下批量生产的并经出厂检验合格的产品中随机抽取；试品数n由试验方案决定[见的公式〔1〕]；供抽样的产品应不少于被抽取试品数的10倍。

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725.3试品的检测5.3.1试验前检测

试验前先对试品进行检测，检查试品的零部件有无损坏、变形、断裂等，剔除零部件损坏、变形、断裂者，并按规定补足试品数，剔除掉的试品不计入相关失效数r内。

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735.3.2试验中检测试验中，检测线路应对产品的所有常开辅助触点、常闭辅助触点及一个主触点进行监测，监测辅助触点、主触点是否正常地工作。产品的辅助触点如果有侧装、顶装两种方式，可采用一半的试品安装侧装辅助触点，另一半试品安装顶装辅助触点；在试验报告中应说明辅助触点的安装方式；应对试品的触点在每次循环的“接通〞期的40％时间内与“分断〞期的40％时间内，监测接通触点的接触压降及分断触点间的电压。试验中不允许对试品进行清理和调整。

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74试验中当某试品出现以下任一种情况时，即认为该试品失效。接通触点的接触压降Uj超过触点电路电源电压的10，即2.4V〔或1.2V〕；分断触点间的电压Uf低于触点电路开路电压的90，即21.6V〔或10.8V〕；线圈通电时不动作；线圈断电后不返回；零部件有破坏性损坏，零部件松动；机械运动阻滞、卡死；有明显的噪声〔噪声是因为短路环、铁心等损坏性故障引起的〕。

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755.3.2试验后检测零部件有无破损、断裂；吸合电压；释放电压。试品在试验后检测中，任一工程的检测结果不符合产品标准的规定，即认为该试品失效。其失效时间按试验结束时的循环次数计算，失效数为1。

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765.4试验装置应采用专用的可靠性试验装置，它应满足以下要求：能实现逐次监测；当试品失效时，试验装置应具有自动停机、记录失效试品编号及失效时间〔失效发生时的操作次数〕，判断失效类型及打印输出功能；装置应具有自诊断能力。

推荐采用微机可靠性试验装置。

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776可靠性验证试验方案及试验程序6.1可靠性验证试验方案接触器的可靠性验证试验又可称为失效率试验，失效率试验分为失效率定级试验、维持试验和升级试验。定级试验是指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等级而进行的试验；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后所确定的失效率等级而进行的试验；

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78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。

定级试验和升级试验的试验方案见表2〔置信度为0.9〕；维持试验的试验方案见表3〔置信度为0.6〕。

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79表2定级试验和升级试验方案失效率等级截尾时间Tc

106次Ac=0Ac=1Ac=2Ac=3Ac=4Ac=5Ac=6Ac=7Ac=8Ac=9YWWYLLYQQ0.7682.307.6823.076.82301.303.981338.91303891.775.2317.753.21775322.236.6822.366.82236682.667.9926.679.92667993.099.2730.992.73099273.5110.5335.1105.335110533.9211.7739.2117.739211774.3313.043.313043313004.7414.2147.4142.14741421

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80表3维持试验方案失效率等级最大的维持周期月截尾时间Tc

106次Ac=0Ac=1Ac=2Ac=3Ac=4Ac=5Ac=6Ac=7Ac=8Ac=9YWWYLLYQQ2424244848480.3060.9163.069.1630.691.60.6732.026.7320.267.32021.033.1010.331.01033101.394.1813.941.81394181.755.2517.552.51755252.106.302163.02106302.457.3524.573.52457352.808.402884.02808403.159.4431.594.43159443.5010.5351053501050

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816.2可靠性验证试验的程序

6.2.1定级试验

定级试验按以下程序进行：a)选定失效率等级，首次定级试验一般应选失效率等级为亚五级或五级；b)选定允许失效数Ac和截尾失效数rc〔rc=Ac+1〕，推荐在2～5的范围内选择Ac，不推荐选择Ac=0；c)根据选定的失效率等级和Ac，由表2查出试验截尾时间Tc；d)选定试品的试验截止时间tZ，tZ不得低于105次；

