GB/T 22200.2-2025 低压电器可靠性 第2部分：塑料外壳式断路器可靠性试验方法

　　ICS 29. 120.70 CCS K 33

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 22200.2—2025代替 GB/Z 22074—2016

　　低压电器可靠性 第 2 部分 :

　　塑料外壳式断路器可靠性试验方法

　　Reliabilityforlow-voltageapparatus—

　　Part2: Reliabilitytestmethod ofmoulded casecircuit-breakers

　　2025-12-31发布 2026-07-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 22200.2—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语 、定义和符号 1

　　3. 1 术语和定义 1

　　3. 2 符号 2

　　4 可靠性指标 2

　　4. 1 一般要求 2

　　4. 2 操作失效率等级 2

　　4. 3 过流保护成功率等级 3

　　5 可靠性试验方法 3

　　5. 1 试验条件 3

　　5. 2 试品的准备 5

　　5. 3 试品的检测 5

　　5. 4 失效判据 6

　　5. 5 可靠性试验的试验装置 7

　　6 可靠性验证试验方案及试验程序 7

　　6. 1 试验组成 7

　　6. 2 可靠性验证试验方案 7

　　6. 3 可靠性验证试验程序 8

　　7 试验记录 9

　　8 带电操作下可靠性试验方法与步骤 9

　　9 电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响 9

　　附录 A (资料性) 塑壳断路器可靠性试验装置原理框图 10

　　附录 B (资料性) 试验报告 12

　　附录 C (规范性) 确定带电操作下塑壳断路器可靠性数据的步骤 14

　　C. 1 概述 14

　　C. 2 以带电操作性能能力试验结果为基础确定可靠性数据的方法 14

　　C. 3 威布尔分析 14

　　C. 4 威布尔分析示例 15

　　附录 D (资料性) 电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响 18

　　D. 1 概述 18

　　D. 2 抗电 、磁干扰能力 18

　　参考文献 20

　　Ⅰ

　　GB/T 22200.2—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—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/T 22200《低压电器可靠性》的第 2部分 。GB/T 22200已经发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :通则 ;

　　— 第 2部分 :塑料外壳式断路器可靠性试验方法 ;

　　— 第 3部分 :过载继电器可靠性试验方法 ;

　　— 第 4部分 :家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法 ;

　　— 第 5部分 :家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法 ;

　　— 第 6部分 :接触器式继电器可靠性试验方法 ;

　　— 第 7部分 :接触器可靠性试验方法 。

　　本文件代替 GB/Z22074—2016《塑 料 外 壳 式 断 路 器 可 靠 性 试 验 方 法》, 与 GB/Z 22074—2016相比 ,除结构调整和编辑性改动外 ,主要技术变化如下 :

　　— 更改了可靠性指标 ,将 “短路保护成功率 ”和 “过载保护成功率 ”合并为 “过流保护成功率 ”(见4. 1,2016年版的 4. 1) ;

　　— 增加了操作失效率等级的 “亚五级 ”(见 4. 2) ;

　　— 增加了过流保护可靠性试验方法中试验次数的要求(见 5. 3. 2) ;

　　— 更改了操作失效率验证试验程序中试品的试验截止时间 tz (见 6. 3. 1,2016年版的 6. 3. 1) ;

　　— 更改了附录 C,删除了 “使用寿命 ”,增加了 “可靠寿命 ”和 “平均寿命 ”(见附录 C,2016年版的附录 C) 。

　　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 。

　　本文件由中国电器工业协会提出 。

　　本文件由全国低压电器标准化技术委员会(SAC/TC189)归 口 。

　　本文件起草单位 :上海电器科学研究院 、河北工业大学 、德力西电气有限公司 、上海良信电器股份有限公司 、上海诺雅克电气有限公司 、常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) 、江苏洛凯机电股份有限公司 、浙江正泰电器股份有限公司 、浙江人民电器有限公司 、威胜能源技术股份有限公司 、广州白云电器设备股份有限公司 、中电装备山东电子有限公司 、长城电器集团浙江科技有限公司 、圣普电气有限公司 、瑞睿电气(浙江)有限公司 、山东德源电力科技股份有限公司 、青岛拓维科技有限公司 、浙江西屋电气股份有限公司 、贵州泰永长征技术股份有限公司 。

　　本文件主要起草人 :李奎 、易颖 、宋志文 、张颖 、牛峰 、韦尚靖 、陈志刚 、彭昆明 、江华华 、谷冠鹏 、贾俊 、龙文德 、宋强 、杨镖 、李铁军 、吴起军 、李丰生 、李增辉 、黄国臣 、张智玉 。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为 :

　　— 2008年首次发布为 GB/Z 22074—2008,2016年第一次修订 ;

　　— 本次为第二次修订 。

　　Ⅲ

　　GB/T 22200.2—2025

　　引 言

　　低压电器量大面广 ,产品涉及配电电器 、控制电器 、终端电器等 ,其可靠性广泛地影响到低压电器应用的机械 、电力 、电子等各个领域 ,涉及电能的控制 、配送等多个方面 。 GB/T 22200《低压电器可靠性》是指导我国低压电器相关产品的可靠性验证的重要系列标准 ,拟由 7个部分构成 :

　　— 第 1部分 :通则 。 目的在于规定低压电器可靠性的总体要求 。

　　— 第 2部分 :塑料外壳式断路器可靠性试验方法 。 目的在于规定塑料外壳式断路器的可靠性要求及试验方法等相关要求 。

　　— 第 3部分 :过载继电器可靠性试验方法 。 目的在于规定过载继电器的可靠性要求及试验方法等相关要求 。

　　— 第 4部分 :家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性试验方法 。 目 的在于规定家用及类似场所用过电流保护断路器的可靠性要求及试验方法等相关要求 。

