文/黃兢業(yè) 包革

【國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化講壇】

低壓電器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展簡(jiǎn)述

文/黃兢業(yè) 包革

低壓電器是指用于額定電壓為1 000V及以下，直流額定電壓為1 500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的元件和設(shè)備?？偟膩碚f，低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類，是成套電氣設(shè)備的基本組成元件。

低壓電器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作由國(guó)際電工委員會(huì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備分技術(shù)委員會(huì)（IEC/SC121A）和國(guó)際電工委員會(huì)電器家用斷路器及類似設(shè)備分委會(huì)（IEC/SC 23E）負(fù)責(zé)，國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)分別是全國(guó)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 189）和全國(guó)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)家用斷路器和類似設(shè)備分委會(huì)（SAC/TC189/SC1）。IEC/SC 121A和IEC/SC 23E在國(guó)內(nèi)的技術(shù)對(duì)口單位是上海電器科學(xué)研究院。同時(shí)，該單位也承擔(dān)IEC/TC109（低電壓設(shè)備絕緣配合技術(shù)委員會(huì)，國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)的是SAC/TC 417全國(guó)低壓設(shè)備絕緣配合標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）、IEC/TC 32（國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)的是SAC/TC 340全國(guó)熔斷器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）和IEC/SC 32B（國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)SAC/TC 340/SC2全國(guó)熔斷器標(biāo)委會(huì)低壓熔斷器分委會(huì)）國(guó)內(nèi)對(duì)口標(biāo)準(zhǔn)化工作。

近年來，上海電器科學(xué)研究院一直積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作，已派員參加IEC低壓電器工作組8個(gè)，實(shí)質(zhì)參與到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂過程，提出我國(guó)的意見和建議，爭(zhēng)取國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的話語權(quán)，從而更好地推進(jìn)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的制定。同時(shí)結(jié)合行業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

一、IEC/SC 121A和IEC/SC 23E基本情況及主要開展的工作

IEC/SC 121A和IEC/SC 23E工作范圍覆蓋了工業(yè)用低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備以及家用斷路器和類似設(shè)備的所有特征，包括產(chǎn)品要求（特性、產(chǎn)品信息、正常使用、安裝及運(yùn)輸條件、結(jié)構(gòu)及性能要求）和相關(guān)的試驗(yàn)要求；控制系統(tǒng)的物理及邏輯接口（控制器—設(shè)備接口及設(shè)備描述）；產(chǎn)品數(shù)據(jù)及用于信息交換的特性。IEC/SC 121A對(duì)于影響低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共性問題也十分關(guān)注，并致力于完善相關(guān)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在能源效率、環(huán)境、功能安全、電磁兼容性等方面。

到2014年9月為止，SC 121A有關(guān)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的出版物有34項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和2項(xiàng)技術(shù)報(bào)告，SC 23E有關(guān)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的出版物有17項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和2項(xiàng)技術(shù)報(bào)告。僅2014年，SAC/TC 189就派員參與IEC工作組會(huì)議5次，及時(shí)跟蹤IEC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展情況。

二、低壓電器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì)背景

低壓開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備的全球市場(chǎng)估計(jì)在900億歐元。全球市場(chǎng)的擴(kuò)張不斷地對(duì)開關(guān)設(shè)備及控制設(shè)備的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提出更高的需求。對(duì)于所有類型的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，最普遍的是產(chǎn)品安全及可靠性的要求。由此對(duì)研發(fā)及制造過程中的測(cè)試提出了更高要求，這些測(cè)試是基于型式試驗(yàn)及常規(guī)試驗(yàn)所用的綜合性標(biāo)準(zhǔn)。

IEC/SC 121A和IEC/SC 23E所發(fā)布的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)用于各種環(huán)境中，例如各種工業(yè)、商業(yè)、住宅、基礎(chǔ)設(shè)施等。因此，必須要考慮到會(huì)有不熟練的操作員進(jìn)行設(shè)備操作的情況，由此而產(chǎn)生的安全需求，使制定新的標(biāo)準(zhǔn)并同時(shí)采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)成為必要。

目前，IEC/SC 121A和IEC/SC 23E制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要集中在控制開關(guān)類標(biāo)準(zhǔn)，接觸器、起動(dòng)器及類似設(shè)備類標(biāo)準(zhǔn)，家用和類似用途微型斷路器類標(biāo)準(zhǔn)，電擊危險(xiǎn)防護(hù)類標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面。其中，近期制修訂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目有《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第5－3部分：控制電路電器和開關(guān)元件》、《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第4－3部分：接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器非電動(dòng)機(jī)負(fù)載用交流半導(dǎo)體控制器和接觸器》、《低壓封閉式隔離開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：IEC60947－3范圍以外的在維修和維護(hù)工作中提供隔離功能的隔離開關(guān)》等。