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82e)根据Tc、Ac、tZ，由公式〔1〕确定试品数n〔用进一法取整〕：

应注意，试品数n一般不得小于10；f)按5.2的规定随机抽取n个试品；g)按5.3的规定进行试验检测及判断失效；h)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间〔失效时间〕；i)统计累积相关试验时间T；〔1〕

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83j)试验结果判定：当累积相关试验时间T到达了截尾时间Tc，相关失效数r未到达截尾失效数rc〔即rAc〕，那么判为试验合格〔接收〕；相关失效数r到达了截尾失效数rc〔即r＞Ac〕,那么判为试验不合格〔拒收〕。

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846.2.2维持试验

a)选定允许失效数Ac；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3查出截尾时间Tc；c)选定试品的试验截止时间tZ〔同〕；d)确定试品数n[同〕的公式〔1〕]；e)抽取试品〔同〕〕：f)按5.3的规定进行试验检测及判断失效；定级试验合格的产品，可按表3中规定的维持周期进行该等级的维持试验，维持试验按以下程序进行：

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85j)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间〔同h〕〕；h)统计累积相关试验时间T；i)试验结果判定〔同j〕〕;j)假设维持试验合格，那么应继续按规定的维持周期进行下一次维持试验；假设维持试验不合格，那么应重新进行定级试验，以确定其失效率等级；k)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〕进行累积，根据累积的相关失效数及累积的相关试验时间由表2确定产品的失效率等级。

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866.2.3升级试验

定级试验合格的产品可继续进行升级试验。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。升级试验按以下程序进行：a)选定待升的失效率等级〔一般比原定的等级高一级〕；b)选定允许失效数Ac；c)根据选定的失效率等级及允许失效数，由表2查出截尾时间Tc；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；

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87e)抽取试品〔同〕〕：f)按5.3的规定进行试验检测及判断失效；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j〕〕;i)假设升级试验合格，那么应按规定的维持周期进行该等级的维持试验；假设升级试验不合格，那么应重新进行定级试验，以确定其失效率等级；j)重新确定失效率等级时，应将该产品的全部试验数据进行累积，根据累积的相关失效数及累积的相关试验时间由表2确定产品的失效率等级。

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887试验记录与试验报告7.1试验记录每台试品都要有试验记录，并按失效时间先后顺序将失效试品进行试验数据登记，记录内容为：试品名称、型号、规格；制造单位；试品制造时间；试验日期和时间；试验条件；

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89失效试品编号，失效时间及失效现象；失效分析与判断；试验人员。

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907.2试验报告试验报告应写明试验的依据和要求，失效试品编号、失效时间及失效原因，作出试验是否合格的判定。

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91交流接触器可靠性试验装置(河北工业大学研制)92第三局部

中华人民共和国机械行业标准

家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性试验方法

Reliabilitytestmethodofcircuit-breakers

forovercurrentprotectionforhouseholdandsimilarinstallation

JB/T10493-200593941范围 2标准性引用文件3术语和定义、符号4可靠性等级5可靠性试验方法6可靠性验证试验抽样方案及试验程序7试验记录

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951范围本标准规定了家用和类似用途的过电流保护断路器进行可靠性验证试验的一般要求。本标准适用于符合GB10963-1999规定的产品,即交流50Hz或60Hz，额定电压440V〔相间〕及以下，额定电流125A及以下的家用和类似用途的过电流保护断路器。除验证试验方案及试验程序外，本标准也适用于产品的可靠性测定试验。本标准可作为制造厂制订家用和类似用途的过电流断路器可靠性指标及试验方法的指导性文件。

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962标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文件，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。但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2900.18—1992电工术语低压电器〔eqvIEC60050-441：1984〕GB10963—1999家用及类似场所用过电流保护断路器〔idtIEC60898：1995〕

