GB/T 21711.2-2024
基本信息
标准号:
GB/T 21711.2-2024
中文名称:基础机电继电器 第2部分:可靠性
标准类别:国家标准(GB)
英文名称:Electromechanical elementary relays—Part 2:Reliability
标准状态:现行
发布日期:2024-03-15
实施日期:2024-07-01
出版语种:简体中文
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相关标签:
基础
机电
继电器
可靠性
标准分类号
标准ICS号:电气工程>>电工器件>>29.120.70继电器
中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元件>>L25继电器、斩波器
关联标准
采标情况:IEC 61810-2:2017,IDT
出版信息
出版社:中国标准出版社
页数:36页【彩图】
标准价格:65.0
相关单位信息
起草人:林伟霖、由佳欣、陆宁懿、周艳梅、徐乐、翟国富、王珏
起草单位:厦门宏发电声股份有限公司、哈尔滨工业大学、中国电子技术标准化研究院
归口单位:全国有或无电气继电器标准化技术委员会(SAC/TC 217)
提出单位:中华人民共和国工业和信息化部
发布部门:国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
标准简介
本文件规定了采用适当统计方法对继电器耐久性试验进行评定的试验条件和细则,以获得其可靠性的特性值。
本文件适用于认为是不修理产品的基础机电继电器(即失效后不加以修理的产品)。继电器的寿命通常用循环次数(CTF)表示。因此当在GB/T 34987—2017中使用“时间”或“持续时间”这些术语时,都具有“循环次数”的含义。然而,在一给定的工作频率下,循环次数可以转换为相应的时间(如失效前时间TTF)。
本文件规定了描述基础继电器在正常使用中可靠性的失效判据和所得出的特性值。当达到规定的失效判据时,则继电器失效发生。
基础继电器的失效率不能认为是恒定的,特别是由耗损机理所造成的失效率,被试产品的失效前循环次数通常呈现为威布尔分布。本文件规定了以数值法和图解法计算两参数威布尔分布的近似值,及以威布尔贝叶斯法确认可靠性量值的置信下限和方法。
本文件不包括对基础机电继电器增加的可靠性验证要求使用的程序。
注1: 这种可靠性试验程序在IEC 61810-2-1中规定,特别是预定将基础机电继电器组装在符合IEC 62061和GB/T 16855.1规定与安全相关的机械控制系统中时,IEC 61810-2-1为制造厂规定了提供B10D值的试验程序。
注2: 具有符合IEC 61810-3规定的强制定位(机械联锁)触点的基础机电继电器能提供符合GB/T 16855.1—2018中4.5.3规定的高诊断覆盖率。
标准内容
ICS_29.120.70
CCSL 25
中华人民共和国国家标准銀
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017基础机电继电器
第2部分:可靠性
Electromechanical elementary relaysPart2:Reliability(IEC
2024-03-15发布
61810-2:2017,IDT)
2024-07-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
规范性引用文件
术语和定义
试验条件
环境条件
工作条件
试验设备
失效判据
输出数据
输出数据分析
可靠性量值的表示
附录A(规范性)
附录B(资料性)
附录C
(资料性)
附录D(资料性)
参考文献
数据分析
数据分析示例
统计表
成功运行-
图A,1威布尔概率绘图纸示例
图A.2累积失效率绘图纸示例
无失效的试验
图A.3标绘出的各数据点和绘制出的直线图A.4分布参数的估计
图B.1分布参数估计
图B.2累积失效率图
图B.3定型试验与威布尔贝叶斯分析的周期试验比较表A.1无失效品的威布尔贝叶斯置信度表B.1累积失效率分析记录表
表B.2记录表示例
表B.3此案例中前20只失效品的数据表C.1伽马函数值
表C.2正态分布的分位数值
表D.1样品数和寿命循环次数
GB/T21711.2—2024/IEC 61810-2:2017IⅢI
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T21711《基础机电继电器》的第2部分。GB/T21711一第1部分:总则与安全要求;
一第2部分:可靠性:
第2-1部分:可靠性B。值验证程序;一第7部分:试验与测量程序。
