电磁继电器国军标和国标及核电厂标准对比

齐江宁，钱 渭，刘建林，谢建军，马瑞敏，常 宁，张 杰

(陕西群力电工有限责任公司，陕西宝鸡，721300)

1 我国军用电磁继电器标准的发展概要

我国军用电磁继电器(以下简称继电器)的标准最初是直接采用前苏联的标准，因当时军用继电器技术和生产设备是全套从前苏联引进的，且国内没有统一的军用继电器总规范或通用规范，所以当时国内的产品标准统为称产品技术条件(即全部由俄文翻译)，这些产品技术条件主要是20世纪60年代的，进入70年代后，根据国防工业发展和需求及国内军用继电器的生产技术水平，由当时的第四工业机械部组织国内主要继电器生产企业(国营第七九二厂、国营第八九一厂等)和第四工业机械部电子标准化研究所等单位，在依据前苏联标准和参考美欧标准的基础上，结合国内继电器的生产技术水平，制订和发布了国内最早的部级标准SJ891-1974《电磁继电器总技术条件》和SJ287-1974《电磁继电器试验方法》，在这之后的十几年中，国内电子、航天、航空的军用继电器生产企业及地方国营的军用继电器定点生产企业生产的产品全部执行这两项标准。

1978年党的十一届三中全会后，国家的重点转向了经济工作，国防工业的现代化对军用继电器提出较高的要求，由当时国防科学技术工业委员会牵头，组织国内继电器方面的专家(主要是国营第七九二厂)制定了“7905”技术协议(1979年)，该技术协议经过几年贯彻实施后，在此基础上结合贯彻实施的经验并参考国内外有关标准，由第六次电子元器件高可靠工作会议审定，国防科学技术工业委员批准发布实施了QJ840617《军用电子元器件“七专”技术条件〈密封电磁继电器“七专”技术条件〉》(1985年)。

20世纪80年代中期随着国防工业的现代化对高可靠军用继电器要求的日益提高，由当时国防科学技术工业委员会组织国内继电器方面的专家成立了国家军用标准项目起草工作组，制订军用继电器的国家军用标准草稿GJB××-××《有可靠性指标的电磁继电器总规范》，经过多次的广泛征求意见和修改，并经过相关继电器生产厂家的试验验证，最后经过全国军用电子元器件标准化技术委员会审查，由国防科学技术工业委员会于1985年发布，1986年实施。第一版GJB65-1985《有可靠性指标的电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL-R-39016C[1980〗)，它是我国军用继电器的第一个国家军用标准，第二版GJB65A-1991《有可靠性指标的电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL-R-39016D[1986〗)是1989年至1990年制订，由国防科学技术工业委员会于1991年发布，1992年实施。在这一版标准制订的同时，正好是我国引进的第一条具有可靠性指标的电磁继电器生产线投产时间，该生产线为GJB65A-1991标准的制订提供一定技术和试验数据，同时这条生产线也是国内第一条具有失效率等级为W级的贯国军标 GJB65A-1991生产线。第三版GJB65B-1999《有可靠性指标的电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL-R-39016E[1998〗)是在总结了前两个版本标准十几年贯彻和实施经验的基础上于1997年至1998年制订，由中国人民解放军总装备部于1999年发布，2000年实施。该版标准是目前国内技术水平最高和应用最广的军用继电器标准，是目前国内绝大多数贯国军标生产线贯彻实施的标准，在2006年总装备部组织的国家军用标准清理整顿会议上，经过各方面的专家分析和评议，一致认为该标准不进行修订，并继续贯彻实施。最新版GJB65C-202×《有失效率等级的电磁继电器通用规范》(等同采用美军标MIL-R-39016F[2005〗)是在总结了前面几个版本标准贯彻和实施经验的基础上于2009年至2011年制订，预计标准将由中央军委装备发展部于2021年发布，2022年实施。另外还制定了多军用继电器的国家军用标准GJB1042-1990《电磁继电器总规范》(等同采用美军标MIL-R-5757G[1986〗)、GJB1042A-2002《电磁继电器通用规范》(等同采用美军标MIL-R-5757H[1998〗)、GJB2888-1997《有可靠性指标的功率型电磁继电器总规范》、GJB2888A-2011《有失效率等级的功率型电磁继电器通用规范》、GJB1461-1992《含有可靠性指标的功率型电磁继电器总规范》、GJB1461A-2017《大功率电磁继电器通用规范》、GJB2449-1995《塑封电磁继电器总规范》等等。