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973术语和定义、符号

3.1术语和定义

GB10963和GB/T2900.18中确立的以及以下术语和定义适用于本标准。3.1.1成功率successratio产品在规定的条件下完成规定功能的概率或在规定条件下试验成功的概率。3.1.2接通触头引出端间电压降contact-circuitvoltagedrop从一对接通触头的两引出端测得的电压降值。

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983.1.3失效率failurerate产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率。3.1.4定时或定数截尾试验方案timeorfailurecurtailedtestplan在试验期间，对试品进行连续地或短间隔地监测，假设累积相关试验时间到达了预定的试验截尾时间，而相关失效数未到达预定的截尾失效数，那么判为接收；假设累积相关试验时间未到达预定的试验截尾时间，而相关失效数到达了预定的截尾失效数，那么判为拒收。

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993.1.5相关失效〔关联失效〕relevantfailure在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时必须计入的失效。3.1.6相关试验时间relevantoperatingtime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量的试验时间。3.1.7使用方风险consumer’srisk当产品的真实失效率等于被定等级的最大失效率时〔或当产品的真实成功率等于不可接收的成功率R1时〕，产品被接收的概率。

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1003.2符号本标准采用了以下符号：Uj——接通触头引出端间电压降；Uf——分断触头间的电压；Ucd——触头回路额定电压；In——额定电流；Ic——触头电路负载电流；Ujx——接通触头引出端间触头电压降的极限值；Ufx——分断触头间电压的极限值；max——规定失效率等级的最大失效率；

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101n——受试产品总数〔试品数〕；tz——失效率验证试验时试品试验截止时间；T——累积相关试验时间；Tc——失效率验证试验时试验截尾次数；r——失效率验证试验时相关失效数；rc——截尾失效数；1——不可接收的失效率；nf——成功率验证试验时作接收判决时所要求的试验数；nZ——成功率验证试验截止次数；n∑——成功率验证试验累积试验次数；

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102r1

——拒动次数；r2

——误动次数；rd

——总失败次数；Ac

——合格判定数，Ac=rc-1；R1

——不可接收的成功率；R内阻

——过电流保护断路器的内阻；

——使用方风险。

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1034可靠性等级4.1可靠性特征量家用和类似用途的过电流保护断路器采用操作失效率〔以下简称失效率〕和瞬动保护成功率〔以下简称成功率〕作为其可靠性特征量。

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1044.2失效率等级按最大失效率max的数值将操作失效率划分为四个失效率等级〔亚三级、三级、亚四级、四级〕，失效率等级也可由制造厂自行确定：推荐的max的优先值为110-4〔1/10次〕、310-4〔1/10次〕、110-3〔1/10次〕和310-3〔1/10次〕。失效率等级的名称和最大失效率见表1。

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105表1家用和类似用途的过电流保护断路器失效率等级名称和

最大失效率

max

1/10次失效率等级名称最大失效率

max亚三级3×10-3三级

1×10-3亚四级3×10-4四级

1×10-4

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1064.3成功率等级按不可接收的成功率R1的数值将成功率划分为五个等级〔一级、二级、三级、四级、五级〕，成功率等级也可由制造厂自行确定：推荐的R1的优先值为0.995，0.99，0.98，0.97，0.96，成功率等级的名称和R1的数值见表2。

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107表2家用和类似用途的过电流保护断路器成功率等级名称和

不可接收成功率R1

成功率等级名称

R1

一级

0.995二级

0.99三级

0.98四级

0.97五级

0.96

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1085.1试验条件5.1.1试验环境条件5可靠性试验方法除非产品标准另有规定，推荐在GB10963-1999的试验条件下进行可靠性试验，即：周围空气温度范围为：20℃～25℃;试验环境应注意防止灰尘和其它污染。