　　— 第 5部分 :家用和类似用途的剩余电流动作断路器可靠性试验方法 。 目 的在于规定家用和类似用途的可靠性要求及试验方法等相关要求 。

　　— 第 6部分 :接触器式继电器可靠性试验方法 。 目的在于规定接触器式继电器的可靠性要求及试验方法等相关要求 。

　　— 第 7部分 :接触器可 靠 性 试 验 方 法 。 目 的 在 于 规 定 接 触 器 的 可 靠 性 要 求 及 试 验 方 法 等 相 关要求 。

　　Ⅳ

　　GB/T 22200.2—2025

　　低压电器可靠性 第 2 部分 :

　　塑料外壳式断路器可靠性试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了塑料外壳式断路器(以下简称 “塑壳断路器 ”)的可靠性指标 、可靠性试验方法 、可靠性验证试验方案及试验程序 、试验记录 、带电操作下可靠性试验方法与步骤 、电磁环境对塑料外壳式断路器可靠性的影响 。

　　本文件适用于符合 GB/T 14048. 2且额定电流不超过 250A 的塑壳断路器的可靠性试验 。

　　额定电流 250A 以上的塑壳断路器的可靠性试验参照本文件进行 。

　　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 。

　　1

　　GB/T

　　GB/T

　　

　　2900. 18—2008

　　2900. 99—2016

　　

　　电工术语电工术语

　　

　　低压电器可信性

　　GB/T 5080(所有部分) 设备可靠性试验

　　GB/T 14048. 1—2023 低压开关设备和控制设备 第 1部分 :总则

　　GB/T 14048. 2—2020 低压开关设备和控制设备 第 2部分 :断路器

　　GB/T 19334—2021 低压开关设备和控制设备的尺寸 在开关设备和控制设备及其附件中作机械支承的标准安装轨

　　GB/T 22200. 1—2025 低压电器可靠性 第 1部分 :通则

　　3 术语、定义和符号

　　3. 1 术语和定义

　　GB/T 2900. 18—2008、GB/T 2900. 99—2016、GB/T 5080(所 有 部 分 ) 、GB/T 14048. 1—2023、 GB/T 14048. 2—2020和 GB/T 22200. 1—2025界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1. 1

　　可靠寿命 reliablelife

　　使产品的可靠度减小到给定值时所需的工作时间 。

　　注 : 对于塑壳断路器 ,可靠寿命用操作循环次数来表示 。

　　3. 1.2

　　平均寿命 averagelife

　　一批产品寿命的平均值 。对于不可修复的产品 ,指不可修复的产品发生失效前的平均工作时间 。 3. 1.3

　　失效时间 time to failure

　　从第一次使用开始 ,直到失效的工作时间 。

　　GB/T 22200.2—2025

　　3.2 符号

　　下列符号适用于本文件 :

　　B10 有 10 %的试品发生失效的寿命(可靠寿命) ;

　　Ac 允许失效数 ,Ac=rc-1;

　　Fi 累积失效概率 ;

　　In 断路器额定电流 ;

　　n 试品数 ;

　　i 失效试品编号 ,i= 1,2, … ,r;

　　nf 成功率验证试验的截尾次数(截尾时间) ;

　　nz 单台样品成功率验证试验的截止次数(截止时间) ;

　　nΣ 成功率验证试验的累积相关试验次数(累积相关试验时间) ;

　　R1 不可接收的成功率 ;

　　r 相关失效数 ;

　　r1 拒动次数 ;

　　r2 误动次数 ;

　　rc 截尾失效数 ;

　　T 失效率验证试验的累积相关试验时间(累积相关试验次数) ;

　　Tc 失效率验证试验的截尾时间(截尾次数) ;

　　tz 单台样品失效率验证试验的截止时间(截止次数) ;

　　威布尔分布中的形状参数的估计值 ;

　　β 使用方风险 ;

　　λmax 规定操作失效率等级的最大失效率 ;

　　威布尔分布中的真尺度参数的估计值 。

　　4 可靠性指标

　　4. 1 一般要求

　　将操作失效率等级 、过流保护成功率等级作为塑壳断路器的可靠性指标 。

　　4.2 操作失效率等级

　　按最大失效率λmax 的数 值 将 操 作 失 效 率 等 级 划 分 为 五 个 等 级(亚 五 级 、四 级 、亚 四 级 、三 级 、亚 三级) ,操作失效率等级的名称和λmax 的数值见表 1。

　　表 1 塑壳断路器操作失效率等级名称和最大失效率 λmax

　　单位为 1/(10次)

　　操作失效率等级名称

　　最大失效率 λmax

　　亚五级

　　3× 10- 5

　　四级

　　1× 10-4

　　亚四级

　　3× 10-4

　　2

　　GB/T 22200.2—2025

　　表 1 塑壳断路器操作失效率等级名称和最大失效率 λmax (续)

　　单位为 1/(10次)

　　操作失效率等级名称

　　最大失效率 λmax

　　三级

　　1× 10- 3

　　亚三级

　　3× 10- 3

　　4.3 过流保护成功率等级

　　按不可接收的成功 率 R1 的 数 值 将 过 流 保 护 成 功 率 等 级 划 分 为 四 个 等 级 (六 级 、五 级 、四 级 、三级) ,过流保护成功率等级的名称和 R1 的数值见表 2。

