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引 言

低压电器的可靠性是指产品在规定的条件下及规定的光阴内完陈规定功效的才能，产品的可靠性是产品格量的一个首要组成部分。产品的质量严峻说起来应包含其性能及可靠性两个方面，一个产品尽管其性能指标很高，但若其可靠性不高的话，就不能算是一个质量好的产品。一个主动操纵体系的可靠性基础上取决于该体系所用元件的可靠性，同时体系的可靠性一般随体系中所用元件的数量增添而降落。随着体系向大型化方向的发展，一个主动操纵体系所用元件的数量越来越多，只要其中一个元件产生故障，一般就可导致全体主动操纵体系产生故障，并可能造成重大经济丧失，所以主动操纵体系中所用的电气元件的可靠性就显得越来越首要。

电力体系与低压配电体系中使用了各种低压电器，如果这些低压电器产生故障就导致电力体系与低压配电体系产生故障而造成停电事故，甚至会危及供电线路和用电装备的安全，它所造成的经济丧失将更为宏大。因此，开展各种低压电器的可靠性钻研与利用工作具有十分首要的意义。

可靠性技能是在第二次世界大战后发展起来的一门新技能。可靠性钻研始于美国，在20世纪40年代美国发明军用雷达处于故障状况的光阴高达84%，这就促使美国深刻开展电子元件和电子装备的可靠性钻研，并制定了有关可靠性管理、可靠性设计及可靠性实验等方面的尺度。到20世纪60年代，美国在电子产品的可靠性钻研方面已逐渐成熟，这对进步美国电子产品的可靠性起到了很大作用。从20世纪70年代起可靠性工作逐渐扩大到美国的机械、电力、电工及化工等工业部门。

美国事世界上从事可靠性钻研最早、范畴最广、最有成效的国度。原苏联、日本、德、英、法等国在美国之后也积极开展了可靠性工作，并取得了不少进展。

国外电器产品可靠性工作概况

1 可靠性尺度的制定

国外的电气公司与各种国际机构(如lEE、IEEE等)中，可靠性工作都很受器重，一些闻名的电气公司都设有可靠性管理部门或设有专职的可靠性工程师。有些产品已规定了可靠性指标，有些产品虽还未规定可靠性指标，但在公司内部已开展可靠性钻研工作，产品可靠性的上下已成为国外各公司间竞争的首要手法。

IEC在1965年成立了技能委员会TC56(可靠性与维修性技能委员会)，至今已宣布了不少关于可靠性与维修性方面根基性或共性的尺度：如IEC300《可靠性与维修性管理》，它为产品在制定可靠性与维修性时供应管理导则，还作为IS09000系列尺度的弥补文件供应有关可靠性方面的内容；还有IEC605《装备可靠性实验》与IEC706《维修性导则》

IEC605是关于装备(既可指电子装备，也可指电工装备或机械装备；既可指元件，也可指装置)可靠性实验方面一套较为完全的根基性尺度，它规定了装备可靠性验证实验和可靠性测定实验的总原则、具体程序及实验计划。

在电器产品可靠性尺度的制定方面，IEC255电气继电器尺度中的IEC255——0——20《电气继电器的触点性能》、IEC255——0——10《电子元件质量评价体系在有或无继电器上的利用》及IEC255——19《机电式有或无继电器的质量评价》等尺度都有可靠性的内容IECSC41A在1988年6月发出46号文件，提出在现有IEC尺度的根基上应弥补“利用于小电流的有或无继电器的可靠性实验”、2002年IEC宣布的尺度IEC60050——444《电工术语基础继电器》的444——07节中也列入了12条关于可靠性方面的术语。

美国于1964年宣布了军用尺度MIL——R——39016《有可靠性指标的电磁继电器总规范》；日本于1980年宣布了日本工业尺度JISC5440《有可靠性请求的操纵用小型继电器通则》；前苏联于1983年宣布的rOCTl2434-83《低压开关电器通用技能条件》中规定了产品的可靠性请求和可靠性实验方式；德国的VDE0660《低压开关电器规范》中规定：“产品机械寿命和电寿命的额定值是取占90%的接触器所能到达的极限通断次数”，这意味着用可靠寿命(可靠度等于0.9)的概念来考查接触器的机械寿命和电寿命。

法国在工业用操纵装备——接触器尺度NFC63——100中规定：“对成批生产的电器，特殊足商定发热电流小于或等于40A的电器，机械寿命足在有代表性的样机上以反复方法进行实验的，制作厂在统计了实验成果后给出产品的机械寿命值”，这实际上也是规定了用可靠性的概念来判断接触器的机械寿命。

2 可靠性实验钻研

美国、日本在继电器的可靠性寿命实验中已广泛采纳电子盘算机进行操纵，如日本安川公司在继电器的接触可靠性中采纳了Inter8008型电子盘算机进行操纵的主动实验装置；日本松下电器公司在继电器可靠性实验中采纳了微型盘算机操纵的全主动实验装置；日本富土通公司在舌簧继电器的可靠性实验中采纳了盘算机操纵的实验装置，该装置可同时进行200个舌簧管的寿命实验。

