GB Z 22202-2008 家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法.pdf

1、ICS 2912050K 31 a目中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GBZ 22202-2008家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法Reliability test method of residual current operatedcircuit-breakers for household and similar USeS200807-16发布 2009-040 1实施宰瞀粥鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19前言-l范围2规范性引用文件3术语和定义、符号4可靠性指标5可靠性试验方法6可靠性试验抽样方案及试验程序7试验记录附录A(资料性附录) 推荐的试验报告目

2、 次GBZ 22202-20081ll3479O刖 吾GB，z 22202-2008本指导性技术文件的附录A是资料性附录。本指导性技术文件由中国电器工业协会提出。本指导性技术文件由全国低压电器标准化技术委员会(SACTC 189)归口。本指导性技术文件负责起草单位：上海电器科学研究所(集团)有限公司、河北工业大学。本指导性技术文件参加起草单位：德力西集团有限公司、杭州之江开关股份有限公司、西门子线路保护系统有限公司、德力西电气有限公司、施耐德电气(中国)投资有限公司、耀华电器集团有限公司。本指导性技术文件主要起草人：李奎、季慧玉、瞿建喜、陆俭国、陈晓东。本指导性技术文件参加起草人：朱虹、刘帼巾

3、、王晓宏、熊焘、黄蓉蓉、袁高普、何建荣。本指导性技术文件是首次制定。家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法GBZ 22202-20081范围本指导性技术文件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指标、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。本指导性技术文件适用于符合GB 1691612003或GB 1691712003标准规定的产品，可作为制造商制定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。符合GB 14048，2等标准的剩余电流断路器的可靠性等级及试验方法也可

4、以参照本指导性技术文件的有关的内容。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本指导性技术文件的引用而成为本指导性技术文件的条款。凡是注目期的引用文件，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指导性技术文件，然而，鼓励根据本指导性技术文件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指导性技术文件。GBT 242341993 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db：交变湿热试验方法(eqv IEC 60068230：1980)GBT 242422005 电工电子产品环境试验湿热试验导则(IEC 6006834：2001，IDT)GBT 2

5、90018-2008电工术语低压电器GBT 3187-1994可靠性、维修性术语(idt IEV 119的119号中办文件)GBT 5080(所有部分)设备可靠性试验(idt IEC 60605)GB 6829-1995剩余电流动作保护器的一般要求(eqv IEC 60755：1983)GB 169161 2003家用和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部分：一般规则(IEC 61008-1：1996，MOD)GB 1691712003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部分：一般规则(IEC 610091：1996，MOD)3术语和定

6、义、符号31术语和定义GBT 290018-2008、GBT 31871994、GBT 5080、GB 6829一1995、GB 1691612003和GB 169171一z003确立的术语和定义适用于本指导性技术文件，并补充下列术语及其定义。311成功率Success ratio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。312失效率 failure rate产品工作到t时刻后的单位时间内发生失效的概率。GBZ 22202-2008313定时或定数截尾试验方案time or failure curtailed test plan在试验期间，对试品进行连续地或短间隔地监测

7、，若累积相关试验时间达到了预定的试验截尾时间，而相关失效数未达到预定的截尾失效数，则判为接收；若累积相关试验时间未达到预定的试验截尾时间，而相关失效数达到了预定的截尾失效数，则判为拒收。注：本指导性技术文件中，有关可靠性量值的。时间”单位，可用“次数”替代，例如累积相关试验次数、相关试验次数、截尾次数、截止次数和试验次数等。314相关失效(关联失效)relevant failure在解释试验或工作结果或者计算可靠性量值时必须计入的失效。315相关试验时间relevant test time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量值的试验时间。316使用方风险consumers

8、 risk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R，时)，产品被接收的概率。32符号本指导性技术文件采用了下列符号：A。 合格判定数(允许失效数)；I。 额定电流；k 额定剩余动作电流；I。 额定剩余不动作电流；n 试品数；嘶 成功率试验时的截尾次数；也 成功率试验时单台试品的截止次数；n 成功率验证试验时的累积试验次数；n。 气候环境试验下试品数；n：40温度试验下试品数；R 成功率；r 失效率试验时相关失效数；t 失效率试验时截尾失效数；“ 成功率试验时的相关失效数；R。 不可接收的成功率T 失效率试验时累积相关试验时问；Tc 失效率试验时截

