GB Z 22203-2008 家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法.pdf

1、ICS 2912050K 31 a园中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GBZ 22203-2008家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法Reliability test method of circuitbreakersfor overcurrent protection for household and similar installation2008-07-16发布 2009040 1实施宰瞀髅紫瓣警瓣瞥霎发布中国国家标准化管理委员会仪1”GBZ 22203-2008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25可靠性试验方法36可靠性验证试验方

2、案及试验程序67试验记录8附录A(资料性附录)试验报告9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。3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的成功率R。3表3失效率验证试验抽样方案(卢一01)6表4成功率验证试验抽样方案(卢一01)6表A1操作可靠性试验(失效率验证试验)报告9表A2瞬动保护可靠性试验(成功率验证试验)报告10刖 昌GBZ 22203-2008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：河北工业大学、

3、上海电器科学研究所(集团)有限公司。本指导性技术文件参加起草单位：北京ABB低压电器有限公司、施耐德电气天津低压有限公司、TCL国际电工(无锡)有限公司、环宇集团有限公司、北京人民电器厂、上海良信电器股份有限公司、华通机电集团有限公司、耀华电器集团有限公司。本指导性技术文件主要起草人：陆俭国、骆燕燕、季慧玉、陈晓东。本指导性技术文件参与起草人：李志刚、刘丽萍、何才夫、王津先、孔军、李惠敏、戴国忠、赵志群、赵应龙、赵晓斌、何建荣。本指导性技术文件为首次制定。家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法GBZ 22203-20081范围本指导性技术文件规定了家用及类似场所用过电流保护断路器(以

4、下简称断路器)进行可靠性验证试验的一般要求。本指导性技术文件适用于符合GB 1096312005和GB 109632 2003规定的产品。除验证试验方案及试验程序外，本指导性技术文件也适用于产品的可靠性测定试验。本指导性技术文件可作为制造企业制定断路器可靠性指标及试验方法的指导性文件。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

5、文件。GBT 290018 2008 电工术语低压电器GBT 31871994可靠性、维修性术语(idt IEV 119中119号中办文件)。GBT 5080(所有部分)设备可靠性试验(idt IEC 60605)GB 109631-2005 电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器第1部分：用于交流的断路器(IEC 608981：2002，IDT)GB 1096322003家用及类似场所用过电流保护断路器第2部分：用于交流和直流的断路器(IEC 608982：2000，IDT)3术语和定义、符号31术语和定义GBT 2900182008、GBT 3187 1994、GBT 5080(所有部分

6、)、GB 109631 2005和GB 1096322003确立的术语和定义适用，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时刻后的单位时问内发生失效的概率。313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，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

7、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。1GBZ 22203-2008314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人的失效。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特征量的试验时间。316使用方风险consumerS risk当产品的真实失效率等于被定等级的最大的失效率时(或当产品的真实成功率等于不可接收的成功率蜀时)，产品被接收的概率。32符号本

8、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)；L 额定电流；n 试品数；nr 成功率试验时的截尾次数；n， 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相关试验次数；r 失效率试验时相关失效数；r。 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；n 拒动次数；r2 误动次数；了、 失效率试验时累积相关试验时间；T。 失效率试验时截尾时间；： 失效率试验时单台试品试验截止时间；U r 触头分断时触头间的电压；Uj 触头接通时其两引出端间的电压降；|9 使用方风险；A 失效率； 规定失效率等级的最大失效率。4可靠性指标断路器采用操作失效率(以下简称

9、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(即可靠性指标)。41失效率等级按最大失效率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)，失效率等级的名称和相应的最大失效率见表l。42成功率等级按不可接收的成功率R-的数值将成功率划分为五个等级(一级、二级、三级、四级、五级)，相应的R，的值为0995，099，098，097，096。成功率等级的名称和R，的数值见表2。2GBZ 22203-2008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A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 1XlO一3亚四级 3l

10、O-4四级 110一表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的成功率R成功率等级名称 Rl一级 0995二级 099三级 098四级 097五级 0965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，操作可靠性试验可在一5+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)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断路器，安装

11、轨应符合有关安装轨的标准。513试验电源a) 频率为50 Hz或60 Hz的正弦波电源，其交流电源频率允许偏差为5；b) 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，但其波纹系数不大于5。514触头回路在操作可靠性试验中，为检测触头是否正常地工作，可将触头接入检测线路，成为触头回路(又称触头状态监测回路)。触头回路的电源推荐采用直流24 V或12 V，也可采用产品标准规定的工作电压，其负载推荐采用阻性负载，电流可为1 A或i00 mA。515试验激励条件5151瞬动保护可靠性试验对于符合GB 1096312005的断路器，按GB 109631