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1095.1.2试品的安装条件试品应以正常使用方式安装在正常使用位置；试品应安装在无显著冲击和振动的地方；试品安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准的规定。对于采用安装轨安装的断路器，安装轨应符合有关安装轨的标准。

在试验中，试品安装应符合以下要求：

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110试验电源条件频率为50Hz或60Hz的正弦波电源，其频率允许偏差为±5％；直流电源可采用发电机、蓄电池电源或稳压电源，假设试验中不影响产品性能时，可以采用三相全波整流电源，但其波纹系数不大于5％；试验过程中，当触头接通负载时，试验电源电压的波动相对于空载电压而言应不大于5％；试验电源可为直流电源或交流电源，除非产品标准另有规定，推荐采用直流电源。

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1115.1.4触头状态监测电路的负载条件负载可为阻性负载、感性负载、容性负载或非线性负载，除非产品标准另有规定，推荐采用阻性负载。试验时触头电路开路电压Ucd除非另有规定，应采用24V或产品标准中规定的触头最低直流额定电压值。除非产品标准另有规定，试验时触头电路负载电流Ic的数值可采用1A。

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1125.1.5试验鼓励条件5.1.5.1瞬动保护可靠性试验进行断路器的瞬动保护可靠性试验时，从冷态开始，对C型断路器所有极分别通以10In和5In的交流电流(对其他类型断路器参照GB10693-1999来确定试验电流倍数)。

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1135.1.5.2操作可靠性试验进行操作可靠性试验时，操作循环次数可取为与家用和类似用途的过电流保护断路器标准中规定的电寿命次数相同。而每小时的循环次数可按如下选取：

对于额定电流小于或等于32A的断路器，操作频率应为每小时240次操作循环，在每次操作循环中，断路器应保持在断开位置至少13s；对于额定电流大于32A的断路器，操作频率应为每小时120次操作循环，在每次操作循环中,断路器应保持在断开位置至少28s。

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1145.2试品的准备

试验中所用试品，应是从在稳定的工艺条件下批量生产并经过出厂检验合格的产品中随机抽取，供抽样的产品数量应不小于试品数n的10倍。

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1155.3试品的检测5.3.1操作可靠性试验的检测

5.3.1.1试验前检测

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，剔除掉的试品不计入累积失效试品数r内。

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1165.3.1.2试验中检测试验过程中要对断路器的操作可靠性进行监测。除非产品标准另有规定，应对试品的所有触头在试品每次循环的“闭合〞期中间的40％时间内与“断开〞期中间的40％时间内，监测接通触头引出端间电压降及分断触头间的电压。

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1175.3.1.3试验后检测试验后检测试品是否有以下现象:----过度磨损；----动触头位置和指示装置相应位置之间的偏移；----外壳损坏至能被试验触指触及带电部件；----电气或机械连接的松动；----密封化合物渗漏。此外，试品还应符合GB10963—1999中的相关规定，以及经受其中中规定的介电强度试验〔试前不须经耐潮试验〕。

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118瞬动保护可靠性试验的检测5.3.2.1试验前检测同5.3.1.1。5.3.2.2试验中检测在瞬动保护可靠性试验过程中，从冷态开始，对C型断路器所有极的每一极分别通以10In电流时〔可在低电压下进行〕，监测试品是否在0.1s内动作并记录结果，该操作共进行10次；待至冷态后，再通以5In电流时，监测试品的分断时间是否大于0.1s并记录结果，该操作共进行10次。对其它类型断路器，参照GB10693来确定试验电流倍数。瞬动保护可靠性试验应分别在操作可靠性试验前后进行。

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1195.4失效判据5.4.1操作可靠性试验的失效判据在操作可靠性试验过程中，当某试品出现以下任意一种情况时，即认为该试品发生失效。接通触头引出端间电压降Uj超过以下极限值Ujx:负载电流为1A时，Ujx为1.0×R内阻+0.05Ucd；分断触头间的电压Uf低于极限值Ufx，除非产品标准另有规定，Ufx应为触头电路额定电压的90％；触头发生熔接或其它形式的粘接；

