Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Методы оценки эксплуатационных характеристик низкоэнергетических контактов. Специальные испытания (стр. 2 )

IEC 60068-1:1988 Environmental testing — Part 1: General and guidance, изменение 1 (1992) (Ис­ пытание на воздействие внешних факторов. Часть 1: Общие положения и руководство)

IEC 60068-2  (все части) Environmental testing — Part 2: Tests (Испытания на воздействие внеш­  них факторов. Часть 2. Испытания

Издание официальное

1

ГОСТ IEC 60947-5-4—2014

IEC 60605-6:1997 Equipment reliability tasting-Part 6: Tests for the validity of the constant failure rate  or constant failure intensity assumptions (Испытание аппаратуры на надежность. Часть 6. Испытания на достоверность допущения постоянной частоты отказов или постоянной интенсивности отказов)

IEC 60947-1:1999 Low-voltage switchgear and controlgear — Part  1:  General  rules,  изменение  1  (2000), изменение 2 (2001) (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 1. Общие требования)

IEC 60947-5-1:1997 Low-voffage switchgear and controlgear — Part 5-1: Control circuit devices and switching elements — Electromechanical control circuit devices, изменение 1 (1999). изменение 2 (1999) (Аппаратура коммутационная и механизмы управления низковольтные комплектные. Часть 5-1. Устройства и коммутаци­ онные элементы цепей управления. Электромеханические устройства цепей управления)

IEC 61131-2: t992 Programmable controllers — Part 2: Equipment requirements and tests (Микро­ контроллеры программируемые. Часть 2: Требования к оборудованию и испытания)

Определения и перечень применяемых условных обозначений
Термины и определения

В настоящем стандарте используют следующие термины с соответствующими определениями.

В настоящем стандарте термин а период времени» («time interval») для соответствия терминоло­ гии определяют как «количество циклов оперирования» («number of operating cycles»).

надежность  (reliability):  Вероятность  того,  что  объект  может  выполнять  требуемую функ­

цию в данных условиях в течение данного периода времени (ft, fc).

П р и м е ч а н и я

Обычно изначально подразумевается, что объект в состоянии выполнить требуемую функцию в начале временного периода. Термин «надежность» также используют для обозначения работоспособности, характеризуемой этой ве­ роятностью (IEC 60050-191).

(IEC 60050-191].

надежность контакта (contact reliability): Вероятность того, что контакт может выпопнить требуемую функцию в данных условиях в течение данного числа циклов оперирования. отказ (failure): Потеря объектом способности выполнять требуемую функцию.

П р и м е ч а н и я

После отказа объект имеет неисправность. «Отказ» — эт событие в отличив от «неисправности», которое является состоянием. Данное понятие по определению не касается программного обеспечения в чистом виде.

(IEC 60050-191].

дефект (defect): Невыполнение требуемого или ожидаемого в силу объективных причин, в том числе связанное с безопасностью.

П р и м е ч а н и е  —  Требуемое  или  ожидаемое  должно  быть  выполнимым  в  сложившихся обстоятель­

ствах.

эксплуатационная частота отказов Аоь (observed failure rate Лой): Для заданного периода в

ресурсе объекта отношение общего числа отказов в образце к суммарному эксплуатационному числу циклов в этом образце. Эксплуатационная частота отказов должна быть объединена с действитель­  ным и установленным количеством циклов оперирования (или суммарным количеством циклов опе­ рирования) в ресурсе объекта и в заданных условиях эксплуатации.

экспериментальная частота отказов Ас (assessed failure rate Ас): Частота отказов объекта, определяемая предельным значением или значениями интервала достоверности, связанного с за­ данным уровнем достоверности, основанного на тех же данных, что и эксплуатационная частота от­ казов номинально идентичных объектов.

П р и м е ч а н и я

Источник данных должен быть указан. Результаты могут собираться (объединяться) только в том случае, если все условия аналогичны. Должно быть указано предполагаемое распределение отказов по времени. Должен быть указан применяемый интервал: одиопределькый или двухпредельный. Если указано только одно предельное значение, то это всегда верхний предел.

2

ГОСТ IEC 60947-5*4—2014

период постоянной частоты отказов (constant failure rate period): Такой период, при его наличии, е ресурсе объекта,  не  подвергавшегося восстановлению,  в  течение которого частота отка­  зов является фактически постоянной.

П р и м е ч а н и е — При оценке надежности частоту отказов А часто принято считать постоянной, так что наработки до отказа распределены условно.

(IEC 60050-191).

3.1.6 блок управления (controlling unit): Устройство, подающее  команды  на  выполнение  задан­ ного цикла испытаний, осуществляющее контроль за синхронизацией и передачей команд (например пуск, измерение, остановка).

устойчивое состояние (steady state) (контактов после замыкания):  Состояние  контакта  после механической стабилизации (после «дребезга») при оперировании. нагрузка (load): Устройство, управляемое испытуемым контактом. периодичность включения (duty ratio): Отношение для данного интервала времени нахождения под нагрузкой ко всему времени.