SAC/TC 189近期參加的工作組會(huì)議涉及的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向主要為以下5個(gè)方面：

SAC/TC 189派代表參加了兩次工作組會(huì)議，具體參與了標(biāo)準(zhǔn)的討論，深入了解了產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)及國(guó)際上的相關(guān)動(dòng)態(tài)。同時(shí)，針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上提出的自動(dòng)重合閘需求，還組織行業(yè)企業(yè)開展了廣泛深入的調(diào)研工作，走訪用戶及相關(guān)部門，梳理國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求、產(chǎn)品適用場(chǎng)合及其他相關(guān)的性能要求，并結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，擬制定符合中國(guó)市場(chǎng)的自動(dòng)重合閘產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

轉(zhuǎn)換開關(guān)產(chǎn)品一般用于比較重要的場(chǎng)合，保障負(fù)載的連續(xù)供電。目前對(duì)應(yīng)的IEC 60947－6－1《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第6－1部分:多功能電器轉(zhuǎn)換開關(guān)電器（TSE）》正在修訂，同時(shí)SAC/TC 189還派員參加了IEC/SC 121A/WG2（接觸器、起動(dòng)器及類似設(shè)備）工作組特別小組（TF），具體參與到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的修訂過程中。參加了兩次TF小組會(huì)議及WG2工作組會(huì)議，并根據(jù)會(huì)議要求收集和介紹國(guó)內(nèi)市場(chǎng)TSE的應(yīng)用情況，對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提出了很多技術(shù)性意見，大部分已被接受。

在2013年10月的SC 121A/WG2工作組會(huì)議上，SAC/TC 189的代表根據(jù)會(huì)議要求對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了介紹，表明此項(xiàng)目的目的是為部分企業(yè)提供參考指導(dǎo)。經(jīng)過與會(huì)專家的交流和探討，明確了可靠性只是產(chǎn)品功能安全要求的一部分，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工等環(huán)節(jié)均已考慮可能影響其可靠性的因素，不能單單依據(jù)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)來評(píng)定產(chǎn)品可靠性水平的高低。產(chǎn)品的可靠性是一個(gè)過程概念，不能被單獨(dú)割裂開來考慮。

隨著高效電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)相關(guān)聯(lián)設(shè)備的影響越來越引起重視。SC 17B/WG2成立了專門的TF，對(duì)高效電機(jī)帶來的問題進(jìn)行研究，對(duì)可能產(chǎn)生的影響提供可能的解決方案。對(duì)于給定容量的電動(dòng)機(jī)，相比于以前的電機(jī)，電機(jī)效率升高，額定電流會(huì)降低，堵轉(zhuǎn)電流和沖擊電流峰值會(huì)大幅增加，這將對(duì)現(xiàn)有的起動(dòng)器系統(tǒng)產(chǎn)生影響。如何應(yīng)對(duì)這些影響，TF小組正在研究，SAC/TC 189也將對(duì)此技術(shù)開展相應(yīng)的研究，同時(shí)密切跟蹤國(guó)際上的發(fā)展，為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供必要的指導(dǎo)。

隨著新能源行業(yè)、通信行業(yè)和軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，直流技術(shù)和直流配電網(wǎng)絡(luò)也隨之得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前光伏發(fā)電系統(tǒng)、燃料電池、風(fēng)力發(fā)電及電動(dòng)汽車的全面發(fā)展，使低壓直流系統(tǒng)具有極大的市場(chǎng)需求。直流電器作為低壓直流電源系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是保證直流電源系統(tǒng)可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。由于直流電路保護(hù)和交流電路保護(hù)在分?jǐn)嗨俣?、燃弧時(shí)間、滅弧室效率等方面有很大不同。因此，目前在IEC層面尚無專門針對(duì)家用及類似場(chǎng)所用過電流保護(hù)純直流斷路器性能要求和測(cè)試方法方面的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)通過研究直流系統(tǒng)與電器的技術(shù)特征和保護(hù)參數(shù)，跟蹤國(guó)內(nèi)外低壓直流系統(tǒng)與電器的發(fā)展現(xiàn)狀，通過試驗(yàn)驗(yàn)證及應(yīng)用案例的實(shí)施，已制定了適用于直流的微型斷路器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從而推動(dòng)直流技術(shù)在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前SAC/TC 189正在就此項(xiàng)目申報(bào)國(guó)際提案。