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120断路器闭合操作时闭合不上；断路器分断操作时不分断；试品零部件有破坏性损坏、连接导线及零部件松动；在操作可靠性试验后，未失效的试品应按检验，其中任一工程的检测结果不符合产品标准的规定，即认为该试品失效。

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1215.4.2瞬动保护可靠性试验的失效判据

在瞬动保护可靠性试验中，某试品出现以下任意一种情况发生时，即认为试品发生失效。C型断路器的所有极的每一极分别通过的电流等于额定电流In的10倍时，断路器的分断时间≥0.1s。此时认为该试品发生拒动故障；对于B型、D型等其他类型断路器应参照GB10693来确定试验电流倍数；C型断路器的所有极的每一极分别通过的电流等于额定电流In的5倍时，断路器分断时间<0.1s。此时认为该试品发生误动故障；对于B型、D型等其他类型断路器应参照GB10693来确定试验电流倍数。

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122

5.5可靠性试验试验装置

推荐采用微机进行控制、检测并带有电动操作的专用试验装置。

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1236可靠性验证试验抽样方案及试验程序

6.1可靠性验证试验的组成由于采用失效率等级和成功率等级作为家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性等级，所以其可靠性验证试验分为失效率验证试验和成功率验证试验两局部。

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1246.2可靠性验证试验抽样方案家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性验证试验应采用实验室试验。试验条件应符合的规定;

除非产品标准另有规定，家用和类似用途的过电流保护断路器的可靠性验证试验推荐采用定时或定数截尾试验。家用和类似用途的过电流保护断路器可靠性验证试验分为失效率验证试验和成功率验证试验，其使用方风险均为0.1；推荐的失效率验证试验抽样方案见表3，推荐的成功率验证试验抽样方案见表4。

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125表3失效率验证试验抽样方案〔β=0.1〕

104次失效率等级最大失效率

max（1/10次）试验截尾次数Tc

AC=0AC=1AC=2AC=3AC=4AC=5AC=6AC=7AC=8四级1

10-423.038.953.266.879.992.7105.3117.7130亚四级3

10-47.6813.017.722.326.630.935.139.243.3三级1

10-32.303.895.326.687.999.2710.5311.7713.0亚三级3

10-30.771.301.772.232.663.093.513.924.33

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表4成功率验证试验抽样方案〔=0.1〕成功率等级不可接受的成功率R1接收判决时所要求的试验数nfAC=0AC=1AC=2AC=3AC=4AC=5AC=6AC=7AC=8一级0.9954607771063133515971853210523522597二级0.99230388531667798926105111751297三级0.98114194265333398462525587648四级0.9776129176221265308349390431五级0.965796132166198230262292323

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1276.3可靠性验证试验程序

6.3.1失效率验证试验程序

失效率验证试验按以下程序进行：选定失效率等级；选定允许失效数Ac和截尾失效数rc〔rc=Ac+1〕，推荐在2～5的范围内选择Ac，不推荐选择Ac=0；根据选定的失效率等级和Ac，由表3查出试验截尾时间Tc；选定试品的试验截止时间tZ，tZ应不超过产品标准中规定的电寿命和机械寿命次数，推荐tZ=4000次；

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128根据Tc、Ac、tZ，由式〔1〕确定试品数n：从批量生产的合格产品中随机抽取n个试品，试品应符合5.2的规定；按的规定进行试验与检测；当某台试品的失效次数累计到达两次时，该试品应退出试验；统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间〔失效发生时间〕，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；〔1〕

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129统计累积相关试验时间T；试验结果判定：当相关失效数r未到达截尾失效数rc〔即r≤Ac〕,而累积相关试验时间T到达或超过了截尾次数Tc，那么判为试验合格〔接收〕；当累积相关试验时间T未到达截尾次数Tc，而相关失效数r到达了截尾失效数rc〔即r＞Ac〕,那么判为试验不合格〔拒收〕。

