BS 05992——电气继电器标准系列(IEC 255)触头耐久试验与尺寸要求

Electrical Relays(IEC 255)— Part 4 触头接触负载 / Part 5 试验设备 / Part 6 通用通断继电器尺寸

📘 BS 05992(标准号 BS 5992) 是英国标准协会(BSI)基于国际电工委员会(IEC)第 255 号出版物《电气继电器》转化而来的系列标准,由通用电工技术标准委员会(GEL/5)负责制定。该系列把 IEC 255 中与电气继电器相关的内容按层级文件体系组织为多个分部:第一级文件覆盖所有继电器的通用要求,第二、三、四级文件则分别针对继电器族、更专门的继电器组以及特殊用途继电器。本批次涉及的 BS 5992-4、BS 5992-5 与 BS 5992-6 分别对应 IEC 255-14、IEC 255-15 与 IEC 255-18,为继电器触头耐久试验的接触负载取值、试验设备特性以及通用通断继电器(all-or-nothing relays)的尺寸基本模块提供了统一的技术基础。

💡 电气继电器的可靠性在很大程度上取决于触头在多次通断后仍能可靠分合。BS 5992 系列给出的”优选接触负载”与”试验设备要求”,使不同制造商生产的继电器可以在统一、可重复的条件下验证其耐久寿命。

一、系列构成与标准定位 📌

BS 5992 采用 IEC 255 的层级分类:凡是主要涉及保护继电器的部分,按需要并入 BS 142《电气保护继电器》;其余以英国标准形式实施的部分,则构成本标准的分部。本次涉及的三个分部定位如下:

分部对应 IEC 文件中文主题层级定位
BS 5992-4:1983IEC 255-14:1981触头耐久试验用接触负载的优选值规范第一级文件
BS 5992-5:1983IEC 255-15:1981触头耐久试验用试验设备特性规范第一级文件
BS 5992-6:1984IEC 255-18:1982通用通断继电器尺寸基本模块规范第三级文件

其中 Part 4 与 Part 5 与 IEC 原文完全一致(无偏差采用),Part 6 则属于”技术等效”文件——大部分文本与国际文件相同,少数地方为澄清语义、使适用范围更精确而作了修改。三个分部均由通用电工技术标准委员会 GEL/- 下的技术委员会 GEL/5 负责,起草过程广泛吸收了输配电协会、英国电信、电子元件工业联合会、电气工程师学会、国防部及电信工程与制造协会等机构代表。

⚠️ 需要注意:IEC 255 系列中部分第一级文件会给出通用要求,而第三、四级文件给出专门要求。使用某一分部时,应先确认其层级定位,避免把”专门要求”误当作”通用要求”而扩大适用范围。

二、Part 4:触头耐久试验用接触负载 🔧

BS 5992-4 规定了电气继电器触头耐久试验中采用的”应用类别(application category)”以及与之对应的优选接触负载值。标准把接触负载按应用类别分为 0、1、2、3 四类,并为各类给出直流(d.c.)与交流(a.c.,50 Hz、60 Hz 或 400 Hz)下的典型负载电路与推荐值。

  • 类别 0 与 1:包含 d.c./a.c. 电阻性负载、d.c. 电感性负载、电容性负载、d.c. 继电器负载、d.c. 开端电缆负载(浮空电缆)以及上述负载与电阻性负载、继电器负载的组合。
  • 类别 2 与 3:覆盖 d.c./a.c.(50 Hz、60 Hz 或 400 Hz)电阻性负载、电感性负载、电容性负载与继电器负载,并区分有无浪涌(inrush)电流变化的交流电感性负载。

标准以表格形式给出”优选电阻性负载””优选开端电缆负载””优选电缆与电阻组合负载””d.c. 电感性负载””无浪涌电流变化的 a.c. 电感性负载”以及”有浪涌电流变化的 a.c. 电感性负载”等数值,并给出相应试验电路图(含负载电阻 R1、R2 的取值与电抗限值)。这样,用户在确定被测继电器触头后,即可按应用类别直接查取对应的标准试验负载,保证不同实验室结果可比。