　　表 2 塑壳断路器过流保护成功率等级名称和不可接收的成功率 R1

　　过流保护成功率等级名称

　　R1

　　六级

　　0. 995

　　五级

　　0. 99

　　四级

　　0. 98

　　三级

　　0. 95

　　5 可靠性试验方法

　　5. 1 试验条件

　　5. 1. 1 试验环境条件

　　试验应在如下环境条件下进行 :

　　— 周围空气温度 :操作可靠性试验 、短路保护可靠性试验在 15 ℃ ~ 25 ℃条件下进行 ; 电子式过电流脱扣器过载保护可靠性试验在室温下进行 ;热磁式过电流脱扣器过载保护可靠性试验在制造商声明的基准温度下进行 ;

　　— 海拔 :不超过 2 000 m ;

　　— 相对湿度 :25% ~ 75% ;

　　— 污染等级 :污染等级 3。

　　或按被试产品国家标准规定的使用环境条件或按制造商宣称的使用环境条件进行 。

　　5. 1.2 试品的安装条件

　　试品安装应符合以下要求 :

　　a) 试品应按产品标准规定的正常工作方式安装 ;

　　b) 试品安装处的冲击和振动条件应符合产品标准的规定 ;

　　c) 试品安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准的规定 ;

　　d) 对于采用安装轨安装的断路器 ,安装轨应符合 GB/T 19334—2021的要求 。

　　3

　　GB/T 22200.2—2025

　　5. 1.3 试验电源条件

　　5. 1.3. 1 交流电源

　　交流电源应符合以下条件 :

　　a) 波形 :正弦波 ,波形畸变因数不大于 5% ;

　　b) 频率 :50 Hz(或 60 Hz) ,其允许偏差为 ±5% ;

　　c) 电压允差 :0~ +5% ;

　　d) 电流 允 差 : 短 路 保 护 可 靠 性 试 验 时 按 0~ +5% ; 过 载 保 护 可 靠 性 试 验 时 按 0~ +2. 5%或

　　-2. 5% ~0,详见 5. 1. 5. 2. 2。

　　5. 1.3.2 直流电源

　　直流电源应符合以下条件 :

　　a) 纹波系数 :不大于 5% ;

　　b) 电压允差 :0~ +5% ;

　　c) 电流允差 :0~ +5% 。

　　5. 1.4 触头回路条件

　　为检测主触头 、辅助触头是否正常地工作 ,可分别将主触头 、辅助触头接入各自的检测线路 ,成为主触头回路及辅助触头回路 ;触头回路的电源推荐采用直流 24V 电源 ,相应的触头回路的电流可为 1 A;触头回路的负载推荐采用阻性负载 。

　　5. 1.5 试验激励条件

　　5. 1.5. 1 操作可靠性试验

　　进行操作可靠性试验时 ,按 GB/T 14048. 2—2020 中表 8规定的每小时操作循环次数进行 ,在每个操作循环期间 ,断路器应保持闭合足够的时间 ,但不超过 2 s。对于配装分励脱扣器的断路器 ,总操作次数的 10%应为闭合/脱扣操作 ,分励脱扣器在最低额定控制电源电压 70%下激励 。对于能配装欠电压脱扣器的断路器 ,总操作次数的 10% ,应在最低额定控制电源电压时进行闭合/脱扣操作 ,此电压应在每次闭合操作后去掉 ,使断路器脱扣 。

　　本试验应在断路器自身闭合机构上进行 。对于装有电动或气动闭合装置的断路器 ,这些装置应在额定控制电源电压或额定气压下进行试验 。

　　5. 1.5.2 过流保护可靠性试验

　　5. 1.5.2. 1 短路保护可靠性试验

　　进行断路器的短路保护可靠性试验时 ,应在其短路整定电流的 80%和 120%下进行验证 。对于可调式断路器 ,整定电流分别取其最大和最小值 , 相应试 验 次 数 各 占 短 路 保 护 可 靠 性 试 验 次 数 的 50% 。试验电流应无非对称分量 。

　　5. 1.5.2.2 过载保护可靠性试验

　　在基准温度下(见 GB/T 14048. 2—2020 中 4. 7. 3) , 电流整定值的 1. 05倍时 , 即在约定不脱扣电流时 ,断路器脱扣器的各相极同时通电 , 断路器从冷态开始 ,在小于约定时间(约定 时 间 : In >63 A 时 为2 h,In≤63A 时为 1 h)的时间内不应发生脱扣 。试验过程中施加的电流允差为 0~ +2. 5% 。

　　4

　　GB/T 22200.2—2025

　　此外 ,在约定时间结束后 ,立即使电流上升至电流整定值的 1. 30倍 , 即达到约定脱扣电流 , 断路器应在小于规定的约定时间内脱扣 。试验过程中施加的电流允差为 -2. 5% ~0。

　　对有标记的中性极且具有过载脱扣器的断路器 ,此脱扣器约定脱扣电流下的试验电流应乘以系数1. 2。

　　如果制造商申明脱扣器实质上与周围空气温度无关 ,则上述的约定不脱扣电流和约定脱扣电流将在制造商公布的温度带内适用 ,允差范围在 0. 3%/K 内 。

　　温度带的宽度在基准温度的任何一侧应至少为 10K。

　　5.2 试品的准备

　　试验中所用试品 ,应是从在稳定的工艺条件下批量生产并经过出厂检验合格的产品中随机抽取 ,供抽样的产品数量应不小于试品数 n 的 10倍 。

　　5.3 试品的检测

　　5.3. 1 操作可靠性试验的检测

　　5.3. 1. 1 试验前检测

　　试验前先对试品进行开箱检测 ,检查试品的零部件有无运输引起的损坏 、断裂 ,剔除零部件损坏 、断裂的试品 ,并按规定补足试品数 ,剔除掉的试品不计入相关失效数 r 内 。试验前检测并记录触头回路开路电压 。