2 我国民用继电器标准的发展概要

2.1 我国从建国初期民用继电器也是直接采用前苏联的标准，因当时军用继电器技术和生产设备是全套从前苏联引进的，所以民用设备中用的也是普通军用继电器，这种状态一直持续上世纪80年代(这也是计划经济下的产物)，上世纪80年代中期改革开放后，特别通信领域程控交换机的大量引进，国外的继电器大量进口，国内的继电器也开始出口国外，为了适应这种形式，由当时的第四工业机械部组织国内主要继电器生产企业(国营第七九二厂、国营第八九一厂等)和第四工业机械部电子标准化研究所等单位，等同采用当时国际电工委员会(IEC)的电气继电器系列标准(IEC255)，制定了第四工业机械部部颁标准，SJ2845.1-1987《电气继电器 第七部分：有或无机电继电器测试方法》(IEC255-7)、SJ2845.2-1987《电气继电器 第十部分：总规范SJ2845.1(IEC255-7)的补充件：IEC电子元器件质量评定体系在有或无继电器上的应用》(IEC255-10)、SJ2845.3-1987《电气继电器 第十九部分：分规范：有质量评定的有或无机电继电器》(IEC255-19)、SJ2845.4-1987《电气继电器 第十九部分：空白详细规范：有质量评定的有或无机电继电器 试验一览表1、2和3》(IEC255-19-1)，这四项标准的发布和实施为国内的继电器研制、生产、检测和出口发挥了很大的作用。1994年以后由全国有或无电气继电器标准化技术委员会成立，负责制定了数十项继电器国家标准，包括GB/T2900.63-2003 《电工术语 基础继电器》、GB/T2900.64-2003 《电工术语 有或无时间继电器》、GB/T21711.7-2018 《基础机电继电器 第七部分：试验和测量程序》、GB/T14598.1-2002 《电气继电器 第23部分：触点性能》、GB/T16608.1-2003 《 有质量评定的有或无基础机电继电器 第1部分：总规范》、GB/T 21711.1-2008《基础机电继电器 第1部分：总则与安全要求》、SJ/T××××-202×《有质量评定的基础机电继电器 通用继电器空白详细规范》等等，这些标准都是等同采用国际电工委员会(IEC)的电气继电器系列标准，目前全国有或无电气继电器标准化技术委员会还正在制定其它新标准，补充完善继电器国家标准体系，如IEC62314-7:2006《固体继电器》等。

3 核电厂用继电器标准

目前国内核电厂用继电器标准较少，我们掌握的主要是核能源行业标准NB/T20197.1-2013《核电厂仪表和控制设备可靠性及老化测试 第一部分：电磁继电器》、NB/T20265-2014《核电厂继电器抗震试验》、NB/T20040-2011《核电厂安全级电气设备抗震鉴定试验规则》、NB/T20351-2015《核电厂安全级保护继电器及辅助器件的鉴定》、EJ/T1197-2007《核电厂安全级电气设备质量鉴定试验方法与环境条件》、GB/T13625-1992《核电厂安全系统电气设备抗震鉴定》、GB/T12727-2002《核电厂安全系统电气设备质量鉴定》，这些标准中NB/T20265-2014、NB/T20040-2011、NB/T20351-2015、EJ/T1197-2007、GB/T13625-1992 GB/T12727-2002都是涉及核电厂的重要安全要求，并且是核电厂用继电器的必须试验或鉴定要求，而NB/T20197.1-2013标准是核电厂对使用的继电器在满足自身通用标准或技术条件的前提下，核电厂提出的基本通用要求。这些技术要求与继电器适用的通用标准存在较大的差距。

4 标准之间存在的主要差异

4.1 目前国内军用继电器使用的标准(GJB国军标)主要是等同采用美国军用标准，其主要考核项目为筛选、电性能(线圈电阻、线圈电流、接触电阻或接触电压降、动作电压、释放电压、动作时间、释放时间、触点回跳、触点稳定时间、先断后合等)绝缘电阻、介质耐电压、冲击电压、温度冲击、低气压、冲击、正弦振动、随机振动、稳态加速度、盐雾、磁干扰、线圈寿命、密封性、微粒碰撞噪声检测、引出端强度、耐焊接热、可焊性、耐溶剂性、过负载、极限通断能力、连续电流、机械寿命、电寿命等，这些项目的试验方法主要执行GJB 360B-2009《电子及电气元件试验方法》。产品定型采用鉴定检验，鉴定检验表一般为7至8个分组，这些分组包括了标准要求的所有考核项目，每个分组规定了试验的样品数和允许的失效数。产品通过鉴定检验后，正常生产过程中的质量考核和合格资格的维持，采用交收检验和周期检验，交收检验包括短时正弦振动、短时随机振动、筛选(运行和内部潮湿)、电性能、绝缘电阻、介质耐电压、密封性和外部目检及机械检查，产品100%检查，剔除早期失效产品并规定了剔除率。周期检验的时间规定为1个月、6个月、24个月及36个月，并按照相应分组进行检验，每个分组规定了样品数和允许的失效数。

