電磁繼電器國軍標和國標及核電廠標準對比

齊江寧，錢 渭，劉建林，謝建軍，馬瑞敏，常 寧，張 杰

(陜西群力電工有限責任公司，陜西寶雞，721300)

1 我國軍用電磁繼電器標準的發展概要

我國軍用電磁繼電器(以下簡稱繼電器)的標準最初是直接采用前蘇聯的標準，因當時軍用繼電器技術和生產設備是全套從前蘇聯引進的，且國內沒有統一的軍用繼電器總規范或通用規范，所以當時國內的產品標準統為稱產品技術條件(即全部由俄文翻譯)，這些產品技術條件主要是20世紀60年代的，進入70年代后，根據國防工業發展和需求及國內軍用繼電器的生產技術水平，由當時的第四工業機械部組織國內主要繼電器生產企業(國營第七九二廠、國營第八九一廠等)和第四工業機械部電子標準化研究所等單位，在依據前蘇聯標準和參考美歐標準的基礎上，結合國內繼電器的生產技術水平，制訂和發布了國內最早的部級標準SJ891-1974《電磁繼電器總技術條件》和SJ287-1974《電磁繼電器試驗方法》，在這之后的十幾年中，國內電子、航天、航空的軍用繼電器生產企業及地方國營的軍用繼電器定點生產企業生產的產品全部執行這兩項標準。

1978年黨的十一屆三中全會后，國家的重點轉向了經濟工作，國防工業的現代化對軍用繼電器提出較高的要求，由當時國防科學技術工業委員會牽頭，組織國內繼電器方面的專家(主要是國營第七九二廠)制定了“7905”技術協議(1979年)，該技術協議經過幾年貫徹實施后，在此基礎上結合貫徹實施的經驗并參考國內外有關標準，由第六次電子元器件高可靠工作會議審定，國防科學技術工業委員批準發布實施了QJ840617《軍用電子元器件“七專”技術條件〈密封電磁繼電器“七?！奔夹g條件〉》(1985年)。

20世紀80年代中期隨著國防工業的現代化對高可靠軍用繼電器要求的日益提高，由當時國防科學技術工業委員會組織國內繼電器方面的專家成立了國家軍用標準項目起草工作組，制訂軍用繼電器的國家軍用標準草稿GJB××-××《有可靠性指標的電磁繼電器總規范》，經過多次的廣泛征求意見和修改，并經過相關繼電器生產廠家的試驗驗證，最后經過全國軍用電子元器件標準化技術委員會審查，由國防科學技術工業委員會于1985年發布，1986年實施。第一版GJB65-1985《有可靠性指標的電磁繼電器總規范》(等同采用美軍標MIL-R-39016C[1980〗)，它是我國軍用繼電器的第一個國家軍用標準，第二版GJB65A-1991《有可靠性指標的電磁繼電器總規范》(等同采用美軍標MIL-R-39016D[1986〗)是1989年至1990年制訂，由國防科學技術工業委員會于1991年發布，1992年實施。在這一版標準制訂的同時，正好是我國引進的第一條具有可靠性指標的電磁繼電器生產線投產時間，該生產線為GJB65A-1991標準的制訂提供一定技術和試驗數據，同時這條生產線也是國內第一條具有失效率等級為W級的貫國軍標 GJB65A-1991生產線。第三版GJB65B-1999《有可靠性指標的電磁繼電器總規范》(等同采用美軍標MIL-R-39016E[1998〗)是在總結了前兩個版本標準十幾年貫徹和實施經驗的基礎上于1997年至1998年制訂，由中國人民解放軍總裝備部于1999年發布，2000年實施。該版標準是目前國內技術水平最高和應用最廣的軍用繼電器標準，是目前國內絕大多數貫國軍標生產線貫徹實施的標準，在2006年總裝備部組織的國家軍用標準清理整頓會議上，經過各方面的專家分析和評議，一致認為該標準不進行修訂，并繼續貫徹實施。最新版GJB65C-202×《有失效率等級的電磁繼電器通用規范》(等同采用美軍標MIL-R-39016F[2005〗)是在總結了前面幾個版本標準貫徹和實施經驗的基礎上于2009年至2011年制訂，預計標準將由中央軍委裝備發展部于2021年發布，2022年實施。另外還制定了多軍用繼電器的國家軍用標準GJB1042-1990《電磁繼電器總規范》(等同采用美軍標MIL-R-5757G[1986〗)、GJB1042A-2002《電磁繼電器通用規范》(等同采用美軍標MIL-R-5757H[1998〗)、GJB2888-1997《有可靠性指標的功率型電磁繼電器總規范》、GJB2888A-2011《有失效率等級的功率型電磁繼電器通用規范》、GJB1461-1992《含有可靠性指標的功率型電磁繼電器總規范》、GJB1461A-2017《大功率電磁繼電器通用規范》、GJB2449-1995《塑封電磁繼電器總規范》等等。