💡 应用类别是选负载的”钥匙”:同一种继电器用于电阻性负载与用于电感性负载时,触头烧蚀机理完全不同,耐久试验必须按实际应用类别进行,否则试验结论缺乏代表性。

三、Part 5:耐久试验用试验设备 🔥

BS 5992-5 规范了用于继电器触头耐久试验的成套试验设备的特性,保证各实验室所用设备在输入输出、测量与指示、控制以及可靠性方面一致。标准要点包括:

  • 设备适用范围:规定试验设备适用的继电器类型与试验方式。
  • 环境条件:明确试验设备正常工作的环境温度、湿度等条件。
  • 输入电流与输出电流要求:对试验设备向被测触头提供的输入电流以及输出电流提出电气要求。
  • 测量与指示装置:对用于测量与指示试验参数的装置提出精度与响应要求。
  • 控制装置:对控制试验循环、计数的装置提出要求。
  • 可靠性:对设备在规定试验周期内的稳定可靠运行提出要求。

标准以”完整耐久试验设备的电气功能框图”给出设备组成,并用附录说明 511 位伪随机数据发生器、性能试验配置等内容。设备特性统一后,同一批继电器在任意符合要求的试验设备上进行耐久试验,其寿命结果才具有可比性与可重复性。

⚠️ 试验设备本身如果输出电流不稳定、测量装置精度不足或控制装置计数错误,会直接污染耐久试验结果。因此选用试验设备时,应核对是否满足 BS 5992-5 对输入/输出、测量与控制的要求。

四、Part 6:通用通断继电器尺寸基本模块 📏

BS 5992-6 规定了通用”通断(all-or-nothing)继电器”外部尺寸、固定装置与端子位置的尺寸基本模块,使不同制造商的继电器可以在标准网格上实现互换。标准内容包括:

  • 端子与固定中心位置:规定如何在一平面或两平面标准网格上标注端子中心与固定中心的位置(给出示例图)。
  • 插座安装继电器(socket-mounted relays):给出相应尺寸乘数。
  • 印制电路板继电器(relays for printed circuit boards):给出印制板用继电器的尺寸乘数。
  • 其他继电器:给出其余继电器类型的尺寸乘数。

标准以表格列出各类继电器的”乘数(multipliers)”,并以图示给出外部尺寸、固定装置与端子的标注方法。采用统一的基本模块后,同一安装座或印制板布局即可容纳不同厂家生产的同规格继电器,显著降低系统集成与维护成本。

五、工程实践与应用要点 🛠️

  • 🔍 选型:先确定继电器实际工作的应用类别(0~3),再按 BS 5992-4 查取对应的优选接触负载,作为耐久试验与寿命评估的依据。
  • 🔧 试验室建设:按 BS 5992-5 配置耐久试验设备,重点核对输入/输出电流、测量指示装置、控制装置与可靠性要求,必要时进行设备比对验证。
  • 📊 互换性设计:在系统设计中优先选用符合 BS 5992-6 基本模块的继电器,使端子与固定中心落在标准网格上,便于多源采购与后期维护。
  • 📋 文件体系:注意 BS 5992 与 BS 142 的分工——保护继电器相关要求并入 BS 142,通用继电器相关要求留在本系列;引用时应明确所依据的分部。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:BS 05992 与 IEC 255 是什么关系?
答:BS 05992(BS 5992)是 BSI 采用 IEC 255《电气继电器》形成的英国标准系列。Part 4、Part 5 与 IEC 原文完全一致,Part 6 为技术等效文件,部分措辞为澄清语义作了修改。
❓ 问:为什么耐久试验前必须先确定”应用类别”?
答:不同应用类别对应不同的接触负载(电阻性、电感性、电容性、电缆负载等),触头在分合过程中的电弧与烧蚀特性差异很大。只有按实际应用类别确定负载,试验结果才能代表真实使用工况。
❓ 问:Part 6 的”基本模块”有什么实际意义?
答:它统一了通用通断继电器外部尺寸、固定中心与端子位置,使同一安装座或印制板布局可容纳不同厂家同规格继电器,提升互换性与可维护性。
❓ 问:本系列是强制性标准吗?
答:BS 5992 属于自愿性英国标准,但若在合同、法规或产品认证中被引用,则其要求对相关方具有约束力。BSI 标准本身不赋予法律豁免权。
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