　　5.3. 1.2 试验过程中检测

　　试验过程中要对断路器的操作可靠性进行监测 。

　　除非产品标准另有规定 ,应在试品每次操作循环的 “闭合 ”状态维持时间的 40%内与 “断开 ”状态维持时间的 40%内 ,监测接通时触头两引出端的电压降及断开时触头间的电压 。

　　5.3. 1.3 试验后检测

　　除非产品标准另有规定 ,试验后试品不应有下列现象 :

　　— 电动及手动操作机构不能正常工作 ;

　　— 外壳损坏至能被试验触指触及带电部件 ;

　　— 电气或机械连接松动 。

　　此外 ,试品还应按 GB/T 14048. 2—2020 中 8. 3. 3. 6 的试验要求 ,经受规定的介电耐受能力试验 。而且试品应按 GB/T 14048. 2—2020 中 8. 3. 3. 8 的试验要求 ,在基准温度 、1. 45倍电流整定值下验证过载脱扣器的动作能力 ,动作时间不应超过约定脱扣时间 。

　　5.3.2 过流保护可靠性试验的检测

　　5.3.2. 1 试验前检测按 5. 3. 1. 1规定 。

　　5.3.2.2 短路保护可靠性试验过程中检测

　　当试验电流等于短路整定电流的 80%时 ,脱扣器应不动作 , 电流持续时间为 0. 2 s。

　　当试验电流等于短路整定电流的 120%时 ,脱扣器应在 0. 2 s 内动作 。

　　带有电子过电流脱扣器的断路器 ,短路脱扣器的动作仅在每极独立验证一次 。 每台试品短路保护

　　5

　　GB/T 22200.2—2025

　　可靠性试验共进行 nz/4次 ,A极 、B极 、C极每一相极各进行 1 次为 1循环 ,试验次数计为 1 次 。对有标记的中性 N极且具有短路脱扣器的断路器 ,每台试品短路保护可靠性试验共进行 nz/4次 ,A 极 、B 极 、 C极每一相极以及 N极各进行 1 次为 1循环 ,试验次数计为 1 次 。

　　带有电磁过电流脱扣器的断路器 ,多极短路脱扣器的动作应对每二极的组合串联验证一次 。对有标记的中性极且具有短路脱扣器的断路器 , 中性极与任意选择的一极串联试验 。此外 ,短路脱扣器的动作在每极单独验证一次 ,在按制造商对单极动作提出的脱扣电流下 ,脱扣器应在 0. 2 s 内动作 。对于不具有带标记的中 性 极 且 具 有 短 路 脱 扣 器 的 断 路 器 , 每 台 试 品 短 路 保 护 可 靠 性 试 验 共 进 行 nz/4次 , AB极串联 、BC极串联 、CA极串联 、每一相极 A极 B 极 C 极上各进行 1 次测试为 1 循环 ,试验次数为1 次 ;对于具有带标记的中性极且具有短路脱扣器的断路器 ,每台试品短路保护可靠性试验共进行 nz/4次 ,AB极串联 、BC极串联 、CA极串联 、NX(A或 B或 C) 极串联 、每一相极 A 极 B 极 C 极各进行 1 次测试为 1循环 ,试验次数计为 1 次 。

　　5.3.2.3 过载保护可靠性试验过程中检测

　　过载保护可靠性试验按 5. 1. 5. 2. 2 的规定和要求进行验证 。

　　对于与周围空气温度有关的脱扣器 ,其动作特性应在基准温度下进行验证 ,脱扣器所有相极都通电 。如果本试验是在不同的周围空气温度下进行的 ,则应按制造商的温度/电流数据进行校正 。

　　对于制造商声明与周围空气温度无关的热磁脱扣器 ,其动作特性应用两种测量法进行验证 ,一种是在 30 ℃ ±2 ℃下进行 ,另一种是在 20 ℃ ±2 ℃或在 40 ℃ ±2 ℃下进行 ,脱扣器的所有相极都通电 。

　　该操作每台 试 品 进 行 3nz/4次 , 对 于 制 造 商 声 明 与 周 围 空 气 温 度 无 关 的 脱 扣 器 , 每 台 试 品 在30 ℃ ±2 ℃下进行 3nz/8次 ,在 20 ℃ ±2 ℃或在 40 ℃ ±2 ℃下进行 3nz/8次 。

　　对于电子脱扣器 ,动作特性应在实验室环境温度下验证 ,脱扣器的所有相极通电 。该操作每台试品进行 3nz/4次 。

　　如果制造商提供快速过载保护试验方法 ,则在快速过载保护试验方法下的试验次数不超过 nz/2的过载保护可靠性试验次数 ,在快速试验前后用标准试验方法各进行不低于 nz/8的过载保护可靠性试验次数 。