4.2 民用继电器使用的标准(GB国家标准)主要是等同采用国际电工委员会(IEC)TC94“有或无电气继电器标准化技术委员会”的标准，其主要考核项目为电性能(线圈电阻、线圈电流、接触电阻或接触电压降、动作电压、释放电压、动作时间、释放时间、触点回跳、触点稳定时间、先断后合等)绝缘电阻、介质耐电压、冲击电压、气候试验/序列、恒定湿热、线圈热阻、温升、温度快速变化、外壳、内部潮湿、腐蚀性气体、长霉、温度冲击、冲击、碰撞、振动、稳态加速度、磁干扰、密封性、引出端强度、耐焊接热、可焊性、过负载、负载转换、机械耐久性、电耐久性、热耐久性、极限连续电流、电磁兼容性、串音和插入损耗、电接触噪声、热电动势、电容、噪声、保护接地的连续性、流体污染、耐溶剂性、着火危险、额定负载下的温升、机械联锁、插入力和分离力等，这些项目的试验方法主要执行GB/T2423和GB/T2424《电工电子产品环境试验》系列标准。产品定型采用鉴定检验，鉴定检验表一般为8至10个分组，这些分组包括了标准要求的所有考核项目，每个分组规定了试验的样品数和允许的失效数。产品通过鉴定检验后，正常生产过程中的质量考核和合格资格的维持，采用交收检验和周期检验，交收检验包括短时正弦振动、短时随机振动、筛选(运行和内部潮湿)、电性能、绝缘电阻、介质耐电压、密封性和外部目检及机械检查，产品100%检查，剔除早期失效产品并规定了剔除率。周期检验的时间规定为1个月、3个月、6个月、24个月及36个月，并按照相应分组进行检验，每个分组规定了样品数和允许的失效数。

4.3 由国家能源局发布能源行业标准NB/T20197.1-2013《核电厂仪表和控制设备可靠性及老化测试 第一部分：电磁继电器》，该标准对核电厂用继电器规定了通用要求，其基本术语采用GB/T2900.63-2003 《电工术语 基础继电器》，而基本项目和试验方法及判据主要采用国军标GJB65B-1999《有可靠性指标的电磁继电器总规范》、GJB1042A-2002 《电磁继电器通用规范》、GJB1461-1992《含有可靠性指标的电磁继电器总规范》、GJB2449-1995《塑封电磁继电器总规范》等的规定，其中国军标GJB65B-1999为我单位负责起草，其它标准为我单位参加起草。

4.3.1 NB/T20197.1-2013《核电厂仪表和控制设备可靠性及老化测试 第一部分：电磁继电器》规定的主要名词和术语采用GB/T2900.63-2003 《电工术语 基础继电器》，其中只增加“核安全”和“老化”两项术语。

4.3.2 该标准对“老化” 进行了分级管理，老化分为A、B、C 三个级别，其中A和B 级又分为A1和A2及B1和B2 两个级别，每一个级都有明确的定义。

4.3.3 该标准的基本项目要求中主要采用四个国军标GJB65B-1999、GJB1042A-2002、GJB1461-1992、GJB2449-1995规定。另外增加了核电厂的特殊要求“励磁烤机”。

4.3.4 该标准的基本试验方法主要采用四个国军标GJB65B-1999、GJB1042A-2002、GJB1461-1992、GJB2449-1995规定。只有“励磁烤机”的试验方法是按照核电厂运行要求规定的。

4.3.5 该标准另外一个特点是规定了“继电器可靠性及老化检测”，这个项目在继电器的国家标准和国家军用标准中都没有规定。“继电器可靠性及老化检测”包括检验规则及分类、继电器备件验收检测、继电器烤机筛选检测、继电器定期检测、继电器老化状态检测、继电器失效分析等。

4.3.5.1 “检测规则及分类”包括检测规则(按照核电厂老化分级管理要求，对每一种型号的继电器，在满足继电器厂家的技术规范的前提下，根据不同分级制订不同的检测标准，不同分级的继电器检测项目和检测方法不同，C级继电器不属于老化管理内容。)、检测分类(备件验收检测、烤机筛选检测、现场继电器定期检测、老化状态检测、继电器失效分析，另外规定了无损检测、有损检测的明确定义。)。继电器检测分类及测试项目见标准中表2。