9、尾时间；t； 失效率试验时单台试品试验截止时间；Ut 触头分断时触头问的电压；U 触头接通时其两引出端问的电压降；卢 使用方风险；A 失效率；。 规定失效率等级的最大失效率。2GBZ 22202-20084可靠性指标41可靠性特征量符合GB 1691612003的家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)采用操作失效率和剩余电流保护成功率作为其可靠性特征量。符合GB 1691712003的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)采用操作失效率、剩余电流保护成功率、瞬动保护成功率作为其可靠性特征量。42操作失效率等级按最大失效率A一的数值将操作失效率等级划

10、分为若干个等级，由制造商自行确定。失效率等级名称和相应的最大失效率A一见表1。表1 剩余电流动作断路器操作失效率等级名称和最大失效率一单位为1(10次)失效率等级名称 最大失效率一亚三级 3lO一3三级 110一3亚四级 310一4四级 1lO43剩余电流保护成功率等级按不可接受的成功率R。的数值将剩余电流保护成功率等级划分为若干个等级，由制造商自行确定。推荐的R。值为0995，099，098，097和096，其名称见表2。表2剩余电流动作断路器的剩余电流保护成功率等级名称和不可接收的成功率R成功率等级名称 R1一级 0995二级 099三级 098四级 097五级 09644瞬动保护成功率等

11、级按不可接收的成功率R。的数值将瞬动保护成功率等级划分为若干个等级，由制造商自行确定。推荐的R1值为0995，099，098，097和096，其名称见表3。表3剩余电流动作断路器的瞬动保护成功率等级名称和不可接收的成功率R成功率等级名称 R1一级 0995二级 099三级 098四级 097五级 0963GBZ 22202-20085可靠性试验方法51试验条件511试验环境条件a) 除非产品标准中另有规定，进行操作可靠性试验在一5+40间任一温度下进行，瞬动保护可靠性试验在3035温度下进行；b) 剩余电流保护可靠性试验由气候试验和40温度试验组成，其试验条件应符合GB 169161-2003

12、及GB 1691712003中对气候试验和40温度试验的规定；c) 试验环境应注意避免灰尘和其他污染。512试品的安装条件在试验中，试品安装应符合以下要求：a)试品应以正常使用方式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；d)对于采用安装轨安装的剩余电流动作断路器，安装轨应符合有关安装轨的标准。513试验电源条件5131 剩余电流保护可靠性试验电源a)频率为50 Hz或60 Hz的正弦波电源，其频率允许偏差为5；b)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。5132操作可靠性检测回路试验

13、电源为检测触头是否正常地工作，可将触头接人检测线路中，成为操作可靠性检测回路，又可称为触头回路，其电源推荐采用直流电源24 V或12 V，也可采用产品标准规定的工作电压，负载推荐采用阻性负载，除非产品标准另有规定，负载电流可为1 A或100 mA。5133瞬动保护可靠性试验电源符合GB 1691712003标准规定的产品，应进行瞬动保护可靠性试验，其试验电源的电压可以是低电压的大电流源。514试验激励条件5141 操作可靠性试验，瞬动保护可靠性试验在进行操作可靠性试验和瞬动保护可靠性试验时，不加剩余电流及辅助电源。在操作可靠性试验时，额定电流为25 A及以下的剩余电流动作断路器，操作频率为每小

14、时240次，每次操作循环中剩余电流动作断路器在断开位置的时间不小于13 s；额定电流大于25 A的剩余电流动作断路器，操作频率为每小时120次，每次操作循环中剩余电流动作断路器在断开位置的时间不小于28 s。5142剩余电流保护可靠性试验a)气候试验时，对试品施加额定剩余不动作电流J。，对电子式剩余电流断路器的电子线路施加I1倍额定电压。对具有几个整定值的剩余电流动作断路器，试验应在最低整定值下进行。b)40温度试验时，在任何合适的电压下对试品施加额定电流J。，每周期包括21 h通以电流和3 h不通电流。对于四极剩余电流动作断路器，只对三个相线极通以额定电流。进行试验。试验过程中不操作试品，而

15、用另一开关来接通和断开电流。52试验内容521操作可靠性试验用于验证试品的操作失效率。dGBZ 22202-2008522剩余电流保护可靠性试验验证试品在气候环境及40温度长期通电情况下的剩余电流保护成功率。523瞬动保护可靠性试验验证符合GB 1691712003规定的试品的瞬时保护的成功率。53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合格产品中随机抽取的，供抽样的产品数量应不小于试品数n的10倍。54试品的检测541 操作可靠性试验的检测5411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，并按产品标准检测剩余动作电流和额定剩余动作电流下