12、2005的9102291024的要求，对断路器所有极通以电流，对符合GB 109632 2003的断路器，按GB 1096322003的9102的要求，对断路器所有极通以电流。3GBZ 22203-20085152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如下选取：对于额定电流小于或等于32 A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13 s；对于额定电流大于32 A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28 s。52试品的准备试

13、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。53试品的检测531 操作可靠性试验的检测5311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。5312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操作循环的“接通”期中间的40时间内与“分断”期中间的40时间内，监测触头接通时其触头两引出端问的电压降及分断时触头间的电压。5313试验后检测试验后试品不应有

14、下列现象：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GBl095312005的91012的试验要求，并且经受其973中规定的介电强度试验，但试验电压要比其975规定的电压值低500 V(试前不经过耐潮试验)。532瞬动保护可靠性试验的检测5321试验前检测同5311。5322试验中检测53221对于符合GB 1096312005的断路器532211对于B型断路器从冷态开始，对所有极通以等于3J。的电流。断开时间应不小于01 s。试验次数为n：4次(推荐10次)。然后再从冷态开始对所有极通以等于5

15、I。的电流。断路器应在小于01 S时间内脱扣。试验次数为n：4次(推荐lo次)。532212对于c型断路器从冷态开始，对所有极通以等于5J。的电流。断开时间应不小于01 S。试验次数为n：4次(推荐10次)。然后再从冷态开始对所有极通以等于10I。的电流。断路器应在小于01 S时间内脱扣。试验次数为n。4次(推荐10次)。4GBZ 22203-2008532213对于D型断路器从冷态开始，对所有极通以等于10I。的电流。断开时间应不小于01 s。试验次数为n。4次(推荐10次)。然后再从冷态开始，对所有极通以等于201。或最大瞬时脱扣电流(见GB i096312005第6章的j)项)的电流。断

16、路器应在小于01 s时间内脱扣。试验次数为n；4次(推荐10次)。53222对予符合GB 1096322003的断路器532221对于B型断路器从冷态开始，对断路器的各极通以3J。的交流电流。断开时间不应小于01 s，并且不大于：45 s，对额定电流小于等于32 A的断路器；90 s，对额定电流大于32 A的断路器。试验次数为”。8次(推荐5次)。然后再从冷态开始，对断路器的各极通以5J。的交流电流。断路器应在01 s内脱扣。试验次数为巩8次(推荐5次)。从冷态开始，对断路器的各极通以4J。的直流电流。断开时间不应小于01 s，并且不大于；45 s，对额定电流小于等于32 A的断路器；90 s

17、，对额定电流大于32 A的断路器。试验次数为啦8次(推荐5次)。然后从冷态开始，对断路器的各极通以7J。的直流电流。断路器应在01 s内脱扣。试验次数为n：8次(推荐5次)。532222对于C型断路器从冷态开始，对断路器的各极通以5J。的交流电流。断开时间不应小于01 s，并且不大于：15 s，对额定电流小于等于32 A的断路器；30 s，对额定电流大于32 A的断路器。试验次数为n：s次(推荐5次)。然后从冷态开始，对断路器的各极通以10I。的交流电流。断路器应在01 s内脱扣。试验次数为”；8次(推荐5次)。从冷态开始，对断路器的各极通以7I。的直流电流。断开时间不应小于01 s，并且不大

18、于：15 s，对额定电流小于等于32 A的断路器；30 s，对额定电流大于32 A的断路器。试验次数为：8次(推荐5次)。从冷态开始，对断路器的各极通以151。的直流电流。断路器应在01 s内脱扣。试验次数为吃8次(推荐5次)。5323试验顺序每台试品的瞬动保护可靠性试验应分别在其操作可靠性试验前后各进行吃2次。GBZ 22203-200854失效判据541 操作可靠性试验的失效判据在操作可靠性试验过程中，当某试品出现下列任意一种情况时，即认为该试品发生失效。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10；b)触头分断时触头间的电压低于触头回路开路电压的90；c) 触头发生熔接

19、或其他形式的粘接；d) 断路器闭合操作时闭合不上；e) 断路器分断操作时不分断；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5313检验，其中任一项目的检测结果不符合标准的规定，即认为该试品失效。每台试品相关失效数最多为1。542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，断路器所有极中按5322规定试验时，其断开(脱扣)时间不符合5322的规定，即认为该试品发生失效。若断开(脱扣)时间小于规定值，则称该试品发生误动故障(简称误动)。若断开(脱扣)时间大于规定值(包括不断开、不脱扣)，则称该试品发生拒动故障(简称拒动)。55可靠性试验的