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1306.2.2成功率验证试验程序

成功率验证试验按以下程序进行：选定产品的成功率等级；选定允许失效数Ac和截尾失效数rc〔rc=Ac+1〕，推荐在2～5的范围内选择Ac，不推荐选择Ac=0；根据选定的成功率等级和Ac，由表4查出作接收判决时所要求的试验数nf；选定试品的试验截止次数nZ，一般选nZ=10次；根据nf、nz及Ac由式〔2〕确定试品数n：〔2〕

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131由式〔2〕计算的n假设小于操作可靠性试验中的n，那么本试验样品在操作可靠性试验中的样品中进行抽取；假设由式〔2〕计算的n大于操作可靠性试验中的n，超出局部从批量生产并经过出厂检验合格的产品中随机抽取〔供抽样的产品数量应不小于被抽取试品数的10倍〕，进行瞬动保护可靠性试验；按5.3.2的规定进行试验与检测；当某台试品的失效次数累计到达2次时，该试品应退出试验；统计所有试品总失败次数rd〔rd=r1+r2〕；式中r1为拒动次数，r2为误动次数；统计累积试验次数n∑；

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132试验结果判定：当累积试验次数n∑到达了作接收判决时所要求的试验数nf，而总失败次数rd未到达截尾失效数rc〔即rd≤Ac〕,那么判为试验合格〔接收〕；而总失败次数rd到达或超过截尾失效数rc〔即rd>Ac〕,那么判为试验不合格〔拒收〕。

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1337试验记录应对每一台试品建立一份试验记录，并按先后顺序在试品失效后进行试验数据记录，记录内容为：

试品名称、型号、规格；制造单位；试验日期和时间；试验环境条件；失效试品编号、失效发生时间；失效现象；

失效分析与判断；值班人员。

JB/T10493-2005

134小型断路器可靠性试验装置(河北工业大学研制)135

第四局部

中华人民共和国机械行业标准

家用和类似用途的剩余电流动作

断路器的可靠性试验方法

Reliabilitytestmethodofresidualcurrentoperatedcircuit-breakersforhouseholdandsimilaruses

JB/T10494-2005

1361371范围 2标准性引用文件3术语和定义、符号4可靠性等级5可靠性试验方法6可靠性试验抽样方案及试验程序7试验记录

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1381范围本标准规定了家用和类似用途的剩余电流动作断路器进行可靠性验证试验的一般要求，包括家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性等级、可靠性试验条件、可靠性试验方案、可靠性试验程序等。

本标准适用于符合GB16916或GB16917标准规定的产品，可作为制造厂制订家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性指标及试验方法的指导性文件。

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139符合GB14048.2等标准的剩余电流断路器的可靠性等级及试验方法也可以参照本标准的有关的内容。

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1402标准性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文件，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。但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

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141GB/T2423.4-1993电工电子产品根本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法(eqvIEC60068-2-30:1980)GB/T2423.2-1993电工电子产品根本环境试验规程湿热试验导那么(eqvIEC60068-2-28:1990)GB/T2900.18-1992电工术语低压电器(eqvIEC60050(441):1984)GB3187-1994可靠性、维修性术语GB/T5080〔所有局部〕设备可靠性试验GB6829-1995剩余电流动作保护器的一般要求〔eqvIEC60755:1983〕

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142GB16916.1-2003家用及类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器〔RCCB〕第1局部：一般规那么〔IEC61008-1:1996，IDT〕GB16917.1-2003家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器〔RCBO〕第1局部：一般规那么〔IEC61009-1:1996，IDT〕

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1433术语和定义、符号

3.1术语和定义

GB/T2900.18、GB/T3187、GB/T5080和GB6829中确立的以及以下术语和定义适用于本标准。

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1443.1.1成功率successrate产品在规定的条件下完成规定功能的概率或在规定条