2 我國民用繼電器標準的發展概要

2.1 我國從建國初期民用繼電器也是直接采用前蘇聯的標準，因當時軍用繼電器技術和生產設備是全套從前蘇聯引進的，所以民用設備中用的也是普通軍用繼電器，這種狀態一直持續上世紀80年代(這也是計劃經濟下的產物)，上世紀80年代中期改革開放后，特別通信領域程控交換機的大量引進，國外的繼電器大量進口，國內的繼電器也開始出口國外，為了適應這種形式，由當時的第四工業機械部組織國內主要繼電器生產企業(國營第七九二廠、國營第八九一廠等)和第四工業機械部電子標準化研究所等單位，等同采用當時國際電工委員會(IEC)的電氣繼電器系列標準(IEC255)，制定了第四工業機械部部頒標準，SJ2845.1-1987《電氣繼電器 第七部分：有或無機電繼電器測試方法》(IEC255-7)、SJ2845.2-1987《電氣繼電器 第十部分：總規范SJ2845.1(IEC255-7)的補充件：IEC電子元器件質量評定體系在有或無繼電器上的應用》(IEC255-10)、SJ2845.3-1987《電氣繼電器 第十九部分：分規范：有質量評定的有或無機電繼電器》(IEC255-19)、SJ2845.4-1987《電氣繼電器 第十九部分：空白詳細規范：有質量評定的有或無機電繼電器 試驗一覽表1、2和3》(IEC255-19-1)，這四項標準的發布和實施為國內的繼電器研制、生產、檢測和出口發揮了很大的作用。1994年以后由全國有或無電氣繼電器標準化技術委員會成立，負責制定了數十項繼電器國家標準，包括GB/T2900.63-2003 《電工術語 基礎繼電器》、GB/T2900.64-2003 《電工術語 有或無時間繼電器》、GB/T21711.7-2018 《基礎機電繼電器 第七部分：試驗和測量程序》、GB/T14598.1-2002 《電氣繼電器 第23部分：觸點性能》、GB/T16608.1-2003 《 有質量評定的有或無基礎機電繼電器 第1部分：總規范》、GB/T 21711.1-2008《基礎機電繼電器 第1部分：總則與安全要求》、SJ/T××××-202×《有質量評定的基礎機電繼電器 通用繼電器空白詳細規范》等等，這些標準都是等同采用國際電工委員會(IEC)的電氣繼電器系列標準，目前全國有或無電氣繼電器標準化技術委員會還正在制定其它新標準，補充完善繼電器國家標準體系，如IEC62314-7:2006《固體繼電器》等。