美国、日本等国度都在对电器产品加速寿命实验的模式、方式及数据剖析方式进行钻研。例如，日本以负载电压及负载电流为加速变量进行了开关的加速寿命实验，依据实验成果算出了不同负载电压和负载电流值时的加速系数。

3 可靠性物理的钻研

国外是从20世纪60年代才开端钻研可靠性物理的，美国空军ROME航空发展中心在20世纪60年代初首先开端对现场失效的元器件进行失效剖析。J．Vaccro首先提出用“失效物理学”这一概念来钻研元器件的可靠性，1962年起美国每年召开一次“失效物理”会议，1967年起改称“可靠性物理”会议。

所谓“可靠性物理学”就是专门钻研产品失效机理的科学，它对产品怎样失效及为什么失效的具体物理、化学历程进行钻研。可以看出，可靠性物理学的钻研是进步产品可靠性的根基性办法。美国、日本等国度对可靠性物理的钻研都很器重。

4 可靠性学术会议

国外在可靠性学术交换方面也很活泼，涉及到可靠性的国际学术会议有：

IEEE霍姆电接触会议(每年召开一次)；国际电接触会议(每年召开一次)国际可靠性物理会议(每年召开一次)国际可靠性与维修性会议(每年召开一次)。

5 可靠性数据统计与调查

可靠性数据是进行产品可靠性设计(特殊足可靠性预计)、可靠性剖析及可靠性增加的基础根据，所以国外十分器重可靠性数据的建立。如美国政府的一个工业数据交流中心(GIDEP)，它包含美国及加拿大的六百多个成员单位，共建立了失效数据库、可靠性及维修性数据库等；前苏联电工钻研所建立了包含发电机、变压器、断路器、继电维护装置等电力装备的可靠性数据库。

20世纪70年代起，断路器的可靠性钻研工作开端受到了国际学术界的关注与器重。IEEE开关装备技能委员会断路器可靠性工作小组从1971年到1985年15年间在全球范畴内开展了高压断路器的可靠性钻研，其中一个首要部分就是对使用中的高压断路器的故障进行了第一次国际性可靠性调查。此次调查中的77892个断路器来自22个国度的102个公司，涉及额定电压在63kV及以上的各种类别断路器。调查中发明断路器运行中的绝大多数故障(70%)足机械方面的原因，19%是帮助电路和操纵电路上的电故障；而绝缘问题引起的故障占所有故障的8.3%。通过剖析，该工作小组觉得特殊须要进步断路器的机械可靠性。

1986年，IEEE开关装备技能委员会又成立了一个新的断路器可靠性工作组，其重要目标足进行第二次高压断路器可靠性国际调查。此次调查于1988年1月1日起到1991年12月31日止。调查中来自22个国度132个公司的70708个断路器，是1978年1月1日后使的、额定电压为72.5kV及以上的SF6断路器。由3833张故障卡剖析看出：第二次调查中止路器的故障率比第一次调查时明显下降。但操作机构故障(机械故障)仍是造成断路器故障的重要原因，其次是电气操纵和帮助电路故障。

近年来，IEEE电力体系可靠性委员会低压断路器可靠性工作组对低压断路器可靠性进行了调查。调查中脱扣器和脱扣校准故障率最高，为其他故障模式(机械故障、电触头故障)的两倍或更高，而IEEE工业利用学会可靠性委员会1985年对工业用断路器的可靠性进行的调查表明，对于使用光阴少于15年的断路器(不包含塑壳式断路器)来说①室外安装断路器的故障率比室内的高1.54倍。②具有电子脱扣器的断路器故障分为“拒闭合”44%和“误打开”56%。③具有机电脱扣器的断路器故障很大比例为“拒闭合”93%。由此可见，国外已对上下压断路器做了较过细的可靠性调查，并归纳出了重要故障模式。但仅限于总结调查的成果，未做任何结论性评论。关于断路器可靠性验证实验方式、断路器可靠性指标的制定及评估方式等理论钻研方面的内容未见有相干公开发表的文献。

国内电器产品可靠性

工作概况

原机械工业部对电器产品的可靠性工作十分器重，早在1980年原机械工业部电工局委托河北工业大学举行了两期电器新技能学习班，可靠性技能是其中重要内容之一，1983年10月成立了中国电工技能学会电工产品可靠性钻研会，在该学会组织下开展了电工产品可靠{生钻研工程与学术交换运动，并多次举行了电工产品可靠{生学习班及电工行业指导干部可靠性研究班，对我国电工行业的可靠性工作起了必定的增进作用。原机械工业部曾多次发文召开可靠性工作会议，安排在机电行业中开展“限期考查机电产品可靠指标”的工作，从1986-1991年共宣布了七批(共1189种规格)限期考查可靠性指标的机电产品清单，其中包含继电器、接触器、变压器、量度继电器、电动机、电力电子器件等产品，这对推进我国电工产品的可靠性工作有很大的作用。1994年原机械工业部又召开机械工业可靠性工作会议，会上提出可靠性必需从产品设计抓起，并规定凡是列入部或省市机械厅局开发盘算和重大技能装备攻关的项目，应增强可靠性设计和实验钻研工作：请求在立项时提出可靠性设计目的和攻关内容，产品鉴定或项目验收时应对可靠性目的进行审核评定。会上抉择在机电产品中进一步开展可靠性认定工作。