20、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，也可采用其他合适的试验装置。6可靠性验证试验方案及试验程序61可靠性验证试验的组成断路器的可靠性验证试验由失效率验证试验和成功率验证试验两部分组成。62可靠性验证试验方案a)断路器的可靠性验证试验应用实验室试验；b) 断路器的可靠性验证试验推荐采用定时或定数截尾试验；c) 断路器可靠性验证试验的失效率验证试验和成功率验证试验，其使用方风险均取为01。失效率验证试验抽样方案见表3，成功率验证试验抽样方案见表4。表3失效率验证试验抽样方案(p=01)最大失效率一 试验截尾次数t104次失效率等级110次 A。一0 A。=1 A。一2

21、A。=3 A。一4 A。=5 A。一6 A。一7 A。一8四级 110-4 230 389 532 668 799 927 1053 1177 130亚四级 310 768 13O 177 223 266 309 351 392 433三级 l103 230 389 532 668 799 927 1053 1177 130亚三级 3103 077 130 177 223 266 309 35l 392 433表4成功率验证试验抽样方案(p=01)不可接收的 接收判决时所要求的试验数nt成功率等级 成功率R。A。一0 A。=I A。一2 A。一3 A：一4 A。一5 A。一6 A。一7 A。一

22、8一级 0995 460 777 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 I 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 43l五级 096 57 96 132 166 198 230 262 292 323GBZ 22203-200863可靠性验证试验程序631 失效率验证试验程序失效率验证试验按下列程序进行：a)选定失效率等级；b)选定合格判定

23、数A。和截尾失效数r。(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查出试验截尾次数Tc；d)选定试品的试验截止时间t；，；应不超过产品标准中规定的电寿命或机械寿命次数，推荐：一4 000次；e)根据TcAt：，由式(1)确定试品数n：n一生+A。 (1)tzf)从批量生产的合格产品中随机抽取n个试品，试品应符合52的规定；g)按531的规定进行试验与检测；当某台试品的失效次数累计达到两次时，该试品应退出试验；h)统计相关失效数r及各失效试品的相关试验次数(失效发生时间)，对试验后检测出的相关失效试品，其相关试验次数按试验结束时的次数

24、计算；i) 统计累积相关试验次数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。)，而累积相关试验次数T达到或超过了截尾次数T。，则判为试验合格(接收)；当累积相关试验次数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成功率验证试验程序成功率验证试验按下列程序进行：a)选定产品的成功率等级；b)选定合格判定数A。和截尾失效数r。(r。-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4查出作接收判决时所要求的试验数啦；d)选定试品的试验截止次数也，推荐选也=40次；

25、e)根据n，、”。及A。由式(2)确定试品数n：n一生+A。nzf) 由公式(2)计算的n若小于操作可靠性试验中的n，则本试验样品在操作可靠性试验中的样品中进行抽取；若由公式(2)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(按52的规定)，进行瞬动保护可靠性试验；g)按532的规定进行试验与检测；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；统计所有试品总失败次数rd(rdr，十r2)；式中r，为拒动次数，r2为误动次数；h)统计累积试验次数n：；i)试验结果判定：当累积试验次数n：达到或超过了作接收判决时所要求的试验数啦，而总失败次数“未达

26、到截尾失效数r。(即rdA。)，则判为试验合格(接收)；而总失败次数“达到或超过截尾失效数r。(即ratA。)，则判为试验不合格(拒收)。7GBZ 22203-20087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)试验日期和试品数；d)试验环境条件；e)失效试品编号及相关试验次数；f)失效现象；g)失效分析与判断；h)试验人员。推荐的试验报告格式参见附录A。附录A(资料性附录)试验报告推荐的试验报告格式见表A1和表A2。GBZ 22203-2008表A1 操作可靠性试验(失效率验证试验)报告 文档编号产

27、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”试验条件试验截尾次数试验目的 失效率等级 失效率试验方案 截尾失效数“ 试验截止时问次L次序号 失效产品序号 相关试验次数次 失效现象 失效原因 备注累积相关试验次数T 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 (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等。GBZ 22203-2008表A2 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 试验截尾次数nJ次 截尾失效数序号 失效产品序号 所有极试验电流A 相关试验次数欢 失效现象 失效原因 备注拒动次数rt 误动次数r2总失败次数“ 累计相关试验次散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：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等。10