　　5.4 失效判据

　　5.4. 1 操作可靠性试验的失效判据

　　在操作可靠性试验过程中 , 当某试品出现下列任意一种情况时 , 即认为该试品发生失效 :

　　a) 触头接通时其两引出端间的电压降超过触头回路开路电压的 10% ;

　　b) 触头分断时触头间的电压低于触头回路开路电压的 90% ;

　　c) 触头发生熔接或其他形式的粘接 ;

　　d) 断路器闭合操作时闭合不上 ;

　　e) 断路器分断操作时不分断 ;

　　f) 试品零部件有破坏性损坏 、连接导线及零部件松动 。

　　在操作可靠性试验后 ,未失效的试品应按 5. 3. 1. 3 检验 ,其中任一项 目 的检测结果不符合产品标准的规定 , 即认为该试品失效 ,每台试品的相关失效数最多为 1。

　　5.4.2 短路保护可靠性试验的失效判据

　　在短路保护可靠性试验中 , 当某试品出现以下任意一种情况时 , 即认为该试品发生失效 :

　　a) 断路器的两极串联后通以其短路整定电流的 120%的电流时 , 断路器的分断时间大于或等于

　　0. 2 s,此时认为该试品发生拒动故障 ;

　　6

　　GB/T 22200.2—2025

　　b) 断路器的两极串联后通以其短路整定电流的 80%的电流时 ,断路器分断时间小于 0. 2 s,此时认为该试品发生误动故障 ;

　　c) 每一相极单独通以脱扣电流(按制造商提出的数据)时 ,断路器在 0. 2 s 内未断开 ,此时认为该试品发生拒动故障 。

　　5.4.3 过载保护可靠性试验的失效判据

　　在过载保护可靠性试验中 , 当某试品出现以下任意一种情况时 , 即认为该试品发生失效 :

　　a) 断路器各极同时通以约定不脱扣电流时 ,断路器在约定时间(In >63 A 时为 2 h,In≤63 A 时为 1 h)内断开 ,此时认为该试品发生误动故障 ;

　　b) 断路器各极同时通以约定脱扣电流时 ,断路器未在约定时间(In >63 A 时为 2 h,In≤63 A 时为 1 h)内断开 ,此时认为该试品发生拒动故障 。

　　5.5 可靠性试验的试验装置

　　塑壳断路器可靠性试验装置应能满足以下要求 :

　　a) 能实现逐次监测 ;

　　b) 当试品失效时 ,试验装置应自动停机 、记录失效试品的编号及失效发生时的试验次数 ;

　　c) 进行程序控制 ,并能正确按照操作循环的顺序进行 。

　　推荐采用微机进行控制 、检测的可靠性试验装置(其原理框图如附录 A 所示) ,也可采用其他合适的试验检测装置 。

　　电动操作试验装置在驱动过程中 ,应以(0. 1±0. 025) m/s 的操作速度操作断路器 。应在试验装置的操动件接触到被试断路器操作件末端时 ,在该接触位置测量该速度 。对旋钮式操作件 ,其角速度应基本上与上述条件相当 , 即被试断路器操作件末端处的速度与上述速度相当 。

　　气动操作试验装置的操作速度与电动操作试验装置速度相同 ,为(0. 1±0. 025) m/s。

　　如果产品有电动操作机构附件则优先使用该附件 。

　　6 可靠性验证试验方案及试验程序

　　6. 1 试验组成

　　塑壳断路器可靠性试验由操作失效率验证试验 、过流保护成功率验证试验组成 。

　　6.2 可靠性验证试验方案

　　塑壳断路器的可靠性验证试验采用定时或定数截尾试验 。

　　塑壳断路器的操作失效率验证试验 、过流保护成功率验证试验 ,其使用方风险 β为 0. 1。操作失效率验证试验抽样方案见表 3,过流保护成功率验证试验抽样方案见表 4。

　　表 3 操作失效率验证试验抽样方案

　　操作失效率等级

　　最大失效率 λmax

　　1/(10次)

　　截尾时间 Tc 104 次

　　Ac= 0

　　Ac= 1

　　Ac= 2

　　Ac= 3

　　Ac= 4

　　Ac= 5

　　Ac= 6

　　Ac= 7

　　Ac= 8

　　亚五级

　　3× 10- 5

　　76. 8

　　130

　　177

　　223

　　266

　　309

　　351

　　392

　　433

　　四级

　　1× 10-4

　　23. 0

　　38. 9

　　53. 2

　　66. 8

　　79. 9

　　92. 7

　　105. 3

　　117. 7

　　130

　　7

　　GB/T 22200.2—2025

　　表 3 操作失效率验证试验抽样方案 (续)

　　操作失效率等级

　　最大失效率 λmax

　　1/(10次)

　　截尾时间 Tc 104 次

　　Ac= 0

　　Ac= 1

　　Ac= 2

　　Ac= 3

　　Ac= 4

　　Ac= 5

　　Ac= 6

　　Ac= 7

　　Ac= 8

　　亚四级

　　3× 10-4

　　7. 68

　　13. 0

　　17. 7

　　22. 3

　　26. 6

　　30. 9

　　35. 1

　　39. 2

　　43. 3

　　三级

　　1× 10- 3

　　2. 30

　　3. 89

　　5. 32

　　6. 68

　　7. 99

　　9. 27

　　10. 53

　　11. 77

　　13. 0

　　亚三级

　　3× 10- 3

　　0. 77

　　1. 30

　　1. 77

　　2. 23

　　2. 66

　　3. 09

　　3. 51

　　3. 92

　　4. 33

　　表 4 过流保护成功率验证试验抽样方案

　　过流保护成功率等级

　　不可接收的成功率 R1

　　截尾次数 nf次

　　Ac= 0

　　Ac= 1

　　Ac= 2

　　Ac= 3

　　Ac= 4

　　Ac= 5

　　六级

　　0. 995

　　460

　　777

　　1 063

　　1 335

　　1 597

　　1 853

　　五级

　　0. 99

　　230

　　388

　　531

　　667

　　798

　　926

　　四级

　　0. 98

　　114

　　194

　　265

　　333

　　398

　　462

　　三级

　　0. 95

　　45

　　77

　　105

　　132

　　158

　　184

　　6.3 可靠性验证试验程序

　　6.3. 1 操作失效率验证试验程序

　　操作失效率验证试验按下列程序进行 :