从20世纪80年代中期至今，我国电工产品可靠性钻研在电力电子、电机、变压器、电器与继电维护装置等范畴均做了不少工作，其中在电器可靠性钻研与利用方面大致做了以下工作。

1 电器可靠性钻研方面

在上海电器科学钻研所、成都机床电器钻研所、许昌继电器钻研所及广州电器科学钻研所等单位的组织下，从20世纪80年代中期开端，开展了电器可靠性钻研工作。电磁式中间继电器、小容量交换接触器、低压断路器、洗衣机、电冰箱的可靠性钻研被列为原机械工业部重点项目，以产学研相联合的方法开展了上述产品的可靠性钻研，通过理论剖析及大批实验数据统计剖析了产品的失效机理，研制了一些可靠性实验装置，提出了这些产品的可靠性指标及考查方式。通过对这些产品的可靠性考查与早期失效机理的剖析，对产品设计及制作艺提出了改良办法，使这些产品的可靠性得到较大幅度的进步，取得了必定成效。

2 电器可靠性准的制定

制定了国度尺度GB／T15510《操纵用电磁继电器可靠性实验通则》(北京电工综合技能经济钻研所和河北工业大学负责起草)。

制定，了国度军用尺度GBl0962《机床电器可靠性通则》(成都机床电器钻研所起草)。

制定了国度军用尺度GJB65B一99《有可靠性指标的电磁继电器总规范》(国营792厂和中国电子技能尺度化钻研所负责起草)。

家用和相似用处的小容量交换接触器的可靠性实验方式、家用和相似用处的过电流维护断路器的可靠性实验方式、剩余电流动作断路器的可靠性实验方式等三个尺度已列入中国机械工业行业尺度2003年制定盘算，正在制定中。

3 可靠性实验装置的研制

河北工业大学建立了电器钻研所检测中心，该检测中心于2001年5月通过了中国试验室国度认可委员会的队可，具有进行有关电器可靠性认证实验的资历，并研制了微机操纵的小型断路器可靠性实验装置，与继电器、接触器可靠性实验装置及剩余电流动作维护器可靠性实验装置，河北工业大学还与许昌继电器钻研所合作研制了量度继电器可靠性实验装置。

4 可靠性指标的考查

有几十种规格的操纵继电器、中间继电器、交换接触器、熔断器等电器产品进行了可靠性指标的考查工作。

5对电器可靠性设计进行了初步摸索

河北工业大学等单位在电器电磁体系与触头的可靠性设计方面已开展了一些钻研，在1988年美国继电器年会与1994年第17届国际电接触会议上发展了其初步钻研后果。河北工业大学与清华大学合作完成的科研项目“电工装备现代设计理论与实验钻研”中对电器电磁体系的可靠性优化设计方式进一步作了钻研。以河北工业大学为重要完成单位的科研后果“低压电器可靠性设计与检测技能的钻研”获得了2000年度国度科技提高二等奖。

电器产品可靠性工作的发展远景与展望

我国电器产品可靠性钻研虽然在上述几方面做了一些工作，取得了一些进展，但由于我国电器产品可靠性钻研工作起步较晚，不少电器产品还未开展可靠性钻研与考查工作，在新产品开发时尚未认真开展可靠性设计与可靠性制作，特殊是我国电器行业的大多数企业对可靠性工作还器重不够，可靠性工作尚未认真开展，我国电器产品的可靠性程度还广泛低于发达国度产品的可靠性程度。

在市场经济竞争中，以优取胜，以质量与可靠性取胜，必将成为共鸣。为了进一步开展电器产品的可靠性工作，以进步我国电器产品的可靠性程度，应进一步做好下列工作：

(1)除了上述已制定或正在制定的几种电器产品可靠性实验方式的尺度外，应尽快制订其他重要电器产品(如低压断路器、热继电器等)可靠性实验方式的行业尺度。

(2)由于可靠性实验装置是进行可靠性验证实验的必备手法，所以应研制各种重要电器产品的可靠性实验装置。

(3)开展电器产品失效剖析工作。失效剖析是指对失效产品进行剖析，找出其失效模式和失效机理。针对失效剖析中找出的问题，提出改良办法，以进步电器产品可靠性。

(4)电器生产企业应增强可靠性管理工作。为了开展可靠性设计、可靠性生产、可靠性试验和失效剖析工作，必需要有健全的可靠性管理组织；为了收集现场使用中的失效产品或现场失效信息，也须要健全的可靠性管理组织；为了把失效剖析得到的信息反馈给设计部门、生产部门和实验部门，更须要健全的可靠性管理组织。因此，增强可靠性管理工作是十分必须和首要的。

(5)应增强电器产品可靠性根基知识的普及工作与可靠性方面的人才培植，有条件的电器产品钻研机构及大型企业可恰当培植一些电器可靠性方面的硕士和博士。