已经发布了以下部分:
本文件等同采用IEC61810-2;2017《基础机电继电器第2部分;可靠性》。为便于使用,本文件作了下列编辑性修改:
纠正了5.3最后一段的笔误,由“表12”修改为“表16”;纠正了A.5.1.4和A.5.2.2中的笔误.“附录D\修改为“附录C”;b)
纠正了图A.4中的笔误,横坐标\P”修改为\B。\;e)
纠正了B,3,2中的笔误,“(wβtW2β)”修改为“(W1β,w;β)\;d
纠正了B.3.3中的笔误,“(A;A2方)”修改为“(Ag·A2 j)\;e)
纠正了D,2中的笔误,符号\R”修改为\R(c)\,符号\F\”f)
为\R(a)\,符号“c”修改为\c(a)\;修改为\F(c)\,符号\R”修改g
纠正了D.3中的笔误,“置信度F(c)-0.90”1修改为“置信度为0.90”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国有或无电气继电器标准化技术委员会(SAC/TC217)归口。本文件起草单位;厦门宏发电声股份有限公司、哈尔滨工业大学,中国电子技术标准化研究院。本文件主要起草人:林伟霖、由佳欣、陆宁懿、周艳梅、徐乐、翟国富、王。I
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017引言
为规范我国继电器产品开发,检测试验、质量评定及使用,促进继电器产业稳步、协调发展,制定GB/T21711《基础机电继电器》系列标准。GB/T21711《基础机电继电器》是各类基础机电继电器的产品基础规范,拟由7个部分组成。一一第1部分;总则与安全要求。目的在于确定电气或电子工程各领域用基础机电继电器的基本功能和安全要求及安全的相关特性。一一第2部分:可靠性。目的在于规范对基础机电继电器进行可靠性考核的要求。一一第2-1部分:可靠性B值验证程序。目的在于规范对基础机电继电器进行可靠性指标考核和可靠性增长要求考核的要求。一一第3部分:强制定位(机械联锁)触点继电器。目的在于在第1部分通用要求基础上,增加适用于强制定位(机械联锁)触点继电器的特殊要求。一第4部分:舌簧继电器总则与安全要求。目的在于为适用于通用控制电路中的舌簧继电器制定基本功能和安全要求。
一第7部分:试验和测量程序。目的在于规范适用于基础机电继电器的试验和测量程序。一一第10部分;大容量继电器附加功能特性和安全要求。目的在于在第1部分通用要求基础上,增加适用于大容量继电器附加功能特性和安全要求。IV
1范围
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017基础机电继电器
第2部分:可靠性
本文件规定了采用适当统计方法对继电器耐久性试验进行评定的试验条件和细则,以获得其可靠性的特性值。
本文件适用于认为是不修理产品的基础机电继电器(即失效后不加以修理的产品)。继电器的寿命通常用循环次数(CTF)表示。因此当在GB/T34987一2017中使用“时间”或“持续时间”这些术语时,都具有“循环次数”的含义。然而,在一给定的工作频率下,循环次数可以转换为相应的时间(如失效前时间TTF)。
本文件规定了描述基础继电器在正常使用中可靠性的失效判据和所得出的特性值。当达到规定的失效判据时,则继电器失效发生。基础继电器的失效率不能认为是恒定的,特别是由耗损机理所造成的失效率,被试产品的失效前循环次数通常呈现为威布尔分布。本文件规定了以数值法和图解法计算两参数威布尔分布的近似值,及以威布尔贝叶斯法确认可靠性量值的置信下限和方法。本文件不包括对基础机电继电器增加的可靠性验证要求使用的程序注1:这种可靠性试验程序在IEC61810-2-1中规定,特别是预定将基础机电继电器组装在符合IEC62061和GB/T16855.1规定与安全相关的机械控制系统中时,IEC61810-2-1为制造厂规定了提供B值的试验程序。
注2:具有符合IEC61810-3规定的强制定位(机械联锁)触点的基础机电继电器能提供符合GB/T16855.1—2018中4.5.3规定的高诊断霞盖率。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T21711.1一2023基础机电继电器第1部分:总则与安全要求(IEC61810-1:2015,IDT)GB/T34987—2017
3术语和定义
威布尔分析(IEC
下列术语和定义适用于本文件。3.1
产品item
能够被单独考虑的任何元器件。注:本文件中,产品是基础机电继电器。3.2
non-repaired item
不修理的产品
失效后不加以修理的产品。
61649;2008,IDT)
