转换开关电器产品标准IEC 60947-6-1:2021与GB/T 14048.11—2016型式试验差异分析

2024-06-10李合欣杜红亮田列远郭凤诚王延波

中国标准化 2024年9期

李合欣杜红亮田列远郭凤诚王延波

摘要：IEC 60947-6-1：2021《低压开关设备和控制设备第6-1部分：多功能电器转换开关电器》已于2021年3月16日由国际电工委员会发布。而相应的中国标准还没有发布，大部分企业已获得现行的国家标准GB/T 14048.11—2016的型式试验报告，为节约成本可以补做IEC 60947-6-1：2021与GB/T 14048.11—2016之间的差异试验，就能满足新版IEC标准要求。满足IEC标准是进入国际市场的重要凭证，所以对出口企业来说IEC测试报告很重要。本文主要介绍了IEC 60947-6-1：2021与GB/T14048.11—2016中型式试验的差异项目，帮助生产企业和检验检测机构快速了解标准差异，为生产企业和检测机构提供参考依据。

关键词：IEC 60947-6-1：2021，GB/T14048.11—2016，差异试验，型式试验

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.09.027

0 引言

转换开关电器（TSE）是由一个或多个设备构成的电器，该电器用于从一路电源断开负载电路并连接至另外一路电源[1-2]。转换开关电器作用是确保重要负荷连续、可靠运行，常常用在不能停电的重要的用电场所。本文主要介绍了IEC 60947-6-1：2021与GB/T 14048.11—2016中型式试验的差异项目，为转换开关电器产品生产企业和相关检验检测机构提供参考依据。

1 型式试验项目比对

标准GB/ T 14 0 48.11—2016中型式试验一共包含4个试验程序，分别是I一般性能特性、I I操作性能能力、III短路性能能力（包含限制短路电流试验）、I V环境试验（电磁兼容试验）。标准IEC60947-6-1：2021中型式试验一共包含6个试验程序，分别是I一般性能特性、II操作性能能力、III短路性能能力、IV限制短路电流能力、V具有直流额定值的设备的临界负载电流性能、VI EMC试验（电磁兼容试验）。从试验程序内容分析，标准IEC60947-6-1：2021中主要多了一个程序V（具有直流额定值的设备的临界负载电流性能）。根据标准IEC60947-6-1：2021中表9和GB/T 14048.11—2016表6试验项目名称，很容易得出两者型式试验中差异的项目名称，主要包括：程序I中脱扣极限和特性、温升；程序II中过载脱扣器验证、主触头位置验证；程序V中确定临界负载电流、临界负载电流性能。这几个是主要的试验差异，实际通过对每个项目内容的比较，发现部分项目的试验内容也发生了变化，下面逐一分析差异内容比较大的试验项目。

2 程序I一般性能特性中各个试验项目比对分析

标准IEC 60947-6-1：2021的程序I中主要包括6个试验项目，分别是结构要求、操作、操作控制程序和范围、脱扣限值和特性、温升、介电性能。其中脱扣限值和特性、温升是GB/T 14048.11—2016中没有的。下面分析一下每个试验项目内容差异。

（1）结构要求：标准IEC 60947-6-1：2021要求无螺纹夹紧件电气性能和老化试验的试验电流为最大I e（额定工作电流），GB/T 14048.11—2016要求的无螺纹夹紧件电气性能和老化试验的试验电流为I th（发热电流）。

（2）操作：IEC 60947-6-1：2021相对于GB/T14048.11—2016主要增加了联锁功能验证和联锁鲁棒性验证。

（3）操作控制、程序和范围：IEC 60947-6-1：2021增加了试验内容：1）在进行电源失压时的操作性能时，如果ATSE具有可调节的延时，则应在延时设置为最小值的情况下进行一次试验，并在延时设为最大值时进行一次。2）在进行电源特性偏差时的操作试验时，如果AT SE具有可调延时，应将延时设置为最小值进行试验；如果ATSE具有可调偏差限值，应在将限值设置为最小值时进行一次试验，并在将限值设置为最大值时进行一次；如果提供过电压监测，应从高于制造商规定值的电源II供电电压开始，然后逐渐降低该电压来重复试验。3）增加了具有同相位转换控制功能的操作试验。

（4）脱扣限值和特性：IEC 60947-6-1：2021增加了该试验项目，且要求CB级TSE的脱扣极限和特性应根据IEC 60947-2：2016， IEC 60947-2：2016/AMD1：2019（对应的GB/T 14048.2—2020）中8.3.3.2进行验证。

（5）温升：IEC 60947-6-1：2021在程序I中增加了该项目，且增加了一个要求，控制电路电源电压应为最高额定值的110%。

（6）介电性能：IEC 60947-6-1：2021增加了试验内容：1）应对TSE进行额外试验，在连接在一起的电源I的所有端子和连接在一起电源II的所有端子之间施加试验电压；该试验应在TSE处于位置I时进行一次，在TSE位于位置II时进行一次。2）具有断电位置的TSE应在断电位置下进行附加试验，试验电压施加在主电路的极上，电源I和电源II的线路端子连接在一起，负载端连接在一起。

3 程序II操作性能能力中各个试验项目比对分析

标准IEC 60947-6-1：2021的程序II中主要包括6个试验项目，分别是接通和分断能力、操作性能能力、介电性能验证、温升验证、过载脱扣器验证、主触头位置验证。其中过载脱扣器验证、主触头位置验证是GB/T 14048.11—2016中没有的。下面分析一下每个试验项目内容差异。