3 核電廠用繼電器標準

目前國內核電廠用繼電器標準較少，我們掌握的主要是核能源行業標準NB/T20197.1-2013《核電廠儀表和控制設備可靠性及老化測試 第一部分：電磁繼電器》、NB/T20265-2014《核電廠繼電器抗震試驗》、NB/T20040-2011《核電廠安全級電氣設備抗震鑒定試驗規則》、NB/T20351-2015《核電廠安全級保護繼電器及輔助器件的鑒定》、EJ/T1197-2007《核電廠安全級電氣設備質量鑒定試驗方法與環境條件》、GB/T13625-1992《核電廠安全系統電氣設備抗震鑒定》、GB/T12727-2002《核電廠安全系統電氣設備質量鑒定》，這些標準中NB/T20265-2014、NB/T20040-2011、NB/T20351-2015、EJ/T1197-2007、GB/T13625-1992 GB/T12727-2002都是涉及核電廠的重要安全要求，并且是核電廠用繼電器的必須試驗或鑒定要求，而NB/T20197.1-2013標準是核電廠對使用的繼電器在滿足自身通用標準或技術條件的前提下，核電廠提出的基本通用要求。這些技術要求與繼電器適用的通用標準存在較大的差距。

4 標準之間存在的主要差異

4.1 目前國內軍用繼電器使用的標準(GJB國軍標)主要是等同采用美國軍用標準，其主要考核項目為篩選、電性能(線圈電阻、線圈電流、接觸電阻或接觸電壓降、動作電壓、釋放電壓、動作時間、釋放時間、觸點回跳、觸點穩定時間、先斷后合等)絕緣電阻、介質耐電壓、沖擊電壓、溫度沖擊、低氣壓、沖擊、正弦振動、隨機振動、穩態加速度、鹽霧、磁干擾、線圈壽命、密封性、微粒碰撞噪聲檢測、引出端強度、耐焊接熱、可焊性、耐溶劑性、過負載、極限通斷能力、連續電流、機械壽命、電壽命等，這些項目的試驗方法主要執行GJB 360B-2009《電子及電氣元件試驗方法》。產品定型采用鑒定檢驗，鑒定檢驗表一般為7至8個分組，這些分組包括了標準要求的所有考核項目，每個分組規定了試驗的樣品數和允許的失效數。產品通過鑒定檢驗后，正常生產過程中的質量考核和合格資格的維持，采用交收檢驗和周期檢驗，交收檢驗包括短時正弦振動、短時隨機振動、篩選(運行和內部潮濕)、電性能、絕緣電阻、介質耐電壓、密封性和外部目檢及機械檢查，產品100%檢查，剔除早期失效產品并規定了剔除率。周期檢驗的時間規定為1個月、6個月、24個月及36個月，并按照相應分組進行檢驗，每個分組規定了樣品數和允許的失效數。

4.2 民用繼電器使用的標準(GB國家標準)主要是等同采用國際電工委員會(IEC)TC94“有或無電氣繼電器標準化技術委員會”的標準，其主要考核項目為電性能(線圈電阻、線圈電流、接觸電阻或接觸電壓降、動作電壓、釋放電壓、動作時間、釋放時間、觸點回跳、觸點穩定時間、先斷后合等)絕緣電阻、介質耐電壓、沖擊電壓、氣候試驗/序列、恒定濕熱、線圈熱阻、溫升、溫度快速變化、外殼、內部潮濕、腐蝕性氣體、長霉、溫度沖擊、沖擊、碰撞、振動、穩態加速度、磁干擾、密封性、引出端強度、耐焊接熱、可焊性、過負載、負載轉換、機械耐久性、電耐久性、熱耐久性、極限連續電流、電磁兼容性、串音和插入損耗、電接觸噪聲、熱電動勢、電容、噪聲、保護接地的連續性、流體污染、耐溶劑性、著火危險、額定負載下的溫升、機械聯鎖、插入力和分離力等，這些項目的試驗方法主要執行GB/T2423和GB/T2424《電工電子產品環境試驗》系列標準。產品定型采用鑒定檢驗，鑒定檢驗表一般為8至10個分組，這些分組包括了標準要求的所有考核項目，每個分組規定了試驗的樣品數和允許的失效數。產品通過鑒定檢驗后，正常生產過程中的質量考核和合格資格的維持，采用交收檢驗和周期檢驗，交收檢驗包括短時正弦振動、短時隨機振動、篩選(運行和內部潮濕)、電性能、絕緣電阻、介質耐電壓、密封性和外部目檢及機械檢查，產品100%檢查，剔除早期失效產品并規定了剔除率。周期檢驗的時間規定為1個月、3個月、6個月、24個月及36個月，并按照相應分組進行檢驗，每個分組規定了樣品數和允許的失效數。