三、國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化工作

SAC/TC 189歸口的標(biāo)準(zhǔn)有74項(xiàng)，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)43項(xiàng)，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)31項(xiàng)。其中，SAC/TC 189/SC 1歸口的標(biāo)準(zhǔn)有20項(xiàng)。2011年初，確立了低壓電器標(biāo)準(zhǔn)體系，標(biāo)準(zhǔn)體系包括低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備以及家用斷路器和類似設(shè)備兩大方面。2012年根據(jù)機(jī)械工業(yè)“十二五”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方案的要求，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了變更，加入智能電網(wǎng)用戶端體系，形成了三層結(jié)構(gòu)。新編制的標(biāo)準(zhǔn)體系合理、清晰，能夠區(qū)分重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和一般標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，并有助于標(biāo)準(zhǔn)編制人員分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)走向。

智能電網(wǎng)為我們串起了一條從發(fā)電、輸電、配電到用戶端的電能生產(chǎn)與消費(fèi)產(chǎn)業(yè)鏈，這條鏈的價(jià)值實(shí)現(xiàn)最終會(huì)體現(xiàn)在用戶端上。電力系統(tǒng)80%以上的電能是通過用戶端配電網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩舨⑾脑诮K端用電設(shè)備上，用戶端關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，且分布于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和社會(huì)生活的每家每戶。用戶端的建設(shè)可在節(jié)能降耗、提高用電效率的同時(shí)，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。用戶端智能化是發(fā)展綠色能源的必備條件，未來電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能和分布式可再生能源都將通過用戶端接入電網(wǎng)。用戶端的安全和可靠涉及整個(gè)智能電網(wǎng)的安全，用戶端的可靠運(yùn)行是電網(wǎng)安全運(yùn)行的前提。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)先行。智能電網(wǎng)用戶端技術(shù)的發(fā)展迫切需要標(biāo)準(zhǔn)的支撐，SAC/TC 189緊密貼合國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，提出了智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)的思路和建議，并積極組織開展研究工作。智能電網(wǎng)用戶端是電力系統(tǒng)的末端，包括了電力公司計(jì)費(fèi)電表出口以下，從電力變壓器到用電設(shè)備之間，對(duì)電能進(jìn)行傳輸、分配、控制、保護(hù)和能源管理的所有設(shè)備及系統(tǒng)，主要包括用戶端智能電器與系統(tǒng)、用戶端能源管理系統(tǒng)與智能電表和智能樓宇系統(tǒng)，是構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。

SAC/TC 189秘書處掛靠單位承擔(dān)了上海市2011年度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)《智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究與應(yīng)用》、2012年度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專項(xiàng)《智能電網(wǎng)用戶端關(guān)鍵設(shè)備可靠性技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化研究與應(yīng)用》的研究，在推動(dòng)智能電網(wǎng)用戶端標(biāo)準(zhǔn)的研究過程中密切關(guān)注對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系的動(dòng)態(tài)，將其中可供借鑒利用的內(nèi)容吸收進(jìn)來，同時(shí)也將參與到相關(guān)的國(guó)際活動(dòng)中去，從而保持我國(guó)用戶端標(biāo)準(zhǔn)體系與國(guó)際體系的協(xié)調(diào)。

該項(xiàng)工作將為形成一個(gè)較為完善的智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也有助于提升我國(guó)智能電網(wǎng)用戶端系統(tǒng)在國(guó)際相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的地位，從而更好地引領(lǐng)我國(guó)智能電網(wǎng)用戶端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

SAC/TC 189秉承服務(wù)市場(chǎng)、服務(wù)企業(yè)的理念，積極開展標(biāo)準(zhǔn)宣貫工作。相繼開展了GB14048.4－2010《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第4部分：機(jī)電式接觸器和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器》、GB 16916.1－2014《家用和類似用途的不帶過電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器（RCCB）第1部分：一般規(guī)則》和GB 16917.1－2014《家用和類似用途的帶過電流保護(hù)的剩余電流動(dòng)作斷路器（RCBO）第1部分：一般規(guī)則》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的宣貫培訓(xùn)；開展了“第八屆中國(guó)智能電工技術(shù)論壇”、“第九屆中國(guó)智能電工技術(shù)論壇”等一系列技術(shù)論壇活動(dòng)，為行業(yè)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)提供指導(dǎo)性意見。這些工作的開展提高了SAC/TC 189歸口標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)的影響力，更對(duì)指導(dǎo)企業(yè)、規(guī)范市場(chǎng)具有重要意義。

SAC/TC 189一貫注重低壓電器共性技術(shù)和基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)、自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，并且有重點(diǎn)地開展了一系列高端產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的專項(xiàng)研究工作。在標(biāo)準(zhǔn)制修訂過程中，特別重視節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)、涉及安全的標(biāo)準(zhǔn)及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂工作。

目前低壓電器的標(biāo)準(zhǔn)體系基本上與IEC標(biāo)準(zhǔn)接軌，標(biāo)準(zhǔn)總體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為推動(dòng)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程、發(fā)展電器科技事業(yè)作出積極的貢獻(xiàn)。

（作者單位：上海電器科學(xué)研究院）