4.3.5.2 继电器备件验收检测分为甲组检测和乙组检测，甲组检测为无损检测(见标准中表3)，可以剔除早期失效产品，并且规定了剔除率不超过5%，这一组检测类似于国家标准和国家军用标准的交收检验的A分组中的筛选、电性能、绝缘性能、外观检检查。乙组检测为有损检测并且分乙1分组、乙2分组、乙3分组(见标准中表4)，标准规定可以根据实际情况选做，但是没有规定多长时间或多少产品时需要做乙组检测。

4.3.5.3 继电器烤机筛选检测也是核电厂特殊要求，主要检测即将用到现场的所有继电器备件，在检测过程中需要对继电器外壳部分进行温度测量，烤机筛选检测项目按照标准中表5执行。

4.3.5.4 现场继电器定期检测是按照核电厂设备管理要求的周期和检测项目对继电器进行检测，判别现场使用的继电器是否合格，不同分级的继电器检测周期不同，检测项目和顺序按照标准中表2执行。

4.3.5.5 继电器老化状态检测是根据现场继电器定期检测结果，对于现场使用一定时间后的继电器进行抽样检测，评定是否符合规范要求，检测项目和顺序按照标准中表6执行。表6的第1组必做，第2、3、4、5可以根据实际需求选做，但是标准中没有规定抽样数量。

4.3.5.6 继电器失效分析是对于标准中规定的继电器备件验收检测、继电器烤机筛选检测、现场继电器定期检测、继电器老化状态检测等四种检测要求中发现的失效继电器和现场故障继电器进行失效分析，查找根本原因，制订相应老化管理措施。

5 标准使用注意事项

5.1 国军标对继电器的考核和验证主要是根据航天、航空、船舶、电子及武器装备的实际使用情况，确定相关考核和验证要求及可靠性指标(λ—失效率等级)，通用的考核和验证是可以满足核电厂基本要求，但是不满足核电厂的特殊要求。

5.2 国家标准对继电器的考核和验证主要是根据工业级和民用级各种产品和装置的实际使用情况，确定相关考核和验证要求及可靠性，通用的考核和验证也是可以满足核电厂基本要求，但还是有部分不满足核电厂的特殊要求。

5.3 核电厂标准中增加的试验项目为“励磁烤机”，该方法试验要求继电器性能满足规定要求的同时继电器外壳部分温度也应该满足规定要求。而国军标规定继电器的负载≥10A的产品，在进行过负载、极限通断能力、连续电流、电寿命试验时，触点引出端的温升不大于75K。另外国家标准对继电器考核项目中有“温升”项目的要求。

5.4 核电厂标准增加的“继电器可靠性及老化检测”包括检验规则及分类、继电器备件验收检测、继电器烤机筛选检测、继电器定期检测、继电器老化状态检测、继电器失效分析等，这些检测程序和方法必须严格执行。

5.5 国家标准和国军标规定的产品鉴定检验包含了材料检验、鉴定检验、质量一致性检验(含A组检验或交收检验，B组、C组、D组均为周期检验)。鉴定检验和质量一致性检验均为分组检验，每一组都明确规定了样品数和失效数。而核电厂标准或技术规范中规定的核安全级继电器鉴定检验分为K1类、K2类、K3类(其中K1类要求最严酷，K2类次之、K3类要求最低)，这种鉴定是在规定样品数上，将规定的所有试验项目，按照规定的顺序，一次性全部试验完成且不允许失效，例如某一项K3类继电器鉴定试验顺序为：基准功能试验(外壳防护等级、介电强度、绝缘电阻、主要功能和性能测试等)→环境温度影响试验→过载试验→电磁兼容性试验→热老化试验→低温试验→温度快速变化试验→交变湿热试验→运行老化试验→机械冲击试验→机械振动试验→抗震试验。所以核安全级继电器鉴定检验与国家标准和国军标规定的产品鉴定检验完全不同。

6 结束语

上述分析和对比可以看出，核电厂标准规定的“继电器可靠性及老化检测”和核安全级继电器鉴定检验及特殊要求， 国军标和国家标准都没有规定。所以我们认为核电厂用继电器在满足自身标准的同时必须满足核电厂的特定要求，即继电器制造企业生产的合格成品仍然必须按照核电厂标准进行检测和鉴定，合格后方可使用，核电厂的安全事关国家战略安全，意义重大啊！