4.3 由國家能源局發布能源行業標準NB/T20197.1-2013《核電廠儀表和控制設備可靠性及老化測試 第一部分：電磁繼電器》，該標準對核電廠用繼電器規定了通用要求，其基本術語采用GB/T2900.63-2003 《電工術語 基礎繼電器》，而基本項目和試驗方法及判據主要采用國軍標GJB65B-1999《有可靠性指標的電磁繼電器總規范》、GJB1042A-2002 《電磁繼電器通用規范》、GJB1461-1992《含有可靠性指標的電磁繼電器總規范》、GJB2449-1995《塑封電磁繼電器總規范》等的規定，其中國軍標GJB65B-1999為我單位負責起草，其它標準為我單位參加起草。

4.3.1 NB/T20197.1-2013《核電廠儀表和控制設備可靠性及老化測試 第一部分：電磁繼電器》規定的主要名詞和術語采用GB/T2900.63-2003 《電工術語 基礎繼電器》，其中只增加“核安全”和“老化”兩項術語。

4.3.2 該標準對“老化” 進行了分級管理，老化分為A、B、C 三個級別，其中A和B 級又分為A1和A2及B1和B2 兩個級別，每一個級都有明確的定義。

4.3.3 該標準的基本項目要求中主要采用四個國軍標GJB65B-1999、GJB1042A-2002、GJB1461-1992、GJB2449-1995規定。另外增加了核電廠的特殊要求“勵磁烤機”。

4.3.4 該標準的基本試驗方法主要采用四個國軍標GJB65B-1999、GJB1042A-2002、GJB1461-1992、GJB2449-1995規定。只有“勵磁烤機”的試驗方法是按照核電廠運行要求規定的。

4.3.5 該標準另外一個特點是規定了“繼電器可靠性及老化檢測”，這個項目在繼電器的國家標準和國家軍用標準中都沒有規定?！袄^電器可靠性及老化檢測”包括檢驗規則及分類、繼電器備件驗收檢測、繼電器烤機篩選檢測、繼電器定期檢測、繼電器老化狀態檢測、繼電器失效分析等。

4.3.5.1 “檢測規則及分類”包括檢測規則(按照核電廠老化分級管理要求，對每一種型號的繼電器，在滿足繼電器廠家的技術規范的前提下，根據不同分級制訂不同的檢測標準，不同分級的繼電器檢測項目和檢測方法不同，C級繼電器不屬于老化管理內容。)、檢測分類(備件驗收檢測、烤機篩選檢測、現場繼電器定期檢測、老化狀態檢測、繼電器失效分析，另外規定了無損檢測、有損檢測的明確定義。)。繼電器檢測分類及測試項目見標準中表2。

4.3.5.2 繼電器備件驗收檢測分為甲組檢測和乙組檢測，甲組檢測為無損檢測(見標準中表3)，可以剔除早期失效產品，并且規定了剔除率不超過5%，這一組檢測類似于國家標準和國家軍用標準的交收檢驗的A分組中的篩選、電性能、絕緣性能、外觀檢檢查。乙組檢測為有損檢測并且分乙1分組、乙2分組、乙3分組(見標準中表4)，標準規定可以根據實際情況選做，但是沒有規定多長時間或多少產品時需要做乙組檢測。

4.3.5.3 繼電器烤機篩選檢測也是核電廠特殊要求，主要檢測即將用到現場的所有繼電器備件，在檢測過程中需要對繼電器外殼部分進行溫度測量，烤機篩選檢測項目按照標準中表5執行。