16、的动作时间。剔除不合格的试品，剔除掉的试品不计入累积相关失效数r内，并按规定补足试品数。5412试验中检测试验中要对剩余电流动作断路器的操作可靠性进行监测。每个操作循环包括一次闭合操作以及接着的一次断开操作。除非产品标准另有规定，应在试品每次循环的“接通”期中间的40时间内与“分断”期中间的40时间内对试品的任意一极进行检测，包括监测触头接通时其两引出端间的电压降及触头分断时触头问的电压。5413试验后检测除非产品标准另有规定，按产品标准中对试品进行机械和电气寿命试验后的检查规定进行试验后检查，检查结果应符合产品标准规定。542瞬动保护可靠性的检测瞬动保护可靠性试验应分别在操作可靠性试验前和后

17、按下面规定进行试验。5421对B型RCBO从冷态开始，对所有极通以等于3j。的电流，断开时间应大于01 S。该操作共进行10次。然后再从冷态开始，对所有极通以等于5I。的电流，RCBO应在小于01 S时间内脱扣。该操作共进行10次。5422对C型RCBO从冷态开始，对所有极通以等于5J。的电流，断开时间应大于01 s。该操作共进行10次。然后再从冷态开始，对所有极通以等于101。的电流，RCBO应在小于01 S时间内脱扣。该操作共进行lo次。5423对D型RCBO从冷态开始，对所有极通以等于101。的电流，断开时间应大于01 S。该操作共进行10次。然后再从冷态开始，对所有极通以等于201。的

18、电流，RcBO应在小于01 S时间内脱扣。该操作共进行10次。543剩余电流保护可靠性试验的检测5431试验前检测同5411。5432试验中检测54321气候试验气候试验按GBT 242341993并考虑GBT 242422005进行。试验室的要求，试验的严酷性和试验顺序应符合GB 169161 2003和GB 169171 2003的规定。5GBZ 22202-2008本试验将试品分成两组，一组试品在28周期结束后对其通以1251。的试验电流，在任意选取的一极进行试验，试品应在产品标准规定的时间内脱扣，操作剩余电流试验装置，试品应脱扣。以上检测每台试品推荐重复进行40次。另一组试品在每隔7个

19、周期的25土3阶段，对试品通以125I。的试验电流，在任意选取的一极进行试验，试品应在产品标准规定和时间内脱扣，操作剩余电流试验装置，试品应脱扣。每台试品每阶段检测推荐重复进行10次，即每台试品总试验次数(截止次数n；)为40次。54322 40温度试验40温度试验过程中不检测试品，试品的安装、导线的选择、接线端子的螺钉或螺母的扭矩等要求应符合GB 169161 2003和GB 1691712003的规定。在第28周期的21 h通电结束时测量温升，温升应满足产品标准的规定。紧接着，施加1251。的试验电流对任意选取的一极进行试验及操作剩余电流试验装置。施加1251。时试品应在产品标准规定的动作

20、时间内脱扣；操作剩余电流试验装置，试品应脱扣。以上1251a。的脱扣测试和对剩余电流试验装置测试推荐每台试品重复进行40次(即截止次数n。)。5433试验后检测试验后，将试品恢复至试验室条件，并放置4 h6 h，然后试品上加额定电压，通1251。试验电流，试品应脱扣。接着，闭合试品，并操作剩余电流试验装置试品也应脱扣。55失效判据551操作可靠性试验在操作可靠性试验过程中，当出现下列任意一种情况时，即认为该试品失效。a)触头接通时其两引出端间的电压降U超过触头回路开路电压的10；b)触头分断时触头间的电压ut低于触头回路开路电压的90；c)触头发生熔接或其他形式的粘接；d) 剩余电流动作断路器

21、合闸时合不上；e)剩余电流动作断路器分闸时不返回；f)试品零部件有破坏性损坏、连接导线及零部件松动；g)在操作可靠性试验后，未失效的试品应按5413检验，其中任一项目的检测结果不符合产品标准的规定，即认为该试品失效，但每台试品相关失效数最多为1。552剩余电流保护可靠性试验在剩余电流保护可靠性试验中，若某一台试品发生下列任意一种情况时，即认为该试品失效。a) 在气候环境试验过程中，试品误脱扣；b)对试品通以1251。试验电流，试品在产品标准规定的脱扣时间内未脱扣；c)试品的剩余动作电流大于额定剩余动作电流或小于额定剩余不动作电流；d)操作试品的剩余电流试验装置，试品未脱扣；e)试品零部件有破坏