　　a) 选定失效率等级 ;

　　c) 根据选定的操作失效率等级和 Ac, 由表 3查出试验截尾时间 Tc ;

　　b) A(选)c0(允);许失效数 Ac 和截尾失效数 rc(rc=Ac+1) ,推荐在 2~ 5 的范围内选择 Ac,不推荐选

　　d) 选定试品的试验截止时间 tz ,tz 推荐不低于产品标准规定的操作循环总数的 90% ;

　　e) 根据 Tc、Ac、tz, 由公式(1)确定试品数 n:

　　n Ac ……………………( 1 )

　　f) 从批量生产的合格产品中随机抽取 n 个试品 ;

　　g) 按 5. 1. 5. 1对试品进行操作可靠性验证试验 ,试验时尽量带附件操作 ;

　　h) 按 5. 3. 1 和 5. 4. 1 的规定进行试验与检测 , 当某台试品的失效次数达到 1 次时 ,该试品应退出试验 ;

　　i) 统计相关失效数 r 及各失效试品的相关试验时间(失效发生时间) ,对试验后检测出的相关失效试品 ,其相关试验时间按试验结束时的时间计算 ;

　　j) 统计累积相关试验时间 T;

　　k) 试验结果判定 : 当累积相关试验时间 T 达到或超过了截尾时间 Tc,而相关失效数 r 未达到截尾失效数 rc (即 r≤Ac) ,则判为试验合格(接收) ; 当相关失效数 r 达到或超过了截尾失效数 rc

　　8

　　GB/T 22200.2—2025

　　(即 r>Ac) ,而累积相关试验时间 T 未达到截尾时间 Tc,则判为试验不合格(拒收) 。

　　6.3.2 过流保护成功率验证试验程序

　　过流保护成功率验证试验按下列程序进行 :

　　a) 选定产品的过流保护成功率等级 ;

　　c) 根据选定的过流保护成功率等级和 Ac, 由表 4查出试验截尾次数 nf ;

　　b) A(选)c0(允);许失效数 Ac 和截尾失效数 rc(rc=Ac+1) ,推荐在 2~ 5 的范围内选择 Ac,不推荐选择

　　e) 根据 nf、nz 及 Ac, 由公式(2)确定试品数 n:

　　d) 选定试品的试验截止次数 nz,一般为 4 的倍数 ,推荐选 nz=32次 ;

　　n Ac ……………………( 2 )

　　f) 从 批 量 生 产 的 合 格 产 品 中 随 机 抽 取 n 个 试 品 , 按 5. 1. 5. 2 对 试 品 进 行 过 流 保 护 可 靠 性 验 证试验 ;

　　g) 按 5. 3. 2、5. 4. 2 和 5. 4. 3 的规定进行试验与检测 , 当某台试品的失效次数达到 1 次时 ,该试品应

　　退出试验 ;

　　i(h))) n(r)1Σ+; r2 ,式中 r1 为拒动次数 ,r2 为误动次数) ;

　　j) 试验结果判定 : 当累积试验次数 nΣ 达到或超过了截尾次数 nf,而相关失效数 r 未达到截尾失效数 rc (即 r≤Ac) ,则 判 为 试 验 合 格(接 收) ; 当 相 关 失 效 数 r 达 到 或 超 过 截 尾 失 效 数 rc (即

　　r>Ac) ,而累积试验次数 nΣ 未达到截尾次数 nf,则判为试验不合格(拒收) 。

　　7 试验记录

　　应对进行试验的试品建立一份试验记录 ,并按先后顺序在试品失效后进行试验数据记录 ,记录内容为 :

　　a) 试品名称 、型号 、规格 ;

　　b) 制造单位 、生产日期 ;

　　c) 试验日期和试品基数 ;

　　d) 试验依据 ;

　　e) 试验条件(温度 、湿度 、气压 、触头回路电源电压 、负载性质 、负载电流及断路器类型等) ;

　　f) 失效试品编号及相关试验次数 ;

　　g) 失效现象 ;

　　h) 失效分析与判断 ;

　　i) 试验人员 。

　　推荐的试验报告格式见附录 B。

　　8 带电操作下可靠性试验方法与步骤

　　关于确定带电操作下塑壳断路器可靠性数据的步骤按附录 C 的规定 。

　　9 电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响

　　关于电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响因素见附录 D。

　　9

　　GB/T 22200.2—2025

　　附 录 A

　　(资料性)

　　塑壳断路器可靠性试验装置原理框图

　　推荐的塑壳断路器可靠性试验装置原理框图见图 A. 1、图 A. 2 和图 A. 3。

　　图 A. 1 塑壳断路器操作可靠性试验装置原理框图

　　图 A.2 塑壳断路器短路保护可靠性试验装置原理框图

　　10

　　GB/T 22200.2—2025

　　图 A.3 塑壳断路器过载保护可靠性试验装置原理框图

　　11

　　GB/T 22200.2—2025

　　附 录 B (资料性)试验报告

　　推荐的塑壳断路器可靠性试验报告格式见表 B. 1、表 B. 2。

　　表 B. 1 塑壳断路器操作可靠性试验(操作失效率验证试验)报告文档编号 :