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017来源:GB/T2900.13—2008,191-01-03,有修改3.3
样本sample
用以提供总体的信息的一个或多个采样单元(份样)。[来源:GB/T2900,83—2008,151-16-19,有修改】3.4
抽样单元
sampleitem
在类似产品的总体中的一个单个产品且一时从一地取出的一个部分。[来源:GB/T2900.83—2008,151-16-18,有修改]3.5
<基础继电器>动作和随后的释放或复归。[来源:GB/T2900.63—2003,444-02-11]3.6
frequencyofoperation
工作频率
循环次数每单位时间。
[来源:GB/T2900.63—2003,444-02-12]3.7
可靠性reliability
产品在给定的条件下和给定的循环次数或时间间隔内,完成要求的功能的能力。注1:通常认为产品在时间间隔内的早期阶段处于能完成此规定功能的状态。注2:术语“可靠性”也被用作可靠性特性的量度(见IEC60050-312:2001.312-07-06)。[来源:IEC60050-395:2014,395-07-131,有修改]3.8
可靠性试验reliabilitytest
对产品可靠性量度或性质进行测量、定量或分类所实施的试验[来源:GB/T5080.1—2012,3.1.26,有修改3.9
寿命试验lifetest
为了估计,验证或者比较产品各种寿命所进行的试验[来源:GB/T5080.1—2012,3.1.16,有修改】3.10
失效前循环次数
cyclestofailure
产品从进入工作状态的瞬间开始至失效时为止的总循环次数。3.11
平均失效前循环次数
meancyclestofailure
失效前循环次数的期望值
失效前时间timetofailure
产品从进入工作状态的瞬间开始至失效时为止的总工作时间。2
平均失效前时间
meantimetofailure
失效前时间的期望值。
[来源:IEC60050-192:2015,192-05-11,有修改]3.14
有用寿命usefullife
至某一规定百分比的产品失效时的循环次数或持续时间。注:本文件中,这个百分比规定为10%。3.15
文failure
产品完成失效判据中所规定的要求功能的能力终止。[来源:IEC60050-603:1986,603-05-06,有修改]】3.16
malfunction
当产品不能完成某一预定功能的事件。3.17
contactfailure
触点失效
被试触点发生断开和/或闭合故障的次数超过规定的次数。3.18
失效判据
居failurecriteria
判定一次失误或故障是否是一次失效的规定条件。3.19此内容来自标准下载网
』contactloadcategory
触点负载类别
以耗损机理为依据的继电器触点分类。注:GB/T21711.1—2023中规定了各种触点负载类别。3.20
失误fault
现状态偏离预定状态。
3.21试验相关的术语和定义
定型试验
typetest
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017对代表生产的继电器样本进行的符合性试验,以获得基本性能的数据或验证这些继电器是否符合规定的要求。
周期试验
routinetest
在大批量生产期间或之后,对没有任何修改或规范变化的样本按规定重复进行的符合性试验。4总则
本文件的规定以相应可信性出版物为依据。特别考虑到了以下文件:GB/T2900.63一2008、IEC60300-3-5;2001及GB/T34987—2017。3
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017本文件中给出的可靠性试验的目的是为获得代表标准产品质量的继电器客观和可复现的可靠性特性数据。为获得可靠性特性值所规定的试验和相关的统计工具可用于这些可靠性特性值的估计和所表明特性值的验证。
注1:可靠性特性值的应用示例:对一新型号继电器确定可靠性特性值:不同制造厂生产的具有相同特性的继电器进行对比:评估不同材料或不同生产工艺对继电器的影响:新继电器与已经工作了一规定的时间周期的继电器间进行对比:计算组装有一只或多只继电器的一台设备或系统的可靠性。根据GB/T5080.1一2012的第8章和第9章,对于呈现非恒定失效率的不修理产品,威布尔模型对于可靠性量值的估计是最合适的统计工具。此分析程序在GB/T34987一2017中规定。本文件适用的继电器认为是不修理产品,通常不会呈现出一恒定的失效率,但在出现以耗损机理为主之前进行试验时,失效率会随循环次数的增加而增加,被试产品的一个随机样本,其失效前循环次数(CTF)典型地会呈现出威布尔分布。注2:在未出现以机械磨损机理为主的情况下,可以认为是在恒定失效率下的随机失效,这样,威布尔分布的形状参数β就等于1,可靠性函数为众所周知的指数分布规律。对被试继电器失效前循环次数(CTF)记录的分析,第一步,确定威布尔分布的两个分布参数,第二步,按点估计计算平均失效前循环次数(MCTF)。第三步,按继电器总体的10%已失效的循环次数的置信下限确定有用寿命(B)(见GB/T34987—2017的10.5和10.6)。这些以循环次数表示的可靠性特性值(MCTF)可以按给定的工作频率转换为相应的时间(MTTF),示例见附录B。