（1）接通和分断能力：IEC 60947-6-1：2021增加了试验要求：对于RTSE（远程操作转换开关电器[2]）和ATSE（自动转换开关电器[2]），接通和分断能力试验的20%（向上取整）的操作应在导致最小转换時间的条件下，使用手动操作方式（如适用）进行。对于MTSE（手动操作转换开关电器[2]），应在导致最小转换时间的操作条件下进行100%的操作。

（2）操作性能能力：IEC 60947-6-1：2021增加了试验要求：机械操作性能试后如果最小触头转换时间低于初始值的75%，并且交流时低于200 ms或直流时低于1000 ms，则应根据IEC 60947-6-1：2021中9.2 .4.1对T SE进行接通和分断能力试验，但只需要三次操作。或者，制造商可自行决定在电气和机械操作性能试验后进行IEC 60947-6-1：2021中9.2.4.1的接通和分断试验。

（3）介电性能验证：差异内容同程序I中的介电性能。

（4）温升这个试验项目没有差异。

（5）过载脱扣器验证：IEC 60947-6-1：2021增加了该试验项目，此验证仅适用于CB级TSE。对于派生型TSE，只有当TSE经过接通和分断能力试验或电气操作性能试验后，才需要进行此试验。

（6）主触头位置验证：IEC 60947-6-1：2021增加了该试验项目，适用于宣称用于隔离的PC级和CB级电器。

4 程序III短路性能能力中各个试验项目比对分析

标准IEC 60947-6-1：2021的程序III中主要包括5个试验项目，分别是短时耐受电流、短路接通能力、短路分断能力、介电性能验证、温升验证。这些项目两者都有，下面分析一下每个试验项目内容差异。

（1）短时耐受电流：IEC 60947-6-1：2021增加了试验内容：存在多个I cw值的情况下，TSE应在最大电流值和相应的持续时间下进行试验，并在产生最大I cw2t的电流-时间组合下进行进一步试验。

（2）短路接通能力这个试验项目没有差异。

（3）短路分断能力：IEC 60947-6-1：2021增加了试验内容：规定了试验导线的长度，在电源侧大约50 cm，负载侧大约25 cm，并且试后增加过载脱扣器试验。

（4）介电性能验证：差异内容同程序I中的介电性能。

（5）温升这个试验项目没有差异。

5 程序IV限制短路电流能力中各个试验项目比对分析

标准IEC 60947-6-1：2021的程序IV中主要包括3个试验项目，分别是限制短路电流、介电性能验证、温升试验。这些项目两者都有，下面分析一下每个试验项目内容差异。

（1）限制短路电流这个试验项目没有差异。

（2）介电性能验证：差异内容同程序I中的介电性能。

（3）温升这个试验项目没有差异。

6 程序V具有直流额定值的设备的临界负载电流性能中各个试验项目比对分析

标准IEC 60947-6-1：2021的程序V中主要包括5个试验项目，分别是确定临界负载电流、临界负载电流性能、介电性能验证、隔离验证、温升试验。整个程序V是IEC 60947-6-1：2021增加的，GB/ T14048.11—2016是没有的，下面分析一下每个试验项目的主要内容。

（1）确定临界负载电流：在使用条件范围内燃弧时间明显延长的分断电流，即为临界负载电流[3-4]。试验应在制造商指定的最大工作直流电压Ue max下进行[5]。试验电路的时间常数满足标准的规定，试验电流值（直流）应为1A、2A、4A、8A、16A、32A、63A，允差±10%，但不高于最高额定工作电压下的额定工作电流。如有必要，应通过多次施加2倍率的电流值，将试验电流的范围扩大到更高或更低，但不超过额定工作电流，来确定临界值。被测电器应手动或由机构（由制造商自行决定）断开七次。在每个循环过程中，电器应保持闭合一段时间，以确保通以全电流，但不超过2 s。对于每个试验电流，计算平均燃弧时间。如果允许两个电流方向，则使用该试验电流下的两个值中的最大值进行进一步评估。如果平均燃弧时间超过最高额定工作电压下额定工作电流平均值的130%，则视为临界电流。如果以这种方式发现几个临界电流，则应仅对具有最长燃弧时间的电流进行试验。如果在最大工作电压下存在多个额定工作电流，则对具有最大时间常数的额定工作电流进行试验，并仅在最少极数的产品上进行试验。如果电流的临界值不在这些标准值中，则无需进行下一步试验。如果没有发现低于额定工作电流的临界负载电流，则不应进行该程序中的剩余试验。

（2）临界负载电流性能：该试验就是在第一试验的基础上，确定了临界负载电流后，按照临界负载电流进行带电操作试验。

（3）介电性能验证同程序II中的介电性能内容。

（4）隔离验证同程序II中的主触头位置验证内容。

（5）温升同程序II中的温升内容。

7 结语

本文主要介绍了IEC 60947-6-1：2021与GB/T 14048.11—2016中型式试验的差异项目及项目分析，对转换开关电器产品的生产企业和相关检验检测机构提供了理论依据，有利于提高生产企业的产品质量，对检验检测机构有一定的指导作用。

参考文献

[1]L ow-voltage switchgear and controlgear–Par t 6 -1：Mu lt iple f u nct ion e q u ipment–Tr a n s fer sw itch i n g equipment：IEC60947-6-1：2021[S].

[2]低压开关设备和控制设备第6-1部分：多功能电器转换开关电器：GB/T 14048.11—2016[S].

[3]低压开关设备和控制设备第1部分：总则：GB/T 14048.1—2023[S].

[4]Low-voltage switchgear and controlgear–Part 1： Generalrules：IEC60947-1：2020[S].

[5]低压开关设备和控制设备第2部分：断路器：GB/T 14048.2—2020[S].