　　制造单位

　　产品型号和规格

　　生产 日期

　　试验地点

　　试验日期

　　年 月 日 时至 年 月 日 时

　　试品数 n

　　试验条件

　　试验依据

　　试品基数

　　试验目的

　　操作失效率等级

　　操作失效率试验方案

　　截尾时间 Tc次

　　截尾失效数 rc

　　试验截止时间 tz

　　次

　　序号

　　失效产品序号

　　相关试验次数次

　　失效现象

　　失效原因

　　备注

　　累积相关试验时间 T

　　相关失效数 r

　　试验结论

　　试验人员

　　试验负责人 试验单位 (盖章) 年 月 日

　　注 : 试验条件包括温度 、湿度 、气压 、触头回路电源电压 、负载性质 、负载电流及断路器类型等 。

　　12

　　GB/T 22200.2—2025

　　表 B.2 塑壳断路器过流保护可靠性试验(过流保护成功率验证试验)报告

　　文档编号 :

　　制造单位

　　产品型号和规格

　　生产 日期

　　试验地点

　　试验日期

　　年 月 日 时至 年 月 日 时

　　试品数 n

　　试验条件

　　试验依据

　　试品基数

　　试验目的

　　过流保护成功率等级

　　过流保护成功率试验方案

　　截尾次数nf/次

　　截尾失效数 rc

　　试验截止次数 nz/次

　　序号

　　失效产品序号

　　试验电流A

　　相关试验次数次

　　失效现象

　　失效原因

　　备注

　　拒动次数 r1

　　误动次数 r2

　　相关失效数 r

　　累积相关试验次数 nΣ

　　试验结论

　　试验人员

　　试验负责人 试验单位 (盖章) 年 月 日

　　注 : 试验条件包括温度 、湿度 、气压 、触头回路电源电压 、负载性质 、负载电流及断路器类型等 。

　　13

　　GB/T 22200.2—2025

　　附 录 C

　　(规范性)

　　确定带电操作下塑壳断路器可靠性数据的步骤

　　C. 1 概述

　　本附录规定了确定带电操作下塑壳断路器可靠性数据的步骤 。

　　C.2 以带电操作性能能力试验结果为基础确定可靠性数据的方法

　　C.2. 1 一般方法

　　在带电操作性能能力试验中 , 以对塑壳断路器连续监测所得的结果为基础 。发生一个或多个表 C. 1所列的故障情况 ,该台试品结束试验 。

　　表 C. 1 塑壳断路器在带电气负载条件下的失效模式

　　失效模式

　　塑壳断路器的特点

　　断开失效

　　断电后仍有电流存在

　　闭合失效

　　通电后 ,一个或多个极上没有电流

　　极间短路

　　极间绝缘失效

　　极与任一相邻部件间短路

　　与任一相邻部件间绝缘失效

　　C.2.2 负载条件

　　塑壳断路器应在 其 最 高 额 定 工 作 电 压 下 (由 制 造 商 指 定) 接 通 和 分 断 其 额 定 电 流 , 功 率 因 数 按GB/T 14048. 2—2020 中表 11选用 ,允差应符合 GB/T 14048. 2—2020 中 8. 3. 2. 2. 2 的规定 。

　　交流断路器的试验应在频率 45 Hz~ 62 Hz进行 。

　　C.3 威布尔分析

　　C.3. 1 线性回归技术估计分布参数

　　线性回归技术估计分布参数的方法采用中位秩和操作循环次数作为变量 。

　　可采用伯纳德(Bernard)近似方程计算累积失效概率 Fi,见公式(C. 1) :

　　Fi ……………………( C. 1 )

　　注 : 该方程主要用于 n≤30;当 n>30, 累计失效概率不必修正 , 即 :Fi

　　测定系数 r2 可用公式(C. 2)进行计算 :

　　r

　　14

　　GB/T 22200.2—2025

　　这里xi和 yi(i= 1, … ,n)分别是中位秩和失效时间 。

　　r2越接近于 1,其拟合结果越近似为威布尔分布 。

　　以下为绘制步骤 :

　　a) 首先 ,将操作循环次数由开始到结尾依次编号 ;

　　b) 使用伯纳德(Bernard)近似方程计算中位秩 ,见公式(C. 1) ;

　　c) 在 1× 1 的威布尔或对数坐标纸上画出失效时间 x 与中位秩 Fi (y)的对数曲线 ;

　　d) 用直线回归函数计算 以获得直线方程 :yln=xln+b;

　　f) 画出回归直线验证拟合度 。

　　e) 计算=e() ;

　　C.3.2 可靠寿命

　　C.3.2. 1 数字方法

　　对于 20个或更少的试验数据 ,应该采用中位秩回归法(MRR)得到的威布尔参数 和 。 C.3.2.2 B10 的点估计

　　使用公式(C. 3)计算 10%的试品发生失效的10 (B10 的点估计) :

　　10 =êL(é)lnç),÷ 1/ ……………………( C. 3 )