22、性损坏，不能正常闭合与分断；f)在40温度试验时，测量的温升超过产品标准规定；g)在剩余电流保护可靠性试验后，未失效的试品应按5433检验，试品不脱扣，即认为该试品失效，但每台试品相关失效数最多为1。553瞬动保护可靠性试验瞬动保护可靠性试验时脱扣时间不符合542的规定，即认为该试品失效。56可靠性试验装置建议采用微机控制、检测的试验装置进行剩余电流动作断路器的可靠性试验，也可采用合适的试验装置。6GBZ 22202-20086可靠性试验抽样方案及试验程序61可靠性试验的组成采用操作失效率等级、瞬动保护成功率等级和剩余电流保护成功率等级作为剩余电流动作断路器的可靠性指标，其可靠性试验由操作失效

23、率验证试验、瞬动保护可靠性验证试验和剩余电流保护成功率验证试验组成。62可靠性试验抽样方案剩余电流动作断路器的可靠性验证试验推荐采用定时或定数截尾试验。剩余电流动作断路器的可靠性验证试验的使用方风险口为01，操作失效率验证试验的抽样方案见表4，瞬动保护成功率验证试验的抽样方案见表5，剩余电流保护成功率验证试验的抽样方案见表6。表4剩余电流动作断路器操作失效率验证试验抽样方案(p=01) 单位为10t次最大失效率 试验截尾时间t失效率等级 110次A。=0 A。一1 A。一2 A。=3 A。=4 A。=5 A。=6 A。；7 A。一8四级 1104 230 389 532 668 799 927

24、 1053 1177 130亚四级 3104 768 130 177 223 266 309 351 392 433三级 1103 23 389 532 668 799 927 1053 1177 13O亚三级 310 3 077 130 177 223 266 309 35l 392 433表5剩余电流动作断路器瞬动保护成功率验证试验抽样方案(口=o1) 单位为次不可接收的 截尾次数nr成功率等级 成功率R。A。一0 A。一1 A。一2 A。一3 A。一4 A。一5 A。一6 A。一7 A。一8一级 O995 460 777 1 063 1 335 1 597 1 853 2 105 2 3

25、52 2 597二级 099 230 388 531 667 798 926 1 051 1 175 1 297三级 098 114 194 265 333 398 462 525 587 648四级 097 76 129 176 221 265 308 349 390 431五级 096 57 96 132 166 198 230 262 292 323表6剩余电流动作断路器剩余电流保护成功率验证试验抽样方案(p=o1) 单位为次不可接收的 截尾次数m成功率等级 成功率R1A。一0 A。一1 A。一2 A。一3 A。一4 A。一5 A。一6 A。一7 A。一8一级 0995 460 777

26、1 063 1 335 1 597 1 853 2 105 2 352 2 597二级 099 230 388 531 667 798 926 1 051 1 175 1 297三级 098 114 194 265 333 398 462 525 587 648四级 097 76 129 176 221 265 308 349 390 431五级 096 57 96 132 166 198 230 262 292 32363可靠性试验程序631 操作失效率验证试验程序操作失效率验证试验按下列程序进行：a)确定失效率等级；b)确定允许失效数A。和截尾失效数rc(r。一A。+1)，推荐在25的范围

27、内选择A。，不推荐选择A。一0；7GBZ 22202-2008c)根据选定的失效率等级和A。，由表4查出试验截尾时间T。；d)选定试品的试验截止时间t。，推荐t；一4 000次；e) 根据TAt由式(1)确定试品数n：nT。t。+A。 (1)f)从批量生产的合格产品中随机抽取n个试品，试品应符合53的规定；g)按5141及541的规定进行试验与检测，按551进行失效判定；h)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验时间(不累积首次失效后的时间)，对试验后检测出的相关失效试品的相关试验时间按试验结束时的时间计算，每台试品的相关失效次数最多统计为1；i) 统计累积相关试验时间T；j)试验结果判定：当

28、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达到或超过了截尾次数T。，则判为试验合格(接收)；当累积相关试验时间T未达到截尾次数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(拒收)。632剩余电流保护成功率验证试验程序剩余电流成功率验证试验按下列程序进行：a)确定产品的剩余电流保护成功率等级；b)确定允许失效数A。和截尾失效数r。(一A。+1)，推荐在25的范围内选择A。，不推荐选择A。一0；c) 根据确定的成功率等级和A。，由表6查出做接收判断时所要求的试验数m；d)除非产品标准另有规定，在气候试验中，试品施加额定剩余动作电流一次及操作剩

29、余电流试验装置一次记为一次试验循环，累积试验次数加1；在40温度试验中，测量一次剩余动作电流、施加额定剩余动作电流一次及操作剩余电流试验装置一次记为一次试验循环，累积试验次数加1；e)根据nr、吃及A。确定试品数n(n，+啦)，气候试验中的试品数为n，40温度试验中的试品数为n2；除非产品标准另有规定，气候试验中试品数”，至少为6台，40温度试验中试品数n：至少为3台。试品总数应符合式(2)(推荐他一40次)，其中在气候试验中试品数n，应近似为40温度试验中的试品数n：的2倍；nnl+n2nf40+A。 (2)f)从批量生产合格的产品中随机抽取n(n。+n。)台试品，试品应符合53的规定；g)