4.3.5.4 現場繼電器定期檢測是按照核電廠設備管理要求的周期和檢測項目對繼電器進行檢測，判別現場使用的繼電器是否合格，不同分級的繼電器檢測周期不同，檢測項目和順序按照標準中表2執行。

4.3.5.5 繼電器老化狀態檢測是根據現場繼電器定期檢測結果，對于現場使用一定時間后的繼電器進行抽樣檢測，評定是否符合規范要求，檢測項目和順序按照標準中表6執行。表6的第1組必做，第2、3、4、5可以根據實際需求選做，但是標準中沒有規定抽樣數量。

4.3.5.6 繼電器失效分析是對于標準中規定的繼電器備件驗收檢測、繼電器烤機篩選檢測、現場繼電器定期檢測、繼電器老化狀態檢測等四種檢測要求中發現的失效繼電器和現場故障繼電器進行失效分析，查找根本原因，制訂相應老化管理措施。

5 標準使用注意事項

5.1 國軍標對繼電器的考核和驗證主要是根據航天、航空、船舶、電子及武器裝備的實際使用情況，確定相關考核和驗證要求及可靠性指標(λ—失效率等級)，通用的考核和驗證是可以滿足核電廠基本要求，但是不滿足核電廠的特殊要求。

5.2 國家標準對繼電器的考核和驗證主要是根據工業級和民用級各種產品和裝置的實際使用情況，確定相關考核和驗證要求及可靠性，通用的考核和驗證也是可以滿足核電廠基本要求，但還是有部分不滿足核電廠的特殊要求。

5.3 核電廠標準中增加的試驗項目為“勵磁烤機”，該方法試驗要求繼電器性能滿足規定要求的同時繼電器外殼部分溫度也應該滿足規定要求。而國軍標規定繼電器的負載≥10A的產品，在進行過負載、極限通斷能力、連續電流、電壽命試驗時，觸點引出端的溫升不大于75K。另外國家標準對繼電器考核項目中有“溫升”項目的要求。

5.4 核電廠標準增加的“繼電器可靠性及老化檢測”包括檢驗規則及分類、繼電器備件驗收檢測、繼電器烤機篩選檢測、繼電器定期檢測、繼電器老化狀態檢測、繼電器失效分析等，這些檢測程序和方法必須嚴格執行。

5.5 國家標準和國軍標規定的產品鑒定檢驗包含了材料檢驗、鑒定檢驗、質量一致性檢驗(含A組檢驗或交收檢驗，B組、C組、D組均為周期檢驗)。鑒定檢驗和質量一致性檢驗均為分組檢驗，每一組都明確規定了樣品數和失效數。而核電廠標準或技術規范中規定的核安全級繼電器鑒定檢驗分為K1類、K2類、K3類(其中K1類要求最嚴酷，K2類次之、K3類要求最低)，這種鑒定是在規定樣品數上，將規定的所有試驗項目，按照規定的順序，一次性全部試驗完成且不允許失效，例如某一項K3類繼電器鑒定試驗順序為：基準功能試驗(外殼防護等級、介電強度、絕緣電阻、主要功能和性能測試等)→環境溫度影響試驗→過載試驗→電磁兼容性試驗→熱老化試驗→低溫試驗→溫度快速變化試驗→交變濕熱試驗→運行老化試驗→機械沖擊試驗→機械振動試驗→抗震試驗。所以核安全級繼電器鑒定檢驗與國家標準和國軍標規定的產品鑒定檢驗完全不同。

6 結束語

上述分析和對比可以看出，核電廠標準規定的“繼電器可靠性及老化檢測”和核安全級繼電器鑒定檢驗及特殊要求， 國軍標和國家標準都沒有規定。所以我們認為核電廠用繼電器在滿足自身標準的同時必須滿足核電廠的特定要求，即繼電器制造企業生產的合格成品仍然必須按照核電廠標準進行檢測和鑒定，合格后方可使用，核電廠的安全事關國家戰略安全，意義重大??！