　　C.4 威布尔分析示例

　　C.4. 1 试验结果

　　15)在表 C. 2 中用 i按顺序列出 。

　　共有 15 台塑壳断路器(n= 15) 同时试验 ,直到所有塑壳断路器都失效为止 。 15个失效时间(r=

　　表 C.2 15台塑壳断路器按发生故障的顺序排列的示例

　　i

　　操作循环次数

　　1

　　1 350

　　2

　　1 540

　　3

　　1 640

　　4

　　1 709

　　5

　　1 888

　　6

　　1 987

　　7

　　2 076

　　8

　　2 118

　　9

　　2 270

　　10

　　2 539

　　11

　　2 650

　　15

　　GB/T 22200.2—2025

　　表 C.2 15台塑壳断路器按发生故障的顺序排列的示例 (续)

　　i

　　操作循环次数

　　12

　　2 748

　　13

　　2 842

　　14

　　3 000

　　15

　　3 200

　　C.4.2 威布尔分布和中位秩回归中位秩的计算结果见表 C. 3。

　　表 C.3 中位秩计算结果

　　i

　　操作循环次数

　　中位秩

　　1

　　1 350

　　4. 5%

　　2

　　1 540

　　11. 0%

　　3

　　1 640

　　17. 5%

　　4

　　1 709

　　24. 0%

　　5

　　1 888

　　30. 5%

　　6

　　1 987

　　37. 0%

　　7

　　2 076

　　43. 5%

　　8

　　2 118

　　50. 0%

　　9

　　2 270

　　56. 5%

　　10

　　2 539

　　63. 0%

　　11

　　2 650

　　69. 5%

　　12

　　2 748

　　76. 0%

　　13

　　2 842

　　82. 5%

　　14

　　3 000

　　89. 0%

　　15

　　3 200

　　95. 5%

　　具有两个自(测定系数r)2对(0). 数比值(99096),的(该)线(数)性(值)回(接)归(近):y(于)4。. 327 6x- 33. 8。

　　由 MRR得出的拟合度结果可确保一个合适的威布尔分布(见图 C. 1) 。

　　由该方程 ,可以推导出分布参数 :=4. 327 6,= 2454. 6。

　　16

　　GB/T 22200.2—2025

　　图 C. 1 威布尔中位秩回归图

　　C.4.3 可靠寿命

　　为了计算有 10%的塑壳断路器发生失效的可靠寿命 ,计算示例可见 C. 3. 2。

　　可靠寿命点估计10 = 1459次 。

　　C.4.4 平均寿命

　　平均寿命的点估计为 ,其中的 )可根据形状参数值由数学手册中的 Gamma函数表查得为 0. 902,则= 2 214次 。

　　17

　　GB/T 22200.2—2025

　　附 录 D

　　(资料性)

　　电磁环境对塑壳断路器可靠性的影响

　　D. 1 概述

　　电磁环境对塑壳断路器工作的稳定 、可靠运行有较大的影响 。 塑壳断路器需要具有一定的适应电磁环境的能力 。

　　D.2 抗电、磁干扰能力

　　按抗电 、磁干 扰 能 力 可 分 2 个 严 酷 度 等 级 (见 表 D. 1) , 最 高 严 酷 度 等 级 为 E2。 等 级 E1 满 足GB/T 14048. 2—2020,为工业用条件 ,有一定电磁干扰 ;等级 E2为工业用条件 ,有强烈的电磁干扰 。 塑壳断路器在 E1等级环境中具备可靠工作的能力 。本附录所提供的 E2等级仅为企业作参考 。

　　试验方法可参照 GB/T 14048. 2—2020的附录 J。

　　表 D. 1 抗电、磁干扰能力等级试验水平

　　序号

　　严酷度等级

　　E1

　　E2

　　EMC试验

　　试验水平 1 b

　　试验水平 2 b

　　A

　　静电放电

　　GB/T 17626. 2—2018

　　8 kV(空气放电)

　　6 kV(接触放电)

　　15 kV(空气放电) 8 kV(接触放电)

　　B

　　射频电磁场辐射

　　GB/T 17626. 3—2016

　　10 V/m(80 MHz~ 1 GHz) 3 V/m(从 1. 4 GHz~ 6 GHz)

　　20 V/m

　　C

　　电快速瞬变/脉冲群GB/T 17626. 4—2018

　　电源端 口

　　Ue≥100V,a. c.或 d. c. :4 kV

　　Ue<100V,a. c.或 d. c. :2 kV信号端 口 :2 kV

　　电源端 口 :4 kV

　　信号端 口 :2 kV

　　D

　　浪涌

　　GB/T 17626. 5—2019

　　电源端 口 Ue≥100V,a. c. :

　　4 kV 线-地

　　2 kV 线-线(满足 GB/T 14048. 2—2020

　　附录 F和附录 N)

　　4 kV 线-线(满足 GB/T 14048. 2—2020

　　附录 B和附录 M)

　　电源端 口 Ue<100V,a. c. :

　　2 kV 线-地

　　1 kV 线-线

　　电源端 口 d. c. :

　　0. 5 kV 线-地

　　0. 5 kV 线-线信号端 口 :

　　2 kV 线-地1 kV 线-线

　　线-地 :4 kV

　　线-线 :2 kV

　　18

　　GB/T 22200.2—2025

　　表 D. 1 抗电、磁干扰能力等级试验水平 (续)

　　序号

　　严酷度等级

　　E1

　　E2

　　EMC试验

　　试验水平 1 b

　　试验水平 2 b

　　E

　　射频场感应的传导骚扰GB/T 17626. 6—2017

　　10 V

　　10 V

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　　GB/T 22200.2—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 17626. 2—2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

　　[2] GB/T 17626. 3—2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验

　　[3] GB/T 17626. 4—2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

　　[4] GB/T 17626. 5—2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验

　　[5] GB/T 17626. 6—2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度

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