统计程序需要一些合适的计算工具。可采购计算威布尔分布数据的商用软件。若采用附录B中给出的数据,软件可计算出相同结果,则该软件可适用于本文件,由于失效前循环次数高度取决于规定的一组试验条件(特别是继电器触点的电负载),因此由试验数据得出的MCTF值和有用寿命只适用于该组试验条件,而该组试验条件和可靠性特性值一起已由制造厂规定。
根据制造厂规范规定,只要制造厂能接受估计出的威布尔参数的不精确性,则可靠性试验甚至可采用少于10只继电器进行。在这种情况下,应规定受试继电器的最少数量;用这个最少数量来代替本文件中规定的10只继电器的最少数量。这种继电器样品的减少在数值法和图解法中都是允许的。这时,就可以确定与置信区间有关的失效数或样品数,而置信区间可按附录A中A.5.3计算。另一方面,如果形状参数β是从以前试验的历史数据或从失效物理性质的工程经验中得到的,则由A.5.4所示威布尔贝叶斯法中规定样品的减少也可接受,但威布尔贝叶斯法只适用于周期试验。5试验条件
5.1样品
对于有用寿命的估计,进行本文件中规定的分析至少需要10只失效品的记录,应提交10只或更多数量的产品(继电器)进行试验,至少2/3的被试继电器发生实际失效。允许采用10只继电器进行试验,甚至可在所有继电器发生实际失效之前停止试验(至少需要有7只实际失效品的记录)。当在规定的循环次数下停止试验时,所有还未失效的继电器应被认为是在该循环次数时搁置或删失。根据制造厂规范规定,可采用少于10只样品进行试验以确定威布尔基本参数(Bj。和β),但试验样品的最少数量是5只。截止试验仍然要求须有2/3的样品失效。少于10只样品的试验结果应与置信度和样品数量一起公布。这种特定情况下的估计方法应为数值法。对于威布尔贝叶斯试验,样品数量和失效品数量应根据置信度选定。4
GB/T21711.2—2024/IEC61810-2:2017样品应从同一生产批次且型号及结构相同的产品中随机抽取。从抽样开始到试验开始为止的期间不允许对样品采取措施。
在抽样之前任何特定的老练程序或可靠性应力筛选由制造厂进行,这种程序应适用于所有产品。制造应与试验结果一起对这种程序进行说明并公布。除制造厂另有规定外,在试验中被试继电器的所有触点施加规定负载并进行连续监测所有样品同时开始试验,并在某一循环次数下停止试验。在此瞬间,一定数量的样品已失效。记录每只失效样品的失效前循环次数。试验中的样品一旦失效就不能对其替换5.2环境条件
所有样品的试验环境条件应相同;样品应该以正常工作的方式进行安装;除另有规定外,特别是安装在印制电路板上的继电器应处于水平位置进行试验;
一环境温度应按制造厂规定:
一一除另有规定外,所有其他影响量应按GB/T21711.1一2023的表1中规定的数值和公差范围。5.3工作条件
工作条件:
线圈额定电压:
线圈抑制(如有时);
工作频率;
占空比;
触点负载,
应按制造厂规定,
应按照GB/T21711.1一2023的第5章中给出的数值选定推荐值。应对制造厂规定的每种触点负载和每种触点材料进行试验。按特定触点负载的需要,作为继电器整体的组成部分或由制造厂表明的所有规定器件(如保护或抑制电路),若有时,在试验过程中均应工作。应对触点进行连续监测,以检测出断开故障、闭合故障及不需要的桥接(转换触点的动合和动断两触点同时闭合)。
制造厂表明的触点负载连接方式应符合GB/T21711,1一2023表16的规定。5.4试验设备
除制造厂另有规定外,应采用GB/T21711,1一2023附录C中规定的试验电路,并应在试验报告中表明。
失效判据
被试继电器的任一触点在任何时间不断开或不闭合或呈现为不需要的桥接,均应认为是一次故障。规定为下列三个严酷等级:
-A级:首次检测到瞬时故障被确定为失效;B级:6次检测到瞬时故障或2次连续的故障被确定为失效;C级:按制造厂规定。应由制造厂规定试验所采用的严酷等级,并应在试验报告中说明。试验中出现的下列故障均应判定为失效,如绝缘故障,介质耐电压试验故障,外壳热变形、燃烧或
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