(IEC 60050-151).

падение напряжения на контакте Uk (contact voltage droptA): Напряжение между кон­ тактными элементами в устойчивом состоянии. падение напряжения на поврежденном контакте  (defect  contact  voltage  drop  Ц^):  Значение падения напряжения, при котором зарегистрирован дефект, если время его превышает (j. время дефекта 4, (defect time fc): Минимальное время, в течение которого падение напряжения на контакте, превышающее Ц^. считают дефектом. напряжение включения UOH (ON voltage Uои  ):  Минимальное  напряжение,  необходимое  для активирования нагрузки из отключенного во включенное состояние. время включения to* (ON time $*,): Соответствующее минимальное время подачи напряжения для активирования нагрузки из отключенного во включенное состояние. напряжение отключения Uoft (OFF voltage IA»f ):  Максимальное  напряжение,  необходи­  мое для дезактивирования нагрузки из включенного е отключенное состояние. время отключения tQFF (OFF time fc^): Соответствующее минимальное время для  изме­ нения состояния из включенного в отключенное, если напряжение упадет до Ц*f  или ниже.

3.2  Перечень применяемых условных обозначений

В настоящем стандарте применяются следующие условные обозначения:

АХ — вспомогательный контакт (см. рисунок 2);

В— коэффициент статистического анализа (см. таблицу 1);

с •— уровень достоверности: С — испытуемый контакт:

/ — испытательный ток;

п\  —  среднее  статистическое  экспериментальное  постоянное  количество  циклов  наработки  до

отказа (нижний предел) при уровне достоверности с (ть = 1/ Ас)\

М — измерение падения напряжения или контроль нагрузки (см. рисунок 4); л— количество испытательных образцов в начале испытания (см. рисунок 4): N— количество циклов оперирования (см. 9.2.2);

Л4 — количество циклов оперирования для образца i (см. 9.2.2);

N* — общее (суммарное) количество циклов оперирования (см. 9.2.2): г — количество отказов:

4, — время, необходимое для достижения устойчивого состояния (см. рисунок 4);

Ь — время дефекта (см. 3.1.14):

tc — конечное время без наблюдения до отключения тока (см. рисунок 4): Cj  — интервал времени между размыканием АХ и С (см. рисунок 5);

С — начальное время без наблюдения после подачи тока (см. рисунок 4);

tm — время измерения падения напряжения на контакте (А или контроль нагрузки (см. рисунок 4): f^FF — время отключения (см. 3.1.18):

(он — время включения (см. 3.1.16);

(о — время прохождения тока (см. рисунок 4);

^ — время устойчивого состояния испытуемого контакта (см. 3.1.9 и рисунок 4);

U— напряжение питания испытательной цепи:

3

ГОСТ IEC 60947-5-4—2014

Ц — падение напряжения на контакте (см. 3.1.12);

Ща — падение напряжения на поврежденном контакте (см. 3.1.13); Lit. — напряжение на выходных выводах (см. рисунок 3);

Цэп: — напряжение отключения (см. 3.1.17); Цм — напряжение включения (см. 3.1.15);

Т — период испытательного цикла (см. рисунок 4);

А — фактическая постоянная частота отказов;

Ас — экспериментальная частота отказов (верхний предел) при уровне достоверности с: Л» — эксплуатационная частота откаэов (рассчитанная по испытанию) (см. 3.1.5).

Общие принципы

Предлагается метод оценки рабочих характеристик слаботочных контактов при проведении спе­ циальных испытаний. Поскольку отказы таких контактов — редкое явление, метод основан на дли­ тельном наблюдении испытуемых контактов.

В базовом методе (см. 6.1.1) при каждом оперировании измеряют падение напряжения между выводами замкнутого контакта (устойчивое состояние — см. 3.1.9) и сравнивают с установленным пороговым значением.

В альтернативном методе в каждом рабочем цикле наблюдают за поведением нагрузки.

Измерение выполняют при постоянном напряжении U (см. рисунки 2 и 3). Испытуемый контакт (контакты) монтируют и подсоединяют как при нормальной эксплуатации и в условиях окружающей среды как указано в разделе 8. Измерение падения напряжения производят непосредственно на при­ соединительных выводах контактов или нагрузки (см. 6.1.2).

В рекомендуемых здесь базовом и альтернативном методах (см. 6.1.1 и 6.1.2) испытуемые кон­ такты коммутируют (включают и отключают) нагрузку.

При испытаниях без коммутирования нагрузки анализ может быть проведен с тем же самым оборудованием. Поэтому испытательное оборудование для этих целей должно быть определенной конструкции.

Возможно проведение испытаний контактов в специальных  средах  (например,  сухое  тепло,  пыль, влажное тепло. H2S и тд.). Такие среды должны быть предметом согласования между потреби­ телем и изготовителем и выбраны из указанных в серии стандартов IEC 60068 2 (см. раздел 8).