30、按5142及543的规定进行试验与检测，按5S2进行失效判定；h)统计所有试品相关失效次数n及各失效试品的相关试验时间，试品故障属于偶然故障时，可以累积故障后的试验次数及故障数，如果试品故障是同一原因引起的，则不累积故障后的试验次数及故障数；i)统计累积试验数n；j)试验结果判定：当累积试验次数nz达到或超过了nr，而相关失效数rd未达到截尾失效数r。(即“A。)，则判为试验合格(接收)；当累积试验次数n没有达到nt，而相关失效数“达到或超过截尾失效数rc(即rdA。)，则判为试验不合格(拒收)。633瞬动保护成功率验证试验程序瞬动保护成功率验证试验按下列程序进行：a)确定产品的成功率等级；8

31、GBZ 22202-2008b)选定允许失效数A。和截尾失效数r。(一A。+1)，推荐在25的范围内选择A。，不推荐选择A。一0；c)根据选定的成功率等级和A。，由表5查出作接收判决时所要求的试验数嘶；d)选定试品的试验截止次数n：，一般选吼一10次；e) 根据啦、n；及A。由式(3)确定试品数n：n一最+鲁f) 由式(3)计算的n若小于操作可靠性试验中的”，则本试验样品在操作可靠性试验中的样品中进行抽取；若由式(3)计算的n大于操作可靠性试验中的n，超出部分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；g)按542的规定

32、进行试验与检测；按553进行失效判定，当某台试品的失效次数累计达到2次时，该试品应退出试验；h)统计所有试晶总失败次数“(“一n+rz)；式中n为拒动次数，r：为误动次数；i)统计累积试验次数n；j)试验结果判定：当累积试验次数nz达到或超过了作接收判决时所要求的试验数嘶，而相关失效数“未达到截尾失效数r。(即rdA。)，则判为试验合格(接收)；当累积试验次数n未达到m，而相关失效数“达到或超过截尾失效数rc(即TdA。)，则判为试验不合格(拒收)。7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a)试品名称、型号、规格；b)制造单位；c)试验日期

33、和试品数；d)试验环境条件；e)失效试品编号；f)失效时间；g)失效现象；h)失效分析与判断；i)试验人员。9GBZ 222022008附录A(资料性附录)推荐的试验报告推荐的试验报告格式见表A1、表A2和表A3。表A1 操作可靠性试验(失效率验证试验)报告 文档编号产品型号制造单位 生产日期 试验地点和规格试验日期 年 月 日 时至 年 月 日 时 试品数n试验条件试验目的 失效率等级 失效率试验方案 试验截尾次数t 截尾失效数 试验截止时间：次序号 失效产品序号 相关失效时间次 失效现象 失效原因 备注累积相关试验时间了 相关失效数r试验结论建议采取措施试验人员试验负责人 可靠性试验单位

34、(盖章) 年 月 日注：试验条件包括温度、湿度、触头回路额定电压负载性质及负载电流及断路器类型。10GBZ 222022008表A2剩余电流保护可靠性试验(成功率验证试验)报告文档编号产品型号制造单位 生产日期 试验地点和规格试验日期 年 月 日 时至 年 月 日 时 试品数试验条件试验目的 成功率等级 成功率试验方案 试验截尾时间n r次 截尾失效数rc次序号 失效产品序号 相关失效时间次 失效现象 失效原因 备注相关失效数“ 累计试验次数”z试验结论建议采取措施试验人员试验负责人 可靠性试验单位 (盖章) 年 月 日注：试验条件包括温度、湿度、触头回路额定电压、负载性质、负载电流及断路器类型。GBZ 22202-2008表A3瞬动保护可靠性试验(成功率验证试验)报告 文档编号产品型号制造单位 生产日期 试验地点和规格试验日期 年 月 日 时至 年 月 日 时 试品数n试验条件试验目的 成功率等级 成功率试验方案 试验截尾时间nt欢 截尾失效数次序号 失效产品序号 相关失效时间次 失效现象 失效原因 备注拒动次数n 误动次数n相关失效数“ 累计试验次数nz试验结论建议采取措施试验人员试验负责人 可靠性试验单位 (盖章) 年 月 日注t试验条件包括温度、湿度、触头回路额定电压、负载性质、负